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Orientador : Prof. Dr. Marco André Argenta Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 11/08/2015 Inclui referências : f.87-91 Resumo: Materiais formados a partir de dois ou mais constituintes são chamados compósitos. Nesta dissertação são considerados compósitos bifásicos idealizados, denominando a fase imersa como inclusão e a fase que a envolve de matriz. Este estudo tem como objetivo avaliar o comportamento de inclusões com diferentes formatos contidas em uma matriz finita, aplicando a teoria do Tensor de Eshelby para representar a geometria das inclusões e o Método de Mori- Tanaka para obter o tensor constitutivo homogeneizado com diferentes condições de contorno para os casos bidimensionais e tridimensionais. Para isso, simulações computacionais foram realizadas tanto em estruturas homogeneizadas quanto em estruturas com matrizes e inclusões explícitas. Um algoritmo em linguagem Python foi desenvolvido para determinar o Tensor de Eshelby e as propriedades homogeneizadas do material bifásico idealizado. As discretizações de ambas as estruturas em elementos finitos foram efetuadas por meio do software Ansys. Foram realizados quatro testes computacionais com diferentes condições de apoio e força aplicadas; o primeiro teste consiste no engastamento de uma das extremidades da estrutura e a aplicação de um carregamento distribuído na face (caso tridimensional) ou aresta (caso bidimensional) oposta, simulando uma deformação axial ou ensaio de tração; no segundo teste as duas extremidades são engastadas e o carregamento distribuído 'e aplicado na face (caso tridimensional) ou aresta (caso bidimensional) superior, simulando um ensaio de flexão duplamente engastado; no terceiro, 'e representada uma viga em balanço, ou seja, uma extremidade engastada e um carregamento distribuído na face (caso tridimensional) ou aresta (caso bidimensional) superior; o quarto teste reproduz um ensaio de compressão, com engaste de uma das extremidades da estrutura e na aplicação de um carregamento distribuído na face ou aresta oposta. A comparação dos resultados obtidos mostrou que o método de homogeneização utilizado 'e representativo para a maioria dos modelos propostos. Variações de erro relativo percentual ocorrem quando modificadas as condições de contorno. Nas simulações dos ensaios de tração e compressão foram encontrados os menores erros percentuais, inferiores a 1% na maioria dos casos. As simulações dos ensaios de flexão apresentaram os maiores erros percentuais, acima de 0;9% na maioria dos casos, sendo que a simulação do ensaio flexão biengastado resultou no maior erro percentual de aproximadamente 1;6%. A modificação dos formatos das inclusões gerou resultados distintos, em especial aquelas com formato poligonal, com aumento de erro em torno de 0;3% se comparado a aproximação encontrada com outros formatos. A partir desses resultados é possível avaliar a influência das condições de apoio e do formato das inclusões na resposta do método de homogeneização, os quais podem ser utilizados, por exemplo, para ajustar valores encontrados na utilização do método de homogeneização. Palavras-chave: Material Bifásico. Tensor de Eshelby. Homogeneização. Métodos Numéricos. Abstract: Materials made by two or more constituents are called composite. On this dissertation, it was considered idealizeds biphasic composites, named, in the immersed phase, as inclusion and in the involving phase as matrix. This study has as aim to evaluate the behavior of different format inclusions, contained in a finite matrix, through the apply of the Eshelby's inclusion theory, to represent the inclusion geometry, and the Mori-Tanaka Method to obtain the homogenized constitutive tensor with different boundary conditions for two-dimensional and tri-dimensional cases. To achieve this, computational simulations were made on homogenized structures and explicit inclusions as well. An algorithm made in Python language was developed to determinate the Eshelby's Tensor and the homogenized properties of the idealized biphasic material. The discretizations of both structures on finite elements were made through the Ansys software. It was completed by four computational tests, with different support conditions and applied forces; the first test consisted on a cantilever installed at one of the structure's extremities and the apply of a distributed load on its face, or opposite edge, simulating an axial deformation or traction test; on the second test, both extremities had cantilevers and the distributed load is applied on the face or top edge, simulating an flexion test double-cantilever; on third test, it is represented a supported beam, in which it was, one extremity cantilever and a distributed load on face or top edge; The fourth and last test reproduces a compression test, with a cantilever on one of the extremities of the structure and on the apply of a distributed load on the face or opposite edge. The comparison of the obtained results showed that the used homogenized method is representative for the proposed models, on its majority. Variations on percentage error occurs when the boundaries conditions are changed. On traction and compression simulations were found the lowest percentage errors, lower than 1% on its majority. The flexion simulations presented the highest percentage errors, above 0;9%, on its majority, considering that the double-cantilever flexion simulation resulted on the highest percentage error of about 1;6%. The format modification of inclusions generated on distincts outcomes, specially the ones with polygonal format, with an error increasis in of 0;3% if compared to the found approximation with other formats. From this results, it's possible to evaluate the support conditions influences, and the inclusions format on the answer to the homogenization method, which can be used, for example, to adjust analytical values obtained. Keywords: Biphasic Material. Eshelby's Tensor. Homogenization. Numerical Methods.

