Navegando por Assunto "Propriedades mecânicas"

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Acesso aberto (Open Access)
Comportamento mecânico dos efeitos da substituição parcial do cimento por sílica ativa em eco concretos
(Universidade Federal do Pará, 2016-05-27) PIRES, Gabriela de Oliveira; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
A indústria de produção das ligas de ferro-silício também produz toneladas de subprodutos como a sílica ativa, que também pode ser utilizada em concretos e argamassas em substituição/adição em relação ao cimento. O objetivo principal dessa dissertação é avaliar se a substituição parcial do cimento por sílica ativa afeta o desempenho de concretos com agregado graúdo reciclado de concreto. O programa experimental foi divido em três etapas, primeiramente foi feita a caracterização do material e beneficiamento do AGRC. A segunda etapa constou da elaboração dos traços para diferentes tipos de concretos pelo método IPT/EPUSP, sendo o mesmo divido em três grupos com 0%, 25% e 50% de utilização de AGRC em substituição parcial do agregado graúdo natural, cada um grupo subdivido com teores de 0%, 5% e 10% de substituição do cimento por sílica ativa. Na terceira etapa os corpos de prova foram rompidos nas idades de 28 e 91 dias, com os seguintes ensaios: resistência à compressão axial, resistência a tração e módulo de elasticidade. Com os resultados pode-se concluir que desempenho mecânico dos concretos com agregados reciclado de concreto aumentaram significativamente em relação aos concretos de referência (sem sílica) em relação à resistência à compressão e tração e módulo de elasticidade.
Acesso aberto (Open Access)
Compósitos híbridos reforçados com tecidos de curauá, carnaúba e aramida com aplicações em blindagem balística
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-31) OLIVEIRA FILHO, Edwillson Gonçalves de; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809
O desenvolvimento de sistemas eficazes de blindagem balística, torna-se fundamental para garantir a proteção humana e veicular. Essas blindagens costumam ser formadas por diferentes materiais, como compósitos poliméricos reforçados com fibras, sendo essas empregadas quando se deseja uma boa relação peso/proteção balística. Além disso, a busca por materiais ecologicamente corretos, que associem bom desempenho mecânico com sustentabilidade, tem sido muito frequente nos dias atuais. O presente trabalho foi direcionado ao estudo das propriedades mecânicas e balísticas apresentadas por compósitos reforçados com fibras lignocelulósicas, destinados a aplicações de blindagem. Foi realizada uma investigação a respeito das características das fibras de curauá (Ananas erectifolium) e carnaúba (Copernícia prunífera), examinando o diâmetro médio, análises morfológicas e químicas. A caracterização mecânica dos compósitos foi realizada utilizando as fibras de curauá e carnaúba nas distribuições contínuas e alinhadas por meio de uma produção manual de compósitos poliéster-fibras com 10, 20 e 30%v/v, por meio dos ensaios de tração, flexão e impacto Charpy. A partir desses resultados, produziu-se compósitos poliéster laminados, pela primeira vez, utilizou-se sistemas híbridos com camadas de tecidos de Aramida-Curauá, Aramida-Carnaúba e Curauá-Carnaúba, adotando o processo de moldagem por prensagem a frio. Todos os compósitos híbridos propostos possuem 30%v/v de fibras e foram produzidos na configuração não alternada, sendo submetidos a ensaios de impacto balístico considerando o nível de proteção e a velocidade residual. Os resultados balísticos mostraram que os sistemas Curauá-Carnaúba foram perfurados, ao contrário do sistema Aramida Curauá e Aramida-Carnaúba, não transpassados, os quais obtiveram um nível I de proteção balística. Além disso, por meio dos resultados de velocidade residual, confirmou a necessidade de tecidos, e não mantas, serem usados para aplicações balísticas desses compósitos. Os resultados são um forte indício do possível potencial de soluções de compósitos híbridas similares.
