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Caracterização de tintas industriais aplicadas na região amazônica a partir de análises físico-químicas, mecânicas e de durabilidade
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-28) LUCAS, Mathaus Moraes; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287
No Brasil, o setor industrial de tintas e vernizes está entre os cinco maiores do mercado. A fabricação de tintas para diversas aplicações, com tecnologia e responsabilidade técnica iguala aos mais avançados centros mundiais de produção. A durabilidade de uma tinta refere-se à resistência ao intemperismo. Para o intemperismo é necessária uma tinta resistente a intempéries para que no substrato onde será utilizado não ocorra o desbotamento, que pode ocorrer dentre alguns fatores, devido à incidência de luz solar e fortes chuvas. A região Norte, com precipitação pluvial elevada, influenciada por linhas de instabilidade apresenta importante heterogeneidade espacial e sazonal da pluviosidade e possui o maior total pluvial anual. Mediante essa realidade, foi desenvolvida uma tinta comercialmente aplicada na região amazônica. Na formulação padrão foram feitas variações de cargas minerais (Caulim, Dolomita e Carbonato De Cálcio Precipitado) e posteriormente foram realizados análises e ensaios para avaliar o desempenho dessa tinta, comparados com a formulação original, tais como resistência a abrasão e resistência ao intemperismo. A metodologia de produção das tintas será de acordo com Castro (2009) utilizando a técnica de Hare (1974). A caracterização das tintas no estado fresco foi realizada através dos ensaios de Viscosidade, pH e peso específico, enquanto que a caracterização das tintas no estado endurecido foi realizada através dos ensaios de resistência a abrasão, teste de resistência ao intemperismo e Microscopia eletrônica de varredura. Os testes físico-químicos revelaram que, em relação à viscosidade Stormer, todas as formulações superaram o padrão (130 UK), com exceção das tintas contendo 30% de Dolomita, 15% de PCC, 15% de Dolomita e a combinação ternária de 5% de Caulim, 5% de Dolomita e 20% de PCC. Quanto ao peso específico, a formulação que mais se aproximou do padrão foi a tinta binária com 15% de Caulim e 15% de PCC, apresentando um valor médio de 1,43 g/cm³. Em termos de pH, todas as formulações apresentaram alcalinidade, com valores variando entre 7,5 e 9,6. Após um período de exposição de 180 dias, nenhuma das misturas, incluindo a formulação padrão, apresentou formação de patologias, demonstrando resistência às intempéries. As formulações com 30% de Dolomita; 15% de PCC e 15% de Dolomita; 5% de PCC, 5% de Caulim e 20% de Dolomita; 10% de Caulim, 10% de PCC e 10% de Dolomita, exibiram respectivamente 300, 290, 240, 270 ciclos de resistência à abrasão, indicando o potencial dessas tintas para uma variedade de aplicações, como tintas para pisos, tintas externas e tintas para estradas.
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Caracterização fisico-quimica de lixiviado bruto e tratado por osmose reversa de aterro sanitário no estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-27) PEREIRA, Filipe Castro; MENDONÇA, Neyson Martins; http://lattes.cnpq.br/7534816053779593
O efluente gerado no interior de aterros sanitários é denominado lixiviado. A caracterização do lixiviado gerado nos aterros é importante para indicar seu potencial poluidor e possibilitar a aplicação de técnicas para o seu tratamento. Desta forma, este trabalho tem por objetivo caracterizar quantitativa e qualitativamente o lixiviado de aterro sanitário localizado no estado do Pará. Além disso, objetiva-se realizar o cálculo do valor do Índice de Poluição de Lixiviado (IPL) para este lixiviado com a finalidade de saber o potencial de contaminação do mesmo comparando os resultados com obtidos por outros autores. Para tal, dividiu-se o trabalho em três fases, onde a primeira tratou-se da avaliação quantitativa do lixiviado, a segunda correspondeu à avaliação qualitativa e a terceira é referente ao cálculo do potencial poluidor do lixiviado. A caracterização quantitativa teve como resultado uma forte ligação da vazão de entrada de lixiviado com a pluviosidade, onde notou-se um incremento de vazão quando se comparou o ano de 2018 com o de2019, explicado pela expansão do aterro sanitário e pelo aumento da capacidade da Estação de Tratamento de Lixiviado (ETL). A caracterização qualitativa apresentou um lixiviado com elevados teores de matéria orgânica e elevado potencial incrustador. Os resultados da terceira fase apontaram que a metodologia do IPL não é adequada para lixiviados brasileiros, sendo o Índice de Aterros Desativados (IAD) um índice mais apropriado para o mesmo. Desta forma, conclui-se que o lixiviado do aterro sanitário de Marituba possui uma alta complexidade, devendo passar por processos avançados de tratamento.