Orientadora: Profª. Drª. Thais Helena Demétrio Sydenstricker Flores-Sahagun Co-orientadora: Profª. Drª. Ana Paula Testa Pezzin Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 30/05/2014 Inclui referências Resumo: A crescente necessidade do consumo de tecnologias limpas fortalece as pesquisas focadas nos materiais obtidos de fontes renováveis. As fibras lignocelulósicas apresentam inúmeras vantagens como baixa densidade, custo atrativo, serem biodegradáveis e não serem abrasivas. O presente trabalho apresenta o estudo da utilização de fibras lignocelulósicas (açaí e curauá) como substituintes da comumente empregada fibra de vidro, em compósitos utilizando como matriz polimérica a resina poliéster insaturado. Com o objetivo de obter-se uma adesão satisfatória entre as fibras e a matriz, as fibras foram submetidas a tratamentos alcalinos com 5 % m/m de NaOH e com adição de 1 % m/m de NaBH4 na função de agente protetor. Os compósitos foram confeccionados contendo 6,5 % de volume das fibras de açaí, curauá e vidro (comparativo), sendo divididos em compósitos contendo fibras puras, in natura, e com os tratamentos alcalinos; e em compósitos híbridos das fibras vegetais e vidro. Com o intuito de avaliar as propriedades físicas, químicas, morfológicas, térmicas e mecânicas das fibras e dos compósitos, os ensaios como densidade, relação de aspecto, composição química, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), propriedades em tração e flexão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e absorção de água foram realizados. Foi possível concluir nos ensaios de composição química que após os tratamentos alcalinos houve aumento na concentração de celulose e redução na concentração de hemicelulose nas fibras de açaí e curauá como o esperado, já que a composição amorfa é solúvel em álcalis. Esses resultados foram compatíveis com o TGA que tanto nas fibras como nos compósitos de açaí e curauá apresentaram melhor estabilidade térmica após os tratamentos alcalinos. Já nos ensaios mecânicos não houve melhoria significativa, tanto nos compósitos híbridos quanto após os tratamentos, devido às condições em que foram confeccionados e por conterem fibras curtas, o que fez com que se comportassem como cargas. Os resultados de absorção de água mostraram que os compósitos, apesar de serem reforçados com fibras vegetais, com características de hidrofilicidade, tiveram um percentual baixo de absorção de água comparado com resultados da literatura. Dessa forma conclui-se que a utilização das fibras de açaí e curauá em compósitos poliméricos são viáveis, entretanto em aplicações estruturais, nas quais é necessária melhor resistência mecânica, um método diferente de confecção, utilizando fibras mais longas, alinhadas e em concentração maior é indicado. Abstract: The growing need of the use of clean technologies strengthens research focused on materials obtained from renewable sources. Lignocellulosic fibers have many advantages such as low density, attractive cost, are biodegradable and are not abrasive . This paper presents the study of the use of lignocellulosic fibers (açai and curauá) as replacements of commonly fiberglass used in composites with polymeric matrix using unsaturated of polyester resin. In order to obtain a satisfactory adhesion between the fibers and the matrix, the fibers were subjected to alkaline treatment with 5% w/w NaOH and with addition of 1% w/w NaBH4 in the function of protective agent. The composites were prepared containing 6.5% volume of acai, curauá and glass fibers and is divided into composites containing pure fiber, and with alkaline treatments; and hybrid composites of fiberglass and lignocellulosic. In order to assess the physical, chemical, morphological , thermal and mechanical properties of fibers and composites , tests such as density , aspect ratio , chemical composition , thermal gravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR) , properties in tension and bending, scanning electron microscopy (SEM) and water absorption were performed. It was concluded from tests for chemical composition after the alkali treatment there was an increase in the percentage of cellulose and reduction of percentage hemicellulose in the in açaí and curauá fibers as expected, since the amorphous composition is soluble in alkalis. These results were consistent with the TGA that both the fibers in composites as açai and curauá showed better thermal stability after the alkali treatment. Already in mechanical tests there was no significant improvement in both hybrid composites and after the treatments due to the condition in which they were made and they contain short fibers, which made them behave like loads. The results of water absorption of the composites showed that, despite being reinforced with vegetable fibers, with hydrophilicity characteristics, had a low percentage of water absorption compared with the literature. Thus it is concluded that the use of the acai and curauá fibers in polymer composites are viable, but in structural applications where strength is required, a different method of preparation, using longer and aligned fibers with higher concentration is indicated.

