Navegando por Assunto "Engenharia de materiais"

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Análise experimental da eficiência das fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas em concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2016-08-29) GOMES, Lana Daniele dos Santos; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
O presente estudo avalia a eficiência das fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas em concreto armado. Para esse fim, serão apresentadas algumas recomendações normativas e uma pesquisa experimental. No que diz respeito à análise das recomendações normativas, serão discutidas cinco propostas, RILEM TC 162-TDF (2003), CECS 38 (2004), JSCE (2008), EHE 08 (2010) e MODEL CODE (2010). Nesse contexto, a performance dessas propostas foi avaliada a partir do parâmetro Vexp/Vteo, que relaciona, respectivamente, os resultados experimentais, os quais foram coletados da literatura, compondo um banco de dados (BD), e os resultados teóricos, definidos pelas recomendações normativas. Para o programa experimental, foram avaliadas quatro vigas, sendo uma de referência (sem fibras) e três em concreto reforçado com fibras de aço (CRFA). Ressalta-se que todas as vigas foram reforçadas ao cisalhamento com uma taxa de armadura mínima. Entre as vigas em CRFA, é importante comentar que será avaliada a influência do consumo de fibras (Cf) adicionado à massa de concreto, que irá variar em 0,5% (≈40 kg/m3), 0,8% (≈60 kg/m3) e 1,0% (≈80 kg/m3) e a possibilidade de substituir parcialmente, ou completamente, o reforço convencional (estribos) pelo mecanismo de reforço proporcionado pelas fibras de aço do CRFA. Em relação à analise teórica, concluiu-se que as recomendações normativas MODEL CODE (2010), CECS 38 (2004) e JSCE (2008), ofereceram os resultados mais acertados, com Vexp/Vteo≈1,0, contudo, a JSCE (2008) foi a mais penalizada segundo a versão modificada do DPC (Demerit Points Classification), proposto originalmente por COLLINS (2001). RILEM TC 162-TDF (2003) se comportou de forma conservadora e a EHE 08 (2010) apresentou resultados mais dispersos. Em relação aos ensaios experimentais, embora tenha sido registrado um acréscimo de resistência na ordem de 20%, para o concreto com Cf=1,0%, nos ensaios de compressão axial, contudo, o ganho mais expressivo registrado foi quanto a ductilidade e tenacidade do CRFA, ao ponto de mudar o modo de ruptura das vigas, de cisalhamento (viga de referência) para flexão (vigas com CRFA).
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Desenvolvimento de uma estrutura sanduíche de base polimérica, produzida com resíduos das indústrias de mineração e metalurgia, para aplicação como painel divisório de ambientes internos na construção civil
(Universidade Federal do Pará, 2016-07-05) MIRANDA, Rossana Martins; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
A pesquisa propôs o aproveitamento de resíduos sólidos da indústria regional de mineração e metalurgia do caulim e da bauxita em um compósito em estrutura sanduíche para aplicação como painel divisório de ambientes internos. A lâmina da estrutura sanduíche foi constituída de uma matriz de poliéster insaturada, tela dupla de juta, e 20% em massa do poliéster de resíduo de caulim e, o núcleo da estrutura, de poliuretano expansivo e lama vermelha (resíduo do processamento da bauxita para obtenção da alumina), em porcentagens 0% a 50% em massa da resina de PU (variando de 10 em 10%), totalizando 6 tratamentos diferentes. Os ensaios realizados foram os seguintes: de massa específica da lâmina da estrutura sanduíche (ASTM C271/271M – 11), de massa específica aparente (MEA) da estrutura sanduíche, de porosidade aparente (PA) da estrutura sanduíche, de tração na lâmina da estrutura (ASTM D5083-10), de tração transversal na estrutura sanduíche (ASTM C297/C297M - 04), de compressão longitudinal na estrutura sanduíche (ASTM C364/C364M–07), de compressão transversal na estrutura sanduíche (ASTM C365/C365M – 11a), de flexão por três pontos na estrutura sanduíche (ASTM D7250/D7250M – 06 e ASTM C393/C393M – 11), de impacto Charpy na estrutura sanduíche (ASTM D6110 – 10), de flamabilidade na lâmina e na estrutura sanduíche (UL 94 - 96) e de perda de transmissão sonora na estrutura sanduíche (ISO 140-3:1995 - E). Os resultados indicaram que a escolha de matrizes poliméricas foi apropriada para uma das características principais de uma estrutura sanduíche, que é a redução de peso, principalmente quanto à utilização da resina de poliuretano expansiva no núcleo. O incremento da lama vermelha não contribuiu para um aumento significativo da massa específica aparente da estrutura. O resíduo do caulim aumentou a resistência à tração na lâmina. O incremento da lama vermelha diminuiu as resistências à tração transversal, à flexão e ao impacto na estrutura. Quanto às compressões longitudinal e transversal na estrutura, o incremento na concentração de lama vermelha não influenciou nesses resultados, somente o acréscimo da lama vermelha diminuiu a resistência da estrutura sanduíche no primeiro ensaio e aumentou a resistência da mesma no segundo ensaio. A alta flamabilidade do PU foi retardada por ter sido enclausurado pelas lâminas de poliéster e resíduo de caulim, comprovando que esse resíduo apresenta propriedade de retardante de chama e quanto ao ensaio de perda de transmissão acústica, o incremento de lama vermelha aumentou a perda até a concentração de 20%, depois, ficou estabilizada em 25 dB (STC) até os 50% de lama. O material, como um todo, apresentou característica de uma estrutura sanduíche, com um núcleo de baixa massa específica, contribuindo para a redução de peso da estrutura e de lâminas de maiores resistências, que proporcionaram ao compósito a funcionalidade estrutural desejada de um painel divisório de ambientes internos.
