Dissertações em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético (Mestrado) - PPGINDE/NDAE/Tucuruí
URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/9401
Navegar
Submissões Recentes
Dissertação Acesso aberto (Open Access) Avaliação da influência de sistemas de proteção na permeabilidade de água em placas cimentícias com incorporação de perolas de poliestireno expandido(Universidade Federal do Pará, 2025-04-24) GOMES, Saulo de Almada; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042A água é uma das principais intempéries responsáveis pelo surgimento e propagação de eventos patológicos em revestimentos. Sua presença permeada, compromete a capacidade protetiva, bem como influencia diretamente na durabilidade, podendo acelerar a deterioração das argamassas, prejudicando sua vida útil. Sabe-se, que o uso de instrumentos de proteção superficial (sistema de pintura) e o uso de aditivo impermeabilizante na produção dos revestimentos de argamassa, influenciam diretamente na proteção contra a permeabilidade da água. Dentro deste aspecto, este trabalho teve como objetivo, avaliar o grau de influência de sistemas de proteção de placas cimentícias com a incorporação de Poliestireno Expandido (EPS). O EPS, foi utilizado na placa cimentícia em substituição parcial da areia, num volume de 20%. Foram avaliados dois tipos de sistemas de pinturas, um para ambiente interno e outro para ambiente externo, além de um tipo de aditivo impermeabilizante hidrofugante, a qual foi aplicado na mistura da argamassa. Esta avaliação ocorreu por meio de dois métodos que analisam a permeabilidade em revestimentos de argamassa: o ensaio do tubo de Karsten (método do cachimbo) e o ensaio de permeabilidade da ABNT NBR 15498/2021, que trata dos requisitos de utilização de placas cimentícias. Foram caracterizados também as propriedades mecânicas das argamassas e das placas. Os resultados deste trabalho, demonstraram que os sistemas de proteção avaliados, provocaram diferentes efeitos na permeabilidade das placas. O aditivo impermeabilizante hidrofugante não apresentou influência significativa na permeabilidade das placas, apenas nas características físicas, com maior destaque às propriedades de densidade de massa e absorção de água. Os sistemas de pintura influenciaram positivamente na capacidade de impermeabilização das placas, tendo maior eficiência o sistema de pintura externo. Sobre as técnicas de avaliação da permeabilidade, a do tubo Karsten apresentou grande variabilidade nos resultados, demonstrando que esta técnica é mais sensível às variáveis condicionantes. E, no ensaio de permeabilidade da NBR 15498, todas as placas passaram no quesito de utilização.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Análise experimental do desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com laminado de fibra de carbono com variação da taxa de armadura existente e do mecanismo de ancoragem(Universidade Federal do Pará, 2025-06-17) LEÃO JÚNIOR, Paulo Sérgio Barreiros de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368O reforço de estruturas de concreto armado existentes com Polímeros Reforçados com Fibras (FRP) por meio de técnicas como o Externally Bonded Reinforcement e o Near-Surface Mounted, é usual em aplicações práticas, principalmente com FRP de Carbono (CFRP). Em práticas de reforço onde se esperam maiores resistências, esses métodos podem não ser tão eficientes quanto o esperado devido à falha prematura por descolamento. Sendo relevante o uso de métodos de ancoragem para uma maior eficiência do reforço. Existem poucas informações na literatura sobre a influência da taxa de aço no comportamento de vigas reforçadas com sistema de ancoragem. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de analisar experimentalmente o desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com CFRP, variando a taxa de armadura existente (0,44% e 1,12%) e os sistemas de ancoragem. Para tanto foram realizaos ensaios de flexão simples em seis vigas com seção transversal em forma de T, com 2200 mm de comprimento, altura total de 280mm, base da alma de 180 mm, espessura e largura da mesa de 80mm e 350mm, respectivamente. Nas armaduras transversais foram utilizados 21 estribos com barras de 12,5mm, espaçados a cada 100mm, sendo três para cada taxa de aço de flexão. Destas, uma serviu de referência sem reforço, as outras duas foram reforçadas com diferentes sistemas de ancoragem, como a ancoragem metálica baseada na fricção e atrito (Hybrid Bonded - HB) e com ancoragem baseada na ligação de aderência utilizando tiras do laminado (FT). O reforço foi mais eficaz em vigas com menor taxa de aço, com aumento de resistência de 58% no sistema HB e 11% no FT. Para as vigas com maior taxa o ganho foi limitado a 10% para HB e zero para o FT. O sistema HB alcançou capacidade de carga 117,72 kN·m e melhor desempenho em deslocamentos intermediários, com aumento da ductilidade na fissuração em até 57 vezes e até 100% no escoamento do aço. Na carga máxima, todas as vigas reforçadas tiveram redução de ductilidade. No sistema HB, a perda de ductilidade aumentou com a taxa de aço, de 25% na menos armada até 49% na mais armada. No sistema FT, foi contrário, com 66% na menos armada e 24% na mais armada. As rupturas foram dominados pelo escorregamento do laminado no HB e pela delaminação do cobrimento no FT.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Análise experimental da influência de ancoragens e taxas de armadura na resistência à flexão de consolos longos reforçados com laminados de fibra de carbono(Universidade Federal do Pará, 2025-05-29) SILVA, Lucas Carvalho; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368Para o reparo e reforço de consolos de concreto armado, buscam-se soluções que prolonguem a vida útil dessas estruturas, aumentem sua capacidade de carga, reduzam deformações e limitem a propagação de fissuras. Portanto, este trabalho apresenta ensaios em modelos experimentais de consolos reforçados com laminados de Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) para analisar o acréscimo de resistência nestes modelos. Todos os consolos são chanfrados e possuem a mesma geometria. Com isso, a relação entre o posicionamento do carregamento (a) e a altura útil (d) será de aproximadamente 1,28, podendo o mesmo ter características de verificação de um consolo ou de uma viga em balanço. Dessa forma, todas as peças possuem arranjo geométrico com 250 mm de largura, altura de engastamento de 400 mm, altura na face externa de 200 mm e comprimento de 570 mm. O principal objetivo desta pesquisa é analisar o comportamento do reforço, conforme a variação da taxa de armadura principal e da ancoragem, comparar os resultados experimentais com normas vigentes e verificar se os sistemas de ancoragem propostos evitarão modos de ruptura prematuros. As dimensões do reforço consistem em um laminado de (50x1440) mm, aplicado nas duas faces do consolo. Foram analisadas duas configurações para o sistema de ancoragem. O primeiro método de aplicação do sistema de ancoragem consiste na fixação de parafusos através de chapas que não perfuram o laminado, denominado Hybrid bonding (HB). O segundo método, classificado como FT (devido a forma de aplicação do laminado), utiliza os próprios laminados do reforço, sendo feitas sobreposições sendo a última no sentido perpendicular ao reforço e camadas anteriores. Em relação aos resultados, foi observado que ambos os métodos de ancoragem são eficientes para o acréscimo de resistência dos espécimes, sendo o HB o método de ancoragem mais adequado. Além disso, conforme a taxa de armadura, os incrementos de resistência, proporcionados pelo reforço, variam, sendo menos eficientes em consolos com maiores taxas de armadura principal. Por fim, observou-se que os métodos de ancoragem propostos não foram totalmente eficazes em impedir o descolamento do reforço ao longo do laminado. No entanto, destaca-se que nos consolos com ancoragem HB, mesmo com o descolamento do reforço, a ancoragem foi capaz de conter o escorregamento total, contribuindo para o aumento de ductibilidade do consolo, mesmo após o descolamento.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Efeito da taxa de armadura existente e do sistema de ancoragem na resistência à flexão de consolos curtos de concreto armado reforçados com laminados de PRFC(Universidade Federal do Pará, 2025-06-13) LIMA, Layse Rafaele Furtado; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479Consolos curtos são elementos utilizados em pontes e edifícios para suportar vigas, longarinas ou cargas concentradas de grande intensidade, sendo caracterizados por apresentarem uma relação vão-altura menor que um. Ao longo de sua vida útil, essas estruturas podem deixar de atender aos requisitos básicos de segurança por razões como erro de projeto, degradação do material, sobrecarga ou mudança na utilização, sendo necessárias técnicas de reforço que sejam aplicadas com rapidez e de forma eficiente. Nesse sentido, este trabalho busca analisar experimentalmente consolos curtos de concreto armado reforçados externamente à flexão com laminados de Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC). Para