Desconhecido
Correlação entre condições de solidificação, microestrutura a resistência mecânica
(Universidade Estadual de Campinas, 1999-02-02) QUARESMA, José Maria do Vale; GARCIA, Amauri; http://lattes.cnpq.br/1721691084829002
A imposição de uma ampla gama de condições operacionais em processos de fundição e lingotamento tem como decorrência direta a geração de uma diversidade de estruturas de solidificação. Parâmetros estruturais como tamanho de grão e espaçamento interdendrítico são bastante influenciados pelo comportamento térmico do sistema metal/molde durante a solidificação, impondo, conseqüentemente, uma correlação estreita entre este e a microestrutura resultante. As propriedades mecânicas de uma liga em seu estado bruto de solidificação dependem do arranjo microestrutural que se define no processo de solidificação. Nestas condições, tamanho de grão, espaçamentos interdendríticos, eventuais porosidades, produtos segregados e outras fases, é que irão definir o comportamento mecânico da liga, representado por tensões e/ou deformações. Expressões que correlacionam o comportamento mecânico com parâmetros da microestrutura são muito úteis para se buscar uma forma de planejamento prévio das condições de solidificação, em função de um determinado nível de resistência mecânica que se pretenda alcançar, ou seja, estabelecer um caminho de programação da microestrutura e das propriedades mecânicas. Neste particular, a literatura apresenta relações entre o limite de escoamento do material com o tamanho de grão, como a conhecida equação de Hall-Petch. Este trabalho avança nessa direção na busca de relações entre comportamento mecânico no campo plástico, espaçamentos dendríticos secundários e condições de solidificação. Para a análise de uma importante variável da solidificação em moldes de boa difusividade de calor, qual seja o coeficiente de transferência de calor metal/molde (hi), foram escolhidas como base de estudo ligas do sistemas Sn-Pb com composições Sn- 5% Pb, Sn- 10% Pb; Sn- 20% Pb; Sn- 38,1% Pb (eutética) além do elemento estanho. Essa escolha decorreu da facilidade de manipulação dessas ligas em laboratório e principalmente por possuírem propriedades termofisicas conhecidas. Neste particular foram investigadas as influências das seguintes condições operacionais sobre hi, espessura do molde, superaquecimento do metal líquido e magnitude do intervalo de solidificação. O confronto de resultados experimentais relativos à distribuição de temperaturas no metal e no molde durante a solidificação e resultados de simulação com um modelo numérico permitiram a obtenção de expressões, para cada caso, relacionando hi em função do tempo. Foi também analisada a transferência de calor da superfície externa do molde para o meio ambiente e desenvolvidas expressões que correlacionam o coeficiente de "transferência de calor molde/ambiente hAmb também em função do tempo. Para a correlação de parâmetros de estrutura dendrítica e propriedades mecânicas foram escolhidas as seguintes ligas do sistema Al-Cu: Al- 4,5% Cu; Al- 15% Cu. A mesma análise referente a h1 e hAmb já mencionada foi estendida a essas ligas incluindo a liga de composição eutética (Al- 33% Cu) e o alumínio puro. Apoiados em resultados de ensaios de solidificação padronizados, espaçamento dendrítico secundário (EDS), e apoiados em modelos matemáticos de transferência de calor e de crescimento dendrítico, desenvolveram-se expressões correlacionando o limite de resistência à tração (σu) e o alongamento específico (δ) como função de variáveis do sistema metal/molde, estabelecendo-se um caminho de programação da estrutura dendrítica e do nível de resistência como função de condições operacionais pré-estabelecidas no processo de solidificação.
Desconhecido
Influência da adição de nanotubos de carbono nas propriedades mecânicas da liga AL-2%NI solidificadas direcionalmente
(Universidade Federal do Pará, 2015-11-27) NASCIMENTO, Luiz Gabriel da Silva; SÁ, Fernando Antônio de; http://lattes.cnpq.br/8275621144223544; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Neste trabalho foi fabricada uma matriz hipoeutética de Al-2%Ni e adicionado nela concentrações variadas de Nanotubos de Carbono, com o objetivo de verificar a evolução da resistência mecânica do novo material processado. O processo de fabricação do material estudado se deu por fundição e resfriamento brusco unidirecional ascendente, com extração transiente de fluxo de calor e determinação de variáveis térmicas de solidificação. Imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura mostram o arranjo dos nanotubos na matriz e com a Espectroscopia Raman foi possível determinar as bandas “D” e “G” e analisar a ação do processo sobre os mesmos. Por meio de ensaios metalográficos e mecânicos foi possível caracterizar o comportamento macro, microestrutural e as propriedades mecânicas. O acréscimo de pequenas concentrações de nanotubos aumentou significativamente a resistência mecânica da matriz.