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Caracterização mecânica e metalúrgica de parafusos da classe 10.9, utilizados na fixação da suspensão dianteira de veículos CAT793D, aplicando tratamento termoquímico de cementação
(Universidade Federal do Pará, 2022-08-31) RABELO JÚNIOR, Fábio Alves; CARDOSO FILHO, José Carlos de Araújo; QUARESMA, José Maria do Vale; http://lattes.cnpq.br/7443111804471290
Quando um componente estrutural de um equipamento de grande porte vem a falhar, consequências de quebras catastróficas podem ocorrer, gerando prejuízos econômicos altamente mensuráveis, pois a falha leva a interrupção de uma linha inteira de produção e prejudica o fluxo de trabalho, o que pode resultar em atrasos e aumento dos custos de manutenção, seja preventiva ou corretiva. Além disso tem-se as condições de riscos severos impactando em perdas de vidas, em casos de acidentes catastróficos, onde são amplamente divulgados pela mídia e influenciando fortemente na conduta da estrutura de uma organização. O objetivo deste trabalho é realizar a caracterização mecânica e metalúrgica de parafusos da classe 10.9, aplicando Tratamento Termoquímico de Cementação, avaliando a influência deste na resistência mecânica. Estes componentes estruturais fazem parte do sistema de suspensão dianteira dos Caminhões “Fora-de-Estrada” Caterpillar modelo 793D que realizam o transporte de cargas pesadas de minério de ferro no complexo Ferro-Carajás, no estado do Pará. Foram realizados Tratamentos Termoquímicos e Ensaios Mecânicos de Dureza e de Tensão de Tração. As análises Fractográficas e Microestruturais foram feitas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, além de Microscopia Óptica.
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Estudo da incorporação de resíduos industriais, lama vermelha e caulim, nas propriedades de compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras de juta e malva
(Universidade Federal do Pará, 2022-07-18) RIBEIRO, Maurício Maia; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403
A região amazônica do Brasil é um grande produtor de bauxita e caulim, sendo o estado do Pará responsável por uma grande quota nacional da produção destes materiais. O processamento destas matérias-primas gera quantidades consideráveis de resíduos que são depois armazenados em tanques de sedimentação o que podem causar sérios danos ambientais, por conseguinte, é muito importante explorar métodos razoáveis de utilização da lama vermelha e do resíduo de caulim, e assim reduzir os seus volumes dos aterros. Muitos estudos recentes têm sido realizados e apresentados várias formas de utilização abrangente destes resíduos. Os compósitos reforçados com fibras naturais, com inserção destes resíduos industriais, têm recebido nas últimas décadas uma atenção crescente, pois boas propriedades mecânicas específicas podem ser alcançadas e os resíduos industriais podem ser reduzidos e utilizados numa forma útil. Neste trabalho, foram fabricados materiais compósitos de matriz poliéster reforçados por fibras de juta e malva na configuração continuas e alinhadas a 0° e a 90° na direção de carregamento, e materiais compósitos com inserção de resíduos industriais. A matriz poliéster utilizada foi a ortofitálica pré-acelerada e curada a temperatura ambiente com peróxido de metil etil-cetona 1,0% em massa. As fibras de juta e malva foram cortadas manualmente no comprimento de 300 mm e dispostas manualmente de forma contínua e alinhadas na direção de carregamento e sem tratamento superficial. Os compósitos com fibras foram produzidos por laminação manual assistido a vácuo / ensacamento a vácuo. As proporções da fração de volumétrica das fibras variaram em 5, 15 e 25%. Os compósitos com resíduos de caulim e lama vermelha