The main objective of this dissertation is to assess the technical feasibility of the production of mineral boards, through the utilization of Eucalyptus dunnii flake particles of five (5) trees from a plantation located in The Municipal District of Colombo, State of Parana, as well as to value the particles treatments efficiency, the influence of the wood: cement ratio variation and the use of chemical additive. Used cement was commercialy available Portland type. Three particles treatments were analized: (1) particles without treatment; (2) particles treated with hot water for 1 hour at 80 °C; and (3) particles treated with NaOH 1% for 24 hours; with two wood:cement ratios (1:2.5 and 1:3.0) and two chemical additives (CaC12 and MgC12) effects over physical and mechanical properties of pannels. Chemical analysis of samples of all treatments were performed to verify their efficiency. Twelve treatments were generated from the interaction of above mentioned variables, in five panel repetitions which produced a total of sixty (60) paneis. The assessed physical and mechanical properties were: (1) static bending (ME and MR); (2) parailel compression; (3) internal bonding; and (4) dimensional stability (water absorption and thickness swelling after immersion in water). The results were statistically analyzed through factorial analysis of covariance. According to the results of chemical analysis the treatments did not attained their major objectives, which were to reduce the amount of wood extractives, Among the three analyzed factors, particles,. treatments caused a more pronounced effect on the panels properties, with negative contribution in the results. The increment of the wood:cement rate did not showed higher average values for the mechanical properties, except in intemal bonding. In general, MgCl2 was the chemical additive with better performance. The factors interactions showed different influence on the mechanical properties, but analogous influence on the dimensional properties. The combination between wood:cement ratio and chemical additive showed greater influence on MR (Rupture Modulus) and internal bonding . The combinations between particles treatments and chemical additive, particles treatments and wood:cement ratio, showed respectively major influence on ME (Elasticity Modulus) and paraliel compression. Particles treatments and wood:cement ratio interaction affected physical properties in greater degree.

Esse trabalho teve como objetivo a pesquisa de painéis de cimento-madeira utilizando pó de madeira com granulometria controlada, onde a madeira utilizada para gerar o pó vem do reaproveitamento do rejeito de indústrias madeireiras. O material utilizado foi do gênero Pinus sp, onde o que diferencia esse trabalho, além da granulometria dessas partículas, pois todas têm dimensões menores que 0,8 mm, é a sua origem controlada, uma vez que esse material é industrializado. O trabalho foi dividido em duas etapas distintas: a primeira etapa consistiu na execução de quatro corpos de prova cilíndricos para cada granulometria da madeira, com teor de madeira variando de 7,5 % até 25%, adensando-os apenas por vibração. Dessa forma verificou-se que as resistências obtidas com esses ensaios foram superiores às resistências obtidas por outros autores que utilizaram fibras longas ou partículas em seus corpos de prova, para os mesmos teores. A segunda etapa do experimento consistiu na fabricação de painéis de cimento madeira, utilizando quatro granulometrias distintas, todas do gênero Pinus sp e quatro aditivos químicos. Verificou-se que a mistura do pó de madeira com a menor granulometria obteve os piores resultados. Por outro lado os aditivos à base de cloretos tiveram um excelente comportamento fornecendo os melhores resultados. Assim a combinação do pó de madeira com granulometria maior e o aditivo a base de cloreto de cálcio foi aquela em que as propriedades tiveram seus valores melhorados. Foram utilizados neste trabalho teores de 25% e 36% de pó de madeira para a confecção dos painéis, sendo que os resultados das propriedades analisadas foram melhores para o teor de 25% tendo, no entanto, pouca diferença em relação ao teor de 36%. Testou-se também a combinação de dois aditivos, o silicato de sódio e o sulfato de alumínio para a confecção dos painéis. Verificou-se que não houve melhora significativa das propriedades analisadas. Por sua vez, a análise comparativa dos custos de fabricação dos painéis indicou que melhor opção foi a mistura do pó de madeira com a maior granulometria e o aditivo a base de cloreto de cálcio

