Análise dos parâmetros mecânicos das misturas asfálticas com adição de óxidos metálicos

RESUMO O pavimento asfáltico convencional, devido a sua coloração escura, absorve uma grande quantidade de energia que é transformada em calor, promovendo um enorme desconforto térmico para as pessoas que vivem nesse ambiente. Esse estudo trata da adição de pigmentos vermelhos na mistura asfáltica para obtenção de misturas asfálticas coloridas. A incorporação de óxidos metálicos em misturas asfálticas surge como uma forma de diminuir o albedo e consequentemente minimizar os efeitos da Ilha de Calor Urbana, além disso é esperado que não ocorra diminuição dos parâmetros mecânicos a fim de comprometer sua estrutura. Para realização desse estudo o ligante asfáltico utilizado na pesquisa foi submetido a ensaios de penetração, ponto de amolecimento e viscosidade rotacional e os agregados caracterizados com os ensaios de massa específica, granulometria e abrasão Los Angeles. A dosagem Marshall foi utilizada para produção dos corpos de prova a serem ensaiados para quantificação dos ensaios mecânicos: Resistência à Tração, Módulo de Resiliência e Estabilidade Marshall. As misturas com adição de 5% de óxido metálico vermelho e amarelo apresentaram resultados de resistência inferiores à mistura de referência fabricada sem a adição do corante. No entanto, as misturas asfálticas com corante atendem aos requisitos mínimos exigidos por norma para todos os ensaios realizados, podendo ser utilizada em pavimentos coloridos com a finalidade de diminuir o efeito de Ilha de Calor Urbana.

Síntese e caracterização de beads de quitosana comercial reticulados com glutaraldeído

RESUMO A quitosana é um polímero natural com propriedades interessantes para remoção de compostos orgânicos. O presente trabalho trata da preparação e caracterização de beads de quitosana utilizando glutaraldeído (GLA) como agente reticulante, para serem futuramente serem aplicados na remoção de compostos orgânicos em matrizes aquosas. A variação na origem da quitosana ou nas suas condições de obtenção pode alterar suas propriedades físico-químicas, gerando modificações nas características dos beads, o que muitas vezes podem tornar os resultados não reprodutíveis. Existe uma grande dificuldade em comparar resultados obtidos com os da literatura, pois ocorre uma grande quantidade de diferenças nas propriedades físico-químicas da quitosana. Assim, a determinação dessas propriedades ajuda a esclarecer as diferentes características encontradas para os beads, e que irão influenciar em sua aplicação. Inicialmente foi realizada a análise físico-química da quitosana comercial usada no estudo, visto que muitos fabricantes nacionais de quitosana não especificam a metodologia para sua obtenção, nem mesmo suas condições de processamento. Os beads obtidos a partir de quitosana comercial foram preparados através de um sistema de gotejamento, após o processo de reticulação com glutaraldeído (GLA) (0,75% 2,5% e 25%) as amostras foram caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Fluorescência de Raios - X (FRX), Difração de Raios – X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O processo de reticulação promoveu alterações nas características de coloração dos beads, indicando efetivação da reticulação, que foi confirmada através da análise de DRX e MEV, visto que houve um aumento da cristalinidade. Com o FTIR foi possível visualizar as ligações formadas entre os grupos funcionais da quitosana com GLA, que ocorreu preferencialmente nos grupos amino. O preparo dos beads mostrou-se adequado, já que resultou em beads semelhantes ao encontrado na literatura.

Análise do uso de resíduo da siderurgia para aplicação em cerâmica vermelha através da caracterização química e mineralógica

RESUMO A composição química das cerâmicas tem grande importância no entendimento das propriedades químicas e físicas desse material. Neste trabalho foram realizadas caracterizações química e mineralógica de misturas de argilas, incorporando um resíduo proveniente de uma indústria siderúrgica, para aplicar na produção de cerâmica. Dois tipos de argila foram misturados na proporção de 1:1 e o resíduo foi adicionado nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20%. Avaliou-se a composição química de cada material puro e a composição mineralógica foi analisada após a etapa de queima, na qual 5 corpos de prova foram submetidos a uma temperatura de 800 °C. A caracterização foi realizada com os ensaios de Fluorescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX), Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A FRX mostrou os óxidos de silício (SiO2) e alumínio (Al2O3) como principais componentes das argilas e os óxidos de ferro (T-Fe, teor de ferro) como principais componentes do resíduo. A DRX mostrou o quartzo como o mineral mais abundante nas argilas, mas que à medida que a concentração de resíduo aumentava na amostra, aumentava também o teor de hematita, principal mineral encontrado no resíduo. A TG e a DSC confirmaram picos esperados nas argilas e identificou uma reação exotérmica nas amostras com resíduo. O aumento do percentual de resíduo provocou alterações na composição química das amostras, no entanto, não foram alterações significativas, o que indica a possibilidade do uso desse resíduo na produção de cerâmica vermelha.