foram confeccionados pelo processo manual na forma de silicone. Variaram-se as proporções das frações mássicas dos resíduos em 5, 10, 15, 20, 25 e 30 %. Os resíduos foram caracterizados quanto ao aspecto físico, morfológico e químico e as fibras quanto ao aspecto físico e mecânico e os valores experimentais são semelhantes aos apresentados em pesquisas anteriores. Assim como os compósitos fabricados tiveram suas massas específicas determinadas o que resultou no aumento no valor médio da massa especifica dos compósitos com inserção de resíduos de lama vermelha e caulim. No caso dos compósitos reforçados com fibras, de juta e malva, apresentaram uma redução no valor médio quando comparado com a matriz. As propriedades de tração e cisalhamento foram observadas para os compósitos com resíduos industriais, lama vermelha e caulim. O compósito 5RC exibiu valor de resistência a tração mais próximo a matriz, assim como para 5RLV, 10RLV e 15 RLV que exibiram mesmo comportamento. Para a resistência ao cisalhamento os compósitos 10RLV e 15 RLV foram mais próximo a matriz. Assim como os compósitos reforçados com fibras de juta 0° apresentaram a maior resistência a tração foram 0J5, 0J15 e 0J25, excedendo em 2%, 150% e 166% a resistência à tração do poliéster. Para os compósitos reforçados com fibras de malva 0º apresentaram a maior resistência a tração foram 0M15 e 0M25, excedendo em 67% e 96% a resistência à tração do poliéster. Para resistência ao cisalhamento os compósitos reforçados com fibras de juta (0J15 e 0J25) e malva (0M15 e 0M25) excederam a matriz em 201%, 206%, 71% e 144%, respectivamente. A resistência a tração dos compósitos trifásicos (0JRLV, 0JRC, 0MRLV e 0MRC) excederam a matriz em 129%, 100%,54% e 21%, respectivamente. Para resistência ao cisalhamento excederam em 49%, 47%, 63% e 52% a matriz. Os compósitos com fibras alinhadas a 0 apresentaram comportamento mecânico satisfatório para aplicação em materiais compósitos apresentando características de reforço.
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Estudo dos constituintes dos produtos de pirólise visando a produção de biocombustíveis e químicos
(Universidade Federal do Pará, 2020-09-21) FERREIRA, Márcia de Fátima Pantoja; RIBEIRO, Nielson Fernando da Paixão; http://lattes.cnpq.br/0755443458423442; https://orcid.org/0000-0001-6145-7993; FRANÇA, Luiz Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/6545345391702172
O presente trabalho tem o objetivo de utilizar a pirólise lenta em resíduos de biomassa (EFB) como potencial energético na produção de biocombustiveis. A matéria prima foi obtida de agroindústria e submetida à lavagem, secagem e trituração. Os experimentos foram realizados em reator de leito fixo e o planejamento composto central rotacional foi utilizado para otimizar as variáveis temperatura (459, 500, 600, 700, 741 °C) e vazão de gás de arraste (0,259; 0,3; 0,4; 0,5 e 0,541 L/min), a fim de identificar as condições ideais de obtenção de bio-óleo (BO). A partir do resultado otimizado, caracterizaram-se os produtos utilizando diversas técnicas (FTIR, CG/MS, CCDAE, RMN, MEV, teor de água, CHN). A temperatura foi o parâmetro mais influente em relação aos rendimentos líquido e sólido, e, a combinação das variáveis influenciou o rendimento em gás. Houve um maior rendimento em BO (45,29%) cuja composição apresentou grande quantidade de ácidos graxos, alcanos, alcenos e compostos fenólicos, este último com alta capacidade antioxidante. O biocarvão apresentou baixo rendimento (27,52%), mas boa capacidade energética, o rendimento em gases foi de 27,89%. O poder calorífico do BO foi de 24,48 MJ/kg e do biocarvão de 19,27 MJ/kg. Os resultados das técnicas usadas comprovam o uso de EFB como fonte renovável na obtenção de biocombustiveis.