Este trabalho teve por objetivos analisar os parâmetros de produção de compósitos poliméricos reforçados com resíduos de diferentes tipos de madeiras e de seus derivados, gerados no pólo moveleiro da serra Gaúcha. Inicialmente foi realizado o diagnóstico da geração de resíduos do pólo moveleiro, que incluiu os municípios de Bento Gonçalves, Caxias do Sul, Flores da Cunha e Lagoa Vermelha. Com materiais das indústrias foram realizados três experimentos de incorporação dos resíduos em compósitos com polietileno de alta densidade (HDPE), processados em misturador termocinético tipo Drais e um experimento de incorporação dos resíduos por extrusão. Foi analisada a qualidade das misturas realizadas com HDPE virgem e HDPE reciclado, a eficácia da utilização de agentes de acoplamento e a influência de três diferentes tipos de resíduo nas propriedades físico-mecânicas dos compósitos. Utilizou-se serragem de madeiras de pinus (Pinus taeda) e de Garapeira (Apuleia Ieiocarpa), e também serragem de chapas de fibra de média densidade (MDF). No experimento com misturas extrusadas, foi utilizada serragem de madeiras de eucalipto (Eucalyptus grandis), de pinus, de MDF e de chapas aglomeradas, combinadas com HDPE virgem. As misturas foram processadas em dois tipos de extrusoras: uma mono-rosca de 35 mm, com 150 rpm de rotação e outra duplarosca, co-rotante, de 30 mm. Após a mistura, foram confeccionados corpos-de-prova por injeção. Juntamente com o tipo de serragem, foram testadas diferentes proporções de serragem e os dois tipos de extrusão, num experimento fatorial incompleto que totalizou 16 tratamentos. Para avaliação das propriedades do material, foram realizados ensaios mecânicos de tração, flexão estática e impacto, além de análises de caracterização química e física dos compósitos. Os resultados mostraram influência de todos os parâmetros analisados nas propriedades dos compósitos. O uso de HDPE reciclado não afetou a qualidade dos compósitos quando comparado ao HDPE virgem e o uso de um agente de acoplamento comercial melhorou principalmente as propriedades de resistência à tração e à flexão, O tipo de serragem, utilizando-se misturador termocinético, mostrou influência significativa na densidade, na resistência à tração e na resistência à flexão das placas. A proporção de serragem influenciou os valores médios de densidade e de módulo de elasticidade (MOE) à flexão estática. Nesse experimento, o MOE melhor expressa as propriedades de flexão do que a resistência máxima. Houve a formação de bolhas na prensagem que provocou a porosidade das placas, afetando as propriedades de tração e de flexão estática, principalmente nos compósitos confeccionados com garapeira. Nos compósitos confeccionados por extrusão, a serragem agiu como carga de reforço e agente nucleante. A proporção de serragem apresentou correlação significativa com todas as propriedades mecânicas e com a densidade dos corpos-de-prova. Dessa forma, foi considerado como parâmetro de importância na determinação das propriedades dos compósitos HDPE/madeira. Houve melhor adesão entre fibra e matriz nos compósitos confeccionados por extrusão em relação aos confeccionados em misturador termocinético. Nesse experimento, a resistência à tração e a resistência à flexão foram influenciadas por todos os parâmetros estudados e as interações com todas as variáveis foram significativas. Numa análise geral, os melhores resultados foram obtidos com processo de dupla-rosca e para as maiores proporções de serragem usadas. A serragem de MDF proporcionou as maiores médias e a de pinus as menores médias de propriedades mecânicas dos compósitos. O tipo de serragem mostrou interações com o processo empregado e com a proporção usada. Confirmou-se a viabilidade técnica de utilização dos resíduos da indústria moveleira na produção de compósitos polímero-madeira, sendo que o controle do tipo de serragem é fundamental para a qualidade do produto final.