Estudo do efeito do teor alumina no pó compósito WC-Ni-Al2O3 processado via Moagem de Alta Energia (MAE)

RESUMO A MP é constituída de, pelo menos, três etapas: obtenção do pó, conformação e sinterização. Na etapa de obtenção dos pós uma técnica de amplo uso é a Moagem de Alta Energia (MAE) que além de propiciar a quebra das partículas preexistentes, também pode melhorar a dispersão dos componentes. Um material obtido pela técnica é WC-Co, o metal duro, que apesar de ter propriedades interessantes, como por exemplo, alta dureza e resistência à compressão, não consegue manter tais características quando colocado em trabalho em altas temperaturas, como o corte na usinagem. Como alternativa ao sistema compósito WC-Co, estuda-se a substituição do cobalto pelo níquel, entretanto, o compósito WC-Ni apresenta uma baixa dureza quando comparado ao WC-Co. Para minimizar tal efeito, o presente estudo investigou a possibilidade da adição do óxido de alumínio (Al2O3) aos pós de WC e Ni. O estudo estabeleceu a influência da moagem de alta energia (MAE) nas características dos pós compósitos de WC-Ni-Al2O3 com 5 e 10%p de Al2O3. Fez-se moagem de alta energia (400 rpm) em via úmida pelos tempos de 1, 2, 4, 10 e 20h. As amostras foram caracterizadas por: DRX, particulometria a laser e MEV/EDS. Os resultados mostraram-se promissores uma vez que houve redução de até 50% do tamanho mediano de partícula com os tempos estudados, bem como, formação de partículas compósitas.

Adsorção de monóxido de carbono em carvão ativado convencional e impregnado com 5% de nióbio

RESUMO A poluição atmosférica e o aquecimento global são problemas que vêm se agravando ao longo das décadas devido, principalmente, as atividades antrópicas. Os processos de combustão nas indústrias e nos veículos automotores liberam na atmosfera quantidades consideráveis de poluentes gasosos e material particulado. Neste contexto, o presente trabalho buscou avaliar a eficiência do carvão ativado convencional e impregnado com 5% de nióbio na adsorção de monóxido de carbono. Os adsorventes foram caraterizados por análises de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier - FTIR, microscopia eletrônica de varredura - MEV, adsorção/dessorção de N2 e difratometria de raios X - DRX. Os estudos de adsorção dinâmica foram realizados com massa de adsorvente igual a 3,5 g, em leito fixo com vazão de 500 mL min-1 de mistura de 500 ppm de CO em N2, com sistema de análise gasosa com célula eletroquímica, em temperatura ambiente. Pelos resultados das caracterizações, observou-se que a presença de nióbio na estrutura do adsorvente levou a uma diminuição na área superficial e volume de poros do carvão ativado, porém com um certo aumento das dimensões dos poros observado por MEV. Em relação aos ensaios de adsorção, o resultado de melhor eficiência ocorreu com o adsorvente carvão/5% de nióbio; a presença do metal no material adsorvente resultou em um aumento no teor de oxigênio, favorecendo o processo de adsorção. Os dados experimentais de adsorção em leito fixo, para ambos os adsorventes, obedeceram um modelo de distribuição não-linear sigmoidal de Boltzmann. Pelos resultados dos ensaios de adsorção de CO, pode-se afirmar que os desempenhos dos adsorventes foram eficazes, sendo um processo promissor na minimização de emissões desse poluente.

Influência do tempo de injeção e degradação in vitro nas propriedades mecânicas, morfológicas e térmicas do poli(3-Hidroxibutirato)

RESUMO O PHB é um polímero biorreabsorvível e biodegradável, proveniente de fontes naturais e renováveis, sendo compatível para aplicações tanto na indústria farmacêutica como na biomédica. O presente estudo visa avaliar a influência do tempo de injeção e do tempo de degradação in vitro nas propriedades mecânicas, morfológicas e térmicas do Poli(3-hidroxibutirato) (PHB). Para tanto, foram injetados corpos de prova de tração e impacto com diferentes tempos de injeção, sendo submetidos a diferentes tempos de degradação e sujeitos às seguintes caracterizações: calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TG), tração, microscopia óptica com luz polarizada, microscopia eletrônica de emissão de campo (FEG), impacto e dureza. À medida que o tempo de injeção foi ampliado e o tempo de degradação avançava, foram observadas as seguintes alterações: aumento de até 18,9% na cristalinidade; princípio de degradação térmica; redução na tensão máxima de até 12,8%; evidencias de degradação hidrolítica, aumento de até 29,9% na resistência ao impacto e aumento de 3,5% da dureza. Sendo assim, concluiu-se que diferentes tempos de injeção combinado com a degradação in vitro influenciaram nas propriedades finais do PHB.

Compósito trifásico baseado em resíduo de goma de mascar-sbr e partículas de quartzo

RESUMO O elevado consumo de produtos industrializados e o seu rápido descarte produzem grandes quantidades de resíduos sólidos, dos quais, os principais constituintes são os materiais poliméricos. Dentre estes, as borrachas de butadieno estireno merecem destaque. Esse material é usado em diversos setores, entre eles, o alimentício, para produção de chicles. A reciclagem desses materiais deve ser sempre pesquisada, buscando, principalmente, novas aplicações. Assim, este trabalho usou a borracha residual (BP) como matriz para cristais de quartzo. Os materiais preparados foram estudados por diversas técnicas, como, por exemplo, a Análise Termogravimétrica (TGA) e a Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Além disso, os materiais tiveram suas propriedades elétricas medidas. Foram feitas medidas de capacitância, campo elétrico, resistividade e densidade de corrente. Entre os materiais testados, o compósito carregado com 44,4% de quartzo apresentou a resposta mais linear e mais intensa de variação de carga elétrica em função da pressão aplicada. Portanto, os resultados mostraram que foram obtidos materiais com potencial aplicação no campo de sensores capacitivos de pressão.