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Percurso de estudo e pesquisa: condições e restrições reveladas pelas teses defendidas no Brasil na área da educação matemática de 2011 a 2021
(Universidade Federal do Pará, 2023-05-04) BARRETO, Saul Rodrigo da Costa; ALMOULOUD, Saddo Ag; http://lattes.cnpq.br/9168215683139657; https://orcid.org/0000-0002-8391-7054; NUNES, José Messildo Viana; http://lattes.cnpq.br/5188612973174798; https://orcid.org/0000-0001-9492-4914
Esta pesquisa configura-se uma tese de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática (PPGECM) da Universidade Federal do Pará (UFPA). Consiste numa pesquisa qualitativa de natureza bibliográfica. Para sua efetivação partimos das seguintes questões para a pesquisa “Quais as condições e restrições, mais evidenciadas, de quem aplicou um Percurso de Estudo e Pesquisa – PEP? Quais os avanços e perspectivas do PEP no contexto do ensino e da aprendizagem da Matemática? Com a finalidade de respondermos a tais questionamentos, realizamos uma revisão sistemática da literatura a partir de um protocolo de revisão sistemática e em seguida, realizamos a análise das pesquisas selecionadas a nível de doutorado no Brasil de 2011 a 2021, por meio de uma metassíntese qualitativa com enfoque em teses que fizeram uso do dispositivo didático metodológico PEP. Assumimos como hipóteses que: a) por meio dos estudos de pesquisas que utilizaram o PEP no Brasil, podemos identificar elementos característicos de pilotagem de um PEP, sendo possível revelar as condições e as restrições para seu desenvolvimento, bem como os avanços do PEP no que tange ao ensino e à aprendizagem da Matemática no Brasil; b) da caracterização dos PEP emanam perspectivas que nos permitem categorizá-los. Delineamos como objetivo geral: descrever as principais características da utilização do PEP a partir das teses na área de Educação Matemática defendidas no Brasil, no período de 2011 a 2021. Como objetivos específicos, definimos os seguintes: a) fazer um panorama das pesquisas com o PEP no Brasil a partir de sua caracterização; b) identificar os principais problemas de pesquisa das teses analisadas, buscando caracterizar os principais elementos que compõem um PEP; c) elaborar quadros comparativos de características do PEP e criar categorias. A Teoria Antropológica do Didático (TAD) de Chevallard é a principal base estrutural da pesquisa, uma vez que seus elementos garantem um PEP consistente e nos fornecem subsídios para a análise desse dispositivo. Como resultados, foram elaborados quadros do estado da arte que revelam características principais que delineiam um PEP, tais como: classificação do PEP; composição dos sistemas do PEP; ponto de partida do PEP; surgimento da questão geratriz Q; dinâmica de surgimento e desdobramento da questão Q; dinâmica de construção da resposta R à questão Q a partir do estudo, desconstrução, questionamento e reconstrução de R (respostas às questões Qi geradas a partir da questão Q) e dos estudos das obras; particularidades das funções de produção: cronogênese, mesogênese e topogênese; princípios estruturantes do PEP e as dialéticas correspondentes. Assim, as análises de características nas pesquisas selecionadas, foram determinantes para revelar condições e restrições das intervenções didática e adidática por meio do dispositivo PEP, as quais contribuíram para delinear um panorama do PEP no Brasil e mais precisamente, auxiliou na categorização dos tipos de PEP.