O objetivo deste estudo foi produzir compósitos plástico-madeira através da extrusão reativa de polipropileno na presença de anidrido maleico, peróxido de dibenzoila e resíduos de madeira. O estudo foi feito através de um planejamento de experimentos fatorial que envolveu 2 granulometrias de madeira (pó-de-lixa e serragem), 2 níveis de quantidade de madeira (10% e 30%) e 4 níveis de compatibilizante (0%, 1%, 2% e 3%). Os compósitos plástico-madeira foram produzidos em uma extrusora monorrosca de 60 mm. A avaliação dos compósitos foi feita através dos ensaios dos corpos de prova injetados. Os resultados dos ensaios mostraram que os compósitos a partir da serragem apresentaram um desempenho superior aos preparados com o pó-de-lixa. A incorporação do compatibilizante, através da extrusão reativa, resultou em compósitos com melhores propriedades mecânicas. O maior ganho na resistência à tração foi de 19,1% para o compósito 30P2% (30% de pó-de-lixa com 2% de compatibilizante) em relação ao mesmo compósito sem compatibilizante. Também foi observado que os compósitos são recicláveis e, para algumas formulações, a reciclagem dos compósitos melhorou as propriedades. O maior ganho na resistência à tração foi observado para o produto 10S3X (10% de serragem com 3 extrusões) que foi 7,7% superior à sua primeira extrusão. Os compósitos plástico-madeira produzidos foram utilizados como matéria-prima para a produção de vasos para orquídeas e réguas escolares (através do processo de moldagem por injeção), e tubos e perfis (pelo processo de moldagem por extrusão).

Este trabalho teve como objetivo a realização de estudos sobre as variáveis do processo de manufatura de painéis de cimento-madeira. Quatro tipos de cimento portland, quatro espécies de Eucalyptus, cinco granulometrias de partículas, cinco aditivos aceleradores de pega e três percentuais de aditivos, foram pesquisados. Análises foram realizadas com propósito de se averiguar o efeito dessas variáveis sobre a evolução da curva de hidratação do compósito cimento-madeira, a resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos (CPC) e as propriedades físicas e mecânicas dos painéis. Além desses estudos, pesquisou-se também, o efeito da cura à vapor, sobre as propriedades mecânicas das chapas. As espécies E. peilíta, E. robusta, E. urophylla e E. citriodora foram coletadas de um reflorestamento localizado na Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro no município de Seropédica-RJ. Para seleção do melhor tipo de cimento, da espécie mais compatível, da granulometria mais adequada, do aditivo e do seu percentual mais recomendado, a pesquisa desenvolveu-se em duas fases. lnicialmente, foi avaliada a influência de cada variável sobre a temperatura, o tempo de hidratação do compósito e a resistência à compressão axial de CPC. Índices de inibição da madeira, também foram determinados para classificar, quanto a compatibilidade, a espécie e a granulometria de partículas. Após avaliação desses estudos, procedeu- se a manufatura dos painéis cumprindo um delineamento experimental transcrito da fase inicial. Assim, o efeito produzido pelas variáveis investigadas no processo, foi, neste instante, observado nas propriedades físicas e mecânicas dos painéis. O principal propósito disto foi, além de selecionar as melhores variáveis, ratificar se as tendências dos resultados encontrados, em ambas as fases, se sobrepunham. O estudo sobre cura à vapor dos painéis, foi realizado com chapas produzidas já com as variáveis consideradas mais promissoras, em função dos resultados alcançados nas análises anteriores. Os painéis foram submetidos à três períodos de cura à vapor numa temperatura de 60 °C. Foi avaliada a resistência mecânica dos painéis para os períodos de maturação de 7, 14 e 28 dias, onde se identificou se tais períodos de exposição provocaram resistências equivalentes entre os três períodos de maturação explorados. Diante dos resultados alcançados pôde-se concluir que: o cimento portland ARI (Alta resistência inicial) é o mais adequado ao uso em chapas de cimento-madeira; a granulometria de partículas com tamanho intermediário foi a mais adequada ao uso porque, em praticamente todas as propriedades, apresentou resultados satisfatórios, além de contemplar a possibilidade do uso de granulometrias combinadas; o percentual de 4% do aditivo químico CaCl2, foi considerado o mais adequado e recomenda-se a sua utilização; com exceção da espécie E. citriodora, todas as outras três apresentaram boas possibilidades para uso em chapas de cimento-madeira; a variação do tempo de exposição dos painéis numa câmara de vapor, proporcionou efeitos satisfatórios nas propriedades mecânicas, principalmente, módulo de elasticidade, compressão paralela dos painéis, mas não apresentou efeito sobre o módulo de ruptura e ligação interna.