Desconhecido
Propriedades mecânicas e durabilidade do concreto branco com adições pozolânicas
(Universidade Federal do Pará, 2014-03-26) FERREIRA, Taiza Naiana da Silva; PAES, Isaura Nazaré Lobato; http://lattes.cnpq.br/3432832117667434
O presente trabalho tem a finalidade de verificar o comportamento do concreto de cimento Portland Branco com adição de metacaulim e sílica ativa, avaliando o comportamento mecânico, a absorção de água e o nível de porosidade e durabilidade em concretos com este aglomerante. Para isso, foram realizados ensaios no estado plástico (consistência e massa específica) e endurecido (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, módulo de elasticidade, absorção de água, penetração de cloretos e carbonatação). Foram realizadas avaliações de sua resistência à compressão axial e à tração por compressão dimetral nas idades de 7 e 28 dias através do método IPT/EPUSP que utiliza os traços 1:5, 1:3,5 e 1:6,5. O módulo de elasticidade aos 28 dias. Além destes foi avaliada a permeabilidade por meio de ensaio de absorção; durabilidade através do ensaio acelerado de cloretos e da carbonatação; a porosidade foi verificada com a realização da microscopia eletrônica de varredura. De maneira geral, verificou-se que mesmo a resistência dos concretos de menor proporção agregado/aglomerante (traço pobre), está acima das resistências mais usuais na região metropolitana de Belém que é em torno de 25 a 30 MPa, visto que o cimento branco utilizado é o estrutural, por isso, justifica-se o alcance destes valores mesmo com traço pobre. Com relação à permeabilidade, os resultados demonstraram que assim como a resistência, esta é dependente do tipo de cimento empregado e das adições utilizadas. Os valores mais elevados de permeabilidade foram obtidos nos concretos referência (sem adição). Para estudar a porosidade viu-se que concreto referência apresenta-se menos compacto e com mais poros perceptíveis, principalmente os com maiores proporções agregado/aglomerante. Já nas micrografias dos concretos CMT e CSA, é possível observar uma menor quantidade de poros na região ocupada pela pasta Por fim, foi feita uma comparação das propriedades mecânicas, capacidade de absorção de água e porosidade do Cimento Portland Branco (CPB).
Acesso aberto (Open Access)
Resíduo de garrafão de agua inserido em pavimento de concreto como agente de reforço da matriz
(Universidade Federal do Pará, 2019-01-25) SILVA, Cristiane Araujo dos Santos; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
Diante da situação problemática presenciada pela população mundial decorrente da falta de práticas de reciclagem, a poluição urbana vem crescendo consideravelmente. A reciclagem precisa estar mais presente no cotidiano das pessoas e das indústrias para que o meio ambiente “respire” de forma mais saudável. Pretendendo coadjuvar com o tema, busca-se avaliar a reutilização do rejeito de garrafão de água (GA) de polipropileno como fibras com o intuito de contribuir para reforço de concreto em pavimento. O estudo pelo resíduo em questão, se deu através de uma visita a uma fábrica de reciclagem do Munício de Ananindeua/PA, onde verificou-se um volume considerável de garrafões de água mineral estocados, não podendo mais voltar ao setor alimentício, uma vez que, encontravam-se com prazo de validade ultrapassado e/ou com avarias. O trabalho resume-se em avaliar tanto as características físicas, mecânicas e químicas do resíduo quanto as características mecânicas do concreto reforçado com a fibra de GA (compressão simples, tração por compressão diametral, tração na flexão, análise de tenacidade e módulo de elasticidade), conforme normas vigentes para as idades de 28, 56 e 84 dias. De acordo com os resultados preliminares dos materiais, foram elaborados concretos com adições de 0%, 0,5%, 1,0% e 2,0% de resíduo de garrafão de água e outro para efeito comparativo com a inserção de 0,5% (orientação do fabricante) de microfibras comerciais de polipropileno. Adotou-se como referência um traço de concreto (c:a:b:a/c - 1:2,36:3,33:0,42) utilizado para pavimentação rígida destinado à tráfego pesado em Belém/PA com fct,k = 4,50MPa. De forma geral os resultados apresentados nesta pesquisa, mostram que o concreto reforçado com fibra residual de GA teve um bom desempenho, porém ainda não suficiente para uma utilização direta. Dessa forma, a utilização do material de GA como reforço de matriz cimentícia requer uma atenção especial, uma vez que, para se tornar um produto comercialmente aplicado em larga escala, o mesmo ainda necessita de maior desenvolvimento técnico/científico.
Acesso aberto (Open Access)
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.