isso, foram analisados seis espécimes, sendo três com taxa de armadura de flexão de 0,18% e três com taxa de 0,47%. Todos os modelos possuem a mesma geometria, com a presença de estribos horizontais e verticais. O reforço foi posicionado em ambas as faces do consolo e ancorado nas extremidades, sendo verificado a influência de dois sistemas. A primeira ancoragem é composta por chapa de aço e parafusos, enquanto a segunda é formada por sobreposições de laminados, com colagem transversal em sua última camada. Com isso, foi possível analisar que o reforço se mostrou eficiente em termos de incremento de resistência, que variaram de 14,5% a 50,3%, com destaque para a ancoragem híbrida, que proporcionou o maior valor de carregamento.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Análise experimental de consolos curtos de concreto armado com fibras e variação da armadura de costura(Universidade Federal do Pará, 2023-11-23) QUEIROZ, Daniel Pessanha de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368Consolos curtos de concreto armado são elementos estruturais pré-moldados, dispostos em balanço, que funcionam como suporte de carga. Este trabalho tem como objetivo analisar experimentalmente o comportamento de consolos curtos de concreto armado com variação da área da armadura de costura e aplicação de um teor fixo para as fibras de aço, polietileno e polipropileno. Foram analisados 10 espécimes simétricos, onde quatro espécimes não continha armadura de costura e possuia respectivamente as fibras de aço (CA), polietileno (CPE), polipropileno (CPP) e um sem fibra (CSF). Quatro espécimes com seis armaduras de costura de Ø6,3 mm e utilizou respectivamente as fibras de aço (C6Ø6,3A), polietileno (C6Ø6,3PE), polipropileno (C6Ø6,3PP) e um sem fibra (C6Ø6,3SF). Um espécime com seis armaduras de costura de Ø5,0 mm e com fibra de polietileno (C6Ø5,0PE). Um espécime com oito armaduras de costura de Ø5,0 mm com fibra de polietileno (C8Ø5,0PE). São apresentados, analisados e discutidos os resultados de: deformações do concreto e das armaduras de tração principal e de costura; modos de ruptura; mapas e padrões de fissuração; resistência e cargas últimas dos consolos; assim como os fatores de eficiência da biela, posteriormente, estes tópicos supracitados deverão ser comparados com os obtidos por Abrantes (2019) e com o que preconiza as normas regulamentadoras ABNT NBR 9062 (2017), ABNT NBR 6118 (2023), EUROCODE 2 (2010) e ACI 318 (2014). Conclui-se que obtiveram melhores resultados os compósitos que receberam adição de fibras. Quanto a compressão, tração e módulo de elasticidade, comparando a matriz sem e com fibra, tem-se, respectivamente: a de polietileno 15%, a de aço 18% e a de polipropileno 21% mais eficiente, percebe-se que para cada ensaio uma fibra diferente apresentou melhor desempenho. De maneira geral, o C8Ø5,0PE para todas as análises alcançou bons resultados, apesar de não ser o espécime com a maior área de armadura de costura. O resultado é justificado devido ao arranjo das armaduras no interior do concreto, bem como a presença da fibra de polietileno.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Proposta de metodologia para diagnóstico de falha em rolamentos de baixa velocidade(Universidade Federal do Pará, 2024-04-19) COSTA, Thiago Barroso; MESQUITA, Alexandre Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/3605920981600245; https://orcid.org/0000-0001-5605-8381O monitoramento de rolamentos de baixa velocidade por análise de vibração torna-se desafiador devido ao baixo nível de energia do sinal que carrega os dados relativos à falha, tornando-o suscetível a interferências de outras fontes, prejudicando a interpretação da informação. Diante disso, uma alternativa é calcular características do sinal sensíveis a alterações de padrão relacionadas ao início e progressão de falha. Assim, o presente trabalho extraiu diferentes tipos de features, entre elas, duas não-lineares e onze extraídas do sinal no domínio do tempo. As quais foram ranqueadas e selecionadas por sua sensibilidade em diferenciar entre classes, o que se estimou por meio do valor estatístico do teste t de Welch. Entre elas, o Máximo Expoente de Lyapunov, que, no presente trabalho, passou por uma alteração em uma de suas etapas de cálculo, resultando em um aumento de sua sensibilidade em alguns casos. Ademais, a influência do tamanho da janela do sinal de vibração na separabilidade dos indicadores também foi analisada (conteúdo escasso na literatura de monitoramento de rolamentos de baixa velocidade). Após a