Resumo: Durante as últimas décadas, tem aumentado os problemas ambientais causados pelo grande consumo de petróleo, um produto não-renovável, base de materiais plásticos e isso têm despertado interesse na comunidade científica na busca de novos materiais. Esses materiais devem ter as características de renovabilidade, fácil biodegradabilidade, com propriedades específicas comparáveis e, claro, de baixo custo e que causem menor impacto ambiental. O desenvolvimento destes novos materiais é possível com o uso dos recursos naturais oriundos de fontes renováveis, incluindo subprodutos da agroindústria, a fim de mitigar os problemas ambientais do mundo de hoje. Entre muitos desses subprodutos renováveis da agroindústria, a torta de mamona têm recebido atenção especial devido ao aumento da utilização de óleo de rícino, principalmente para a produção do biodiesel. No Brasil, devido ao incentivo para utilização do biodiesel, produz grandes quantidades de resíduos durante a extração de óleo, este resíduo denominado de torta de mamona. O presente estudo teve por finalidade encontrar o potencial uso da torta de mamona (Ricinus communis L.), para desenvolvimento de compósitos e nanocompósitos Em ambos os casos, o glicerol foi utilizado como agente plastificante. Os compósitos foram preparados com duas granulometrias de torta de mamona variando as quantidades entre (75-85%), e diferentes quantidades de glicerol entre (15-25%), por termomoldagem, aplicando cargas e temperaturas constantes para tempos de prensagens diferentes. Para esta finalidade a torta de mamona foi caracterizada físico e quimicamente. Para o glicerol foi utilizada caracterização do fabricante. Em seguida, os compósitos obtidos foram caracterizados pelas propriedades mecânicas e físicas. Para compreender as propriedades mecânicas observadas, estudos fractográficos dos compósitos foram realizados utilizando microscópio eletrônico de varredura. Na segunda fase, as nanofibrilas de celulose obtidas a partir da madeira de balsa (Ochroma pyramidale (Cav.)) foram preparadas por métodos químicos e mecânicos e caracterizado por microscopia eletrônica de transmissão. Os nanocompósitos foram preparados utilizando torta de mamona plasticizada com uma quantidade fixa de glicerol e diferentes proporções de nanofibrilas (2%,5% e 10% em massa) por termomoldagem e caracterizado por propriedades mecânicas, físicas e pela morfologia da superfície da região de fratura. Os resultados mostraram que o aumento da adição de nanofibrila resultou em aumento do módulo de flexão, a absorção de água e inchamento em espessura dos nanocompósito sobre a matriz. Os estudos acima mostraram claramente que o objetivo do presente estudo foi alcançado, portanto a torta de mamona pode ser utilizada para o desenvolvimento de compósitos e nanocompósitos.

Orientador: Vsévolod Mymrine Inclui apendice Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia e anexos Área de concentraçao: Engenharia e ciencias de materiais Resumo: Foi desenvolvido e patenteado no Brasil um compósito de resíduos de concreto e resíduos de produção de cal, para aplicação como novo material na construção civil. Neste sentido este trabalho surge com o objetivo de fornecer parâmetros para a produção destes compósitos. Além de ser uma solução viável para a utilização da grande quantidade de resíduos de produção de cal gerados, tendo em vista que também não foi encontrado nada parecido na literatura mundial. Foram estudados os parâmetros de: composição química, composição mineralógica, resistência à compressão, absorção de água por imersão. O resíduo de cal foi caracterizado por um alto excesso de SiO2, Al2O3, CaCO3, etc. A resistência à compressão média aos 90 dias de uma das composições, em cura a seco chegou a 29 MPa, a absorção de água 12,0%. Os estudos de DRX explicam o crescimento da resistência dos cp's pela transformação dos minerais: de carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, entre outros carbonatos, em novas formações. As análises de MEV demonstraram o crescimento de conhecidos minerais de carbonato em formas cristalinas, principais responsáveis pelo fortalecimento dos materiais de cal. Palavras-chaves: Resíduos de construção e demolição (RCD), Compósito de resíduos de concreto, interação físico-química, formação de estruturas. ABSTRACT: It was developed and patented in Brazil a binding component of residues of concrete and residues of production lime, for application as new material in the construction. In this sense this work arises with the object of supply parameters for the output of these binding. Beyond it is a viable solution for the utilization of the big generated lime output residues quantity, having in mind that also was found similar nothing in the world literature. They were studied the parameters of: chemical composition, composition mineralogy, resistance to the compression, absorption of water by immersion. The residue of lime was characterized by a high excess of SiO2, Al2O3, CaCO3, etc. The resistance to the medium compression to the 90 days in one of the compositions, in cure the dry arrived to 29 MPa, the absorption of water 12,0%. The studies of DRX explain the growth of the resistance of the cp's by the transformation of the minerals: of carbonates of calcium, carbonates of magnesium, between others carbonates, in new formations. The analyses of MEV showed the growth of known minerals of carbonates in responsible main, crystalline forms by the hardening of the materials of lime. Keywords: Construction residues and demolition (RCD), Composite of concrete residues, interaction physical-chemist, formation of structures.