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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 da reciclagem de cinza volante para produção de agregado sintético utilizando reator de leito fixo
(Universidade Federal do Pará, 2016-02-16) PEREIRA, Luiz Felipe Silva; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
A utilização de resíduos industriais a exemplo de cinza volante para reciclagem e reaproveitamento, tem sido intensificada nos últimos anos muito por suas características físico-químicas que podem resultar, após processamento, em um material com boa resistência mecânica podendo ser destinado a aplicação em diversas áreas como a construção civil. Este trabalho objetiva a obtenção de agregados sintéticos, após processo de sinterização em reator de leito fixo. Para a produção dos agregados confeccionaram-se pelotas em betoneira a partir de uma mistura de cinza volante, argila e carvão vegetal. Após o processo de sinterização foram medidas as propriedades cerâmicas do material tais quais: porosidade, densidade e absorção de água. Para a caracterização de fases e estruturas mineralógicas do material sinterizado, utilizou-se as técnicas de difração de raios-X e Microscopia eletrônica de varredura. Desta forma a contribuição desse trabalho está direcionada a redução de impactos ambientais, em razão da possibilidade que o material produzido tem em substituir agregados naturais.
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Influência dos procedimentos e modos de transferência no processo MAG na redução de deformações em painéis de estruturas navais
(Associação Brasileira de Soldagem, 2013-11) CABRAL, Tarcio dos Santos; BRAGA, Eduardo de Magalhães; MENDONÇA, Everton Augusto Maciel; SCOTTI, Américo
Juntamente com o crescimento da indústria naval brasileira surgiram problemas provenientes dos processos de produção na forma de distorções e tensões residuais. Neste trabalho foi estudada a influência de procedimentos de soldagem (sequência e direção de soldagem e uso do passe reverso) e modos de transferência (MAG-CC, MAG-STT e MAG-CW) sobre os valores de distorções. Todas as soldagens foram realizadas com o arame ER70S-6 e gás de proteção CO2 puro no modo curto-circuito. Ao final das soldagens, observou-se que a variável mais importante foi a mudança de direção de soldagem, que está ligada diretamente aos níveis de restrição do painel teste. As sequências utilizadas surtiram pouco efeito nos valores de distorção. O passe reverso obteve valores baixos de distorção, contudo, mostrou-se improdutivo. Observou-se que os valores de distorção para os processos e MAG-STT resultaram em valores de distorção semelhantes. Os painéis soldados pelo processo MAG-CW obtiveram os menores valores de distorção mensurados.
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Reciclagem de resíduos industriais na fabricação de argamassas e placas cerâmicas premoldadas fabricadas a partir de matriz sílico-aluminosa destinadas a construção civil
(Universidade Federal do Pará, 2014-05) CARVALHO, Ronaldo Nonato Ferreira Marques de; MACÊDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Propõe-se à fabricação de placas estruturadas com trama de dutos em PVC, preenchidas com argamassa composta por materiais rejeitados da construção civil, além de cinzas volantes de carvão mineral, da Cal hidratada e cimento Portland, inspiradas na técnica tradicional da taipa-de-mão empregada no Estado do Pará. O produto final é um sistema construtivo contemporâneo e ecológico, destinado a execução de painéis divisórios, tendo por objetivo a redução residual e o reaproveitamento de materiais rejeitados, cujo descarte acarreta danos ambientais. Os rejeitos apresentam características físico-químicas que permitem sua reciclagem, aumentando a duração de seu ciclo de vida. Visando desenvolver material argamássico, tendo como características a plasticidade, a elasticidade e a resistência mecânica, foram realizados experimentos com traços compostos pelos rejeitos e cimento Portland devidamente processados e dosados para a confecção de corpos de prova. Estes foram submetidos aos ensaios de absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência à compressão, resultando na seleção do composto mais adequado, no que se refere a utilização no fabrico de placas cerâmicas taipadas, montáveis para uso em painéis divisórios. As placas foram submetidas aos ensaios de compressão e tração.