seleção de features, os dados passaram por uma transformação linear mediante PCA (Análise de Componentes Principais), visando reduzir a dimensionalidade dos dados para três dimensões e diminuir os efeitos de redundâncias de preditores altamente correlacionados. Na sequência, os dados representados no espaço das componentes principais foram projetados na carta de controle estatístico T2 de Hotelling. Esta permitiu a detecção e eliminação de potenciais outliers, os quais consistiram em pontos acima de uma linha limite estimada com base na distribuição estatística F. Finalmente, modelos de classificação binário e multiclasse de Máquina de Vetores de Suporte foram treinados com dados coletados em ensaio de laboratório com rolamentos sem e com defeito incipiente em três diferentes níveis. Os modelos apresentaram ótima performance, sobretudo o binário diante de dados de teste oriundos de mancais de tambores de transportadores de correia em plena operação industrial.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Experimento em escala de emissão de poeira no processo de empilhamento(Universidade Federal do Pará, 2022-03-25) CASTRO, Maycon Magalhães; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662; MACHADO, Luis Paulo Silveira; http://lattes.cnpq.br/0702289670734922; https://orcid.org/0000-0003-1587-3632A emissão de poeira pode levar a problemas de saúde, riscos de explosão, segregação de materiais e poluição ambiental. Por isso, deve-se compreender os parâmetros relacionados à geração de poeira para aprimorar técnicas de controle da emissão de particulados. A redução de poeira com base na pulverização via spray é o principal método para prevenir e controlar a emissão de poeira no empilhamento de minério. As técnicas de supressão de poeira nos pontos de transferência da correia transportadora podem ser subdivididas em aspersão do material e captura de partículas fugitivas. Para analisar os parâmetros associados à geração de poeira durante o empilhamento de minério, foi desenvolvido uma bancada de transportadores em escala para testes de supressão de poeira via spray de água. Esta instalação está equipada com bicos de pulverização, cuja localização relativa na esteira pode ser ajustada e a velocidade do transportador também pode ser controlada. O jato de pulverização é fornecido por um conjunto de módulo de spray e divisor de fluxo, permitindo a variação da pressão do sistema e com a possibilidade de utilização de supressores, que podem aumentar a eficiência da captura de partículas. O desempenho da supressão de poeira é analisado através do monitoramento em pontos estratégicos com maior emissão de poeira. Os resultados dessa investigação mostram que a geração de poeira aumentou à medida que a altura de queda aumentou, observou-se que a região próxima a pilha emite uma maior concentração de poeira, devido ao impacto do fluxo de material sobre a superfície de empilhamento, em comparação a região frontal do fluxo. Os resultados após o uso do spray sobre a correia mostraram que a maior altura de queda (1600 mm) emitia a maior concentração de partículas (3192,72 μg/m3) após a aspersão, sobre o material, a concentração de poeira reduziu cerca de quase 70%, mostrando a eficiência da umidificação via spray. Observou-se também que o PF possui uma umidade crítica maior que a do SF, como também, emite uma maior concentração (1116,52 μg/m3) em comparação ao Sínter feed (848,14 μg/m3), ficando evidente que por se tratar de um material de granulometria menor o Pellet feed tende a emitir maior concentração de particulados quando manuseado.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Análise experimental da influência da adição de fibras e da variação da armadura de costura em consolos curtos de concreto armado(Universidade Federal do Pará, 2022-06-23) BRANDÃO, Jaciara Santos; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368Consolos de concreto armado usualmente caracterizam-se por serem elementos de apoio cuja concepção pode ser feita a partir do Método de Bielas e Tirantes (MTB) o qual é pautado em hipóteses fundamentais que consideram que os esforços de tração são absorvidos por tirantes (aço estrutural) e os esforços de compressão são absorvidos pelas bielas que se formam no interior da seção de concreto, pois entende-se que estes elementos possuem regiões de descontinuidade (D) ou distúrbios na distribuição de tensões. Este método pode ser aplicado no caso de consolos curtos pois também apresentam regiões (D), dado que seu fluxo de tensões ocorre de maneira não-linear. Desta forma, este estudo experimental