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Produção e caracterização de agregados sintéticos sinterizados utilizando resíduos de vidro e resíduos da produção de caulim
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-25) LIRA, Rodolfo Augusto do Rosário; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; FERREIRA, Carlos Alberto Martins; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; http://lattes.cnpq.br/5393610061344412; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403; https://orcid.org/0000-0002-5119-4445
A excessiva preocupação com a crescente produção de resíduos industriais está pertinentemente ligada aos efeitos que estes materiais podem ter sobre o meio ambiente e a saúde humana, haja vista, que os resíduos perigosos gerados pela indústria necessitam de cuidado e atenção especial. O presente estudo desenvolvido nas dependências da Universidade Federal do Pará (UFPA), tem como objetivo caracterizar as matérias-primas que foram utilizadas para a produção de agregados sintético. As matérias-primas utilizadas para essa confecção foi a argila, resíduo de vidro e resíduo de caulim passaram por caracterizações de morfologia, difratometria e quantitativa. Ademais, os agregados sintéticos passaram por ensaios das propriedades físicas: absorção de água (A.A%), Porosidade aparente (A.P%) e massa específica aparente (MEA) e ensaio de compressão. As propriedades físicas demostram que os agregados produzidos com resíduo de caulim e argila, aumentam com a elevação da porcentagem em peso do resíduo de caulim, exceto a massa especifica aparente e uma média de resistência a compressão dos agregados produzidos com resíduo de vidro de 3,62 MPa para os corpos de provas em formato esférico. Ademais, mediante a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), a morfologia dos agregados sintéticos sinterizados a 1100°C observou-se a formação de poros, além de alcançar a produção de agregados sintéticos leves com a utilização do resíduo de vidro 1,94 g/cm3 e 1,85g/cm3, com a porcentagem de 30 e 50 % de resíduo respectivamente. Adicionalmente, observa-se que a adição do resíduo de caulim prejudica as propriedades estudadas no presente trabalho.
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Resíduo do lodo da estação de tratamento de água da Região Metropolitana de Belém em substituição parcial ao cimento Portland em argamassa
(Universidade Federal do Pará, 2019-04-25) CUNHA, Bruna Baia da; PICANÇO, Marcelo de Souza
Em decorrência do crescimento das cidades, a demanda por água potável tem aumentado nas últimas décadas. Como qualquer processo industrial, a produção de água para uso humano gera subprodutos, sendo o principal deles designado de resíduo, lama ou lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA). Até o momento, o destino mais comum para o resíduo de Estação de Tratamento de Água (RETA) são os cursos d’água, ainda que seja considerado um resíduo sólido. Estes fatores motivam pesquisas que visam atenuar os problemas causados pelo seu descarte incorreto no meio ambiente. Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma proposta alternativa de disposição do RETA em argamassa, substituindo parcialmente no cimento, cuja extração e emprego também causam impacto ambiental. O RETA foi empregado na argamassa com a menor alteração possível, ou seja, foi utilizado in natura para evitar gastos energéticos e viabilizar seu emprego. Inicialmente, foi realizada a caracterização dos materiais utilizados, bem como a caracterização física, química, mineralógica, microestrutural e térmica do lodo extraído da ETA Bolonha, localizada na região metropolitana de Belém. A primeira investigação estudou seu aproveitamento como pozolana no cimento Portland, para tal foi realizado os ensaios que analisaram sua potencial reatividade com cal e com cimento. A investigação da atividade pozolânica, tanto com cal quanto com cimento do tipo CP II-F-32, evidenciaram que as argamassas com teores de substituição obtiveram resultados inferiores ao exigido pelas respectivas normas, descartando o seu uso para este fim. A segunda investigação analisou os efeitos do aproveitamento do resíduo como fíler no cimento Portland, utilizou-se a argamassa de referência (sem adição do lodo) e traços com adições de 6, 8 e 10%. Na resistência à compressão o teor de 6% de substituição do cimento Portland CP I-25 por RETA produziu um acréscimo de resistência de 8,93% aos 7 dias e 3,24% aos 28 dias de idade, em relação à argamassa de referência, além de absorver 7,81% de água a menos que a argamassa convencional. Ainda que o aproveitando do lodo ocorra em pequenas quantidades a sua utilização é viável, uma vez que sua incorporação diminuirá o consumo da matéria-prima requerida para a produção de argamassa.