Orientador: Sandro Campos Amico Co-orientador: Kestur Gundappa Satyanarayana Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 2004 Inclui bibliografia Área de concentraçao: Engenharia e ciencias de materiais

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Foi estudado a miscibilidade do copolímero PEBAX (poliamida 6 - polietileno glicol) com Novolak (oligômero fenólico), através de medidas espectroscópicas de FT-IR, densidade, DSC e microscopia eletrônica de varredura. Os espectros de FT-IR mostraram o desaparecimento da banda de OH livre nas blendas indicativo de interação entre os componentes. Nas análises de DSC, as blendas apresentaram um único valor de Tg intermediário ao dos componentes puros, para a densidade houve uma diminuição volume das blendas, verificando a miscibilidade do sistema. Na blenda ternária Poliamida 6/EPDM (etileno - propileno - etilideno norboneno)/ PEBAX estudou-se a influência do agente compatibilizante PEBAX nas propriedades mecânicas dos componentes puros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico Neste trabalho é apresentado um elemento finito desenvolvido para análise estática linear de cascas de material composto multilaminado. A formulação usada é baseada num método misto de deformações e no princípio de Hellinger-Reissner modificado. O conceito de casca sólida degenerada e campos independentes, de deslocamentos e de deformações supostas, foram usados na formulação do elemento. Uma transformação covariante, entre o sistema natural e o sistema local, é usada para as deformações supostas. O elemento trata o laminado como um meio homogêneo, usando-se para tal um modelo de lâmina equivalente. Conseqüentemente o número de graus de liberdade do elemento finito independe do número de lâminas. Vários exemplos para materiais isotrópicos e multilaminados são apresentados para ilustrar o comportamento do elemento proposto.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico A utilização dos materiais compostos nas diversas cons truções de estruturas tem aumentado nos ultimos anos juntamente com o avanço da tecnologia. Particularmente, este trabalho tem por objetivo verificar o comportamento da carga crítica de flambagem em placas laminadas retangulares, simplesmente apoiadas, pertencentes a uma classe híbrida de materiais compostos envolvendo duas outras classes: compostos fibrados e compostos laminados. Segundo pesquisas já realizadas, a estabilidade elástica desses tipos de placas depende de suas constantes de rigidez, da forma como a mesma se vincula com outras estruturas, da geometria da placa e dos esforços que as mesmas podem estar submetidas. O problema de auto-valor na flambagem de placas foi neste trabalho formulado, considerando-se uma placa laminada retangular, simplesmente apoiada, submetida a um estado de tensões de membrana combinadas e posteriormente solucionado através do algoritmo QR. Os resultados obtidos demonstram que o número de lâminas no laminado é um fator importante na estabilidade elástica das placas laminadas. Verificou-se que a presença dos termos Bij da matriz de rigidez de acoplamento, tendem a diminuir a resistência à flambagem das placas laminadas antissimétricas. Este fato foi confirmado tendo em vista que a resistência à flambagem crescia sempre que o número de lâminas aumentava no laminado. Nas placas laminadas simétricas Angle-Ply observou-se que a presença dos termos D13 e D23, da matriz de rigidez de flexão, também exercem um papel importante na flambagem das mesmas principalmente quando a tensão cisalhante Nxy está presente no estado combinado de tensões. Os resultados demonstraram que quanto maior o número de lâminas menor a influência da tensão cisalhante. Em todos os casos analisados observou-se que a carga crítica de flambagem tende a crescer sempre que no estado combinado de tensões existe uma tensão normal trativa, porém, se existir somente tensões normais compressivas o valor desta carga sempre tende a decrescer.