analisou a influência da adição de fibras sintéticas (polietileno e polipropileno) e de aço na composição do concreto, bem como, verificar a influência da variação da taxa de armadura de costura com o intuito de validar o MTB como solução segura e eficiente para o dimensionamento de elementos que apresentem descontinuidades (D) ou distúrbios. Nos ensaios foram observadas a carga de ruptura, a abertura de fissuras e as deformações nos tirantes, armadura de costura e no concreto, interna e externamente. Os resultados mostraram que os espécimes contendo fibras sintéticas apresentaram as maiores resistências comparado ao espécime com fibra de aço, sendo em média 10,82% mais resistente que os espécimes de referência, apesar de não conterem os maiores teores de fibras. De forma geral os elementos apresentaram comportamento dúctil e modo de ruptura semelhantes, assim as fissuras ocorreram de maneira controlada e não houve ruptura brusca. Quanto às deformações no aço e concreto, os resultados mostraram um comportamento semelhante entre os espécimes.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Desenvolvimento de túnel de vento para avaliação de bicos de pulverização no abatimento de poeira(Universidade Federal do Pará, 2024-12-20) SANTOS, Danilo Silva; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662A mineração é extremamente importante econômica e socialmente para a indústria, com destaque para o minério de ferro, mas, junto com seus benefícios, acompanham impactos ambientais gerados de diferentes formas, como a poeira. Tal inconveniente tem causado transtornos aos empreendimentos mineiros, como parada de produção e pesadas multas, assim como problemas para as pessoas que trabalham nas empresas e comunidades dos entornos, devido aos problemas de saúde associados com a inalação da poeira e sujidade dos ambientes tornando-os insalubres e desvalorizados. Mecanismos de controle de poeira têm sido largamente estudados e um destes é o controle de poeira utilizando pulverização de soluções supressoras. Estudar a eficiência dos bicos de sprays se torna de grande importância e testes em bancadas atuam como meios eficientes de entender o mecanismo de abatimento de poeira de minérios. Tem sido comum pesquisas utilizar tuneis de vento. Desta forma foi construído um túnel capaz de avaliar cinco bicos diferentes e suas eficiências na supressão de pellet feed e sínter feed em duas velocidades a diferentes pressões de água. Concluiu-se que o túnel é capaz, por meio da metodologia usada, de avaliar e comparar o melhor bico demonstrando ser uma ferramenta importante na consolidação deste conhecimento no Laboratório de Fluidodinâmica e Particulados.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Protótipo para análise técnico-econômica de bombas funcionando como turbinas em redes de distribuição de água(Universidade Federal do Pará, 2025-02-27) VIANA, Ingrid Luna Baia; SOUZA, Davi Edson Sales e; http://lattes.cnpq.br/6130270007673176; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0001-9632-5667; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913A crescente necessidade por soluções sustentáveis nas redes de distribuição de água exige tecnologias que otimizem a eficiência energética e reduzam custos operacionais. No entanto, a escolha da melhor alternativa para implementação de Bombas Funcionando como Turbinas (BFTs) é um desafio devido à multiplicidade de critérios técnicos e econômicos envolvidos. Assim, este estudo propõe um modelo de suporte à decisão, empregando técnicas multicritério e programação computacional para auxiliar na seleção da alternativa mais viável dentro de cenários distintos. A análise concentra-se na viabilidade técnico-econômica de BFTs em Redes de Distribuição de Água (RDAs), utilizando o método TOPSIS, onde os dados serão avaliados e classificados por similaridade com condições ideais. Implementado em linguagem Python, o sistema garante precisão aos cálculos, com uma interface gráfica denominada de FliessEnergy, hospedado na Vercel, com um layout responsivo e escalável, proporcionando uma experiência otimizada ao usuário. A aplicação prática com dados de RDAs reais demonstrou sua eficácia na priorização das alternativas mais vantajosas. Os resultados indicaram que o Cenário 1 apresentou a melhor configuração para implementação de BFTs, enquanto o Cenário 5 se mostrou a alternativa menos favorável. Esta classificação das alternativas ajuda os gestores a tomar decisões, levando em conta tanto a proximidade com as melhores condições quanto a distância das piores. Para avaliar a confiabilidade e consistência dos códigos, empregou-se o PyTOPS, um software livre que possibilita várias simulações com alterações nos pesos dos critérios. Foram feitas 500 simulações, resultando em uma variabilidade reduzida entre os cenários, o que reforça a solidez do modelo e sua habilidade de gerar classificações consistentes mesmo com pequenas mudanças nos parâmetros. O modelo mostrou-se consistente e confiável, oferecendo um instrumento útil para avaliar a implementação de BFTs em RDAs. Espera-se que, com aprimoramentos futuros e integração de bases de dados, esta solução possa contribuir de maneira significativa para decisões estratégicas no setor de saneamento do Brasil.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Projeto e fabricação de extrusora monorrosca com matriz de extrusão filamentar(Universidade Federal do Pará, 2024-10-25) RODRIGUES, Rodimilson Coelho; EL BANNA, Wassim Raja; http://lattes.cnpq.br/2005046563115507; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0001-5085-4352; NASCIMENTO, Walber Alexandre do; http://lattes.cnpq.br/8022410578951099; https://orcid.org/0000-0002-2699-3982Grandes estabelecimentos industriais estão sempre à procura de tecnologias cada vez mais sofisticadas para monitorar os processos de fabricação. Este trabalho tem por objetivo o projeto e a construção de uma extrusora monorrosca laboratorial e sua matriz de extrusão para o processamento de polímeros e blendas poliméricos, além de viabilizar estudos na área de reciclagem mecânica de polímeros. A primeira etapa do trabalho envolveu a escolha do tipo de extrusora a ser fabricada. A segunda etapa consistiu no dimensionamento e projeto do equipamento utilizando o software Solidworks. Na terceira etapa, foram selecionados os tipos de materiais componentes mecânicos e elétricos para a montagem da extrusora. Na quarta etapa, realizaram-se os processos de fabricação da extrusora e montagem dos componentes mecânicos e elétricos. Na quinta etapa, fez-se a validação do equipamento, onde foram realizados testes de temperatura e vazão mássica, além de testes mecânicos e elétricos no processamento de um polímero termoplástico, que, nesse caso, foi o polipropileno (PP). A última etapa consistiu em simular uma matriz com perfil cilíndrico, visando estudar as características do fluxo de fusão do polímero e definir como a estrutura da matriz deve ser ajustada para obter o diâmetro desejado. Após o projeto da matriz no software Solidworks, uma simulação foi realizada no software Ansys. Neste caso, estudou-se, por meio da simulação, o comportamento reológico do fundido ao passar pela matriz, analisando-se em qual parte dela são observadas as altas e/ou baixas taxas de cisalhamento quando o polímero flui através da mesma. O fluxo de arrasto e o fluxo de pressão foram então extraídos dos parâmetros da simulação, o que levou ao cálculo do ponto de operação e da pressão operacional para a matriz. Também foi possível calcular a taxa de fluxo de massa e a queda de velocidade na parede da matriz, além de otimizar o perfil da mesma para o formato circular e o diâmetro desejado.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Dispersão de energia em um cristal granular hexagonal decorado(Universidade Federal do Pará, 2024-02-29) RAMOS, Jorde Anthonny Alves; MACHADO, Luis Paulo Silveira; http://lattes.cnpq.br/0702289670734922; https://orcid.org/0000-0003-1587-3632O cristal granular hexagonal decorado consiste em grãos esféricos principais dispostos em uma matriz hexagonal bidimensional, com pequenos grãos esféricos preenchendo os espaços intersticiais. Esses grãos adicionais mal tocam os principais, aumentando o numero de contatos por grão. Além disso, todos os grãos estão inicialmente em repouso, com velocidades nulas. Para comparação, utilizamos resultados de um arranjo semelhante sem decoração (ou seja, sem grãos intersticiais). Investigamos as respostas mecânicas de ambos os arranjos granulares a incidência pontual de um grão externo. Nossa analise concentrou-se em como a energia mecânica é dispersa e mitigada após um único impacto inicial. O modelo proposto confirmou o papel significativo dos grãos intersticiais no cristal granular. O arranjo decorado demonstrou um comportamento acelerado da frente de onda de energia, tanto em sua mitigação quanto em sua propagação. Em nossa analise das orientações de dispersão de energia, descobrimos que o arranjo decorado exibe uma maior mitigação de energia e reorientação da energia de retorno em comparação com o arranjo não decorado. Assim, a adição de grãos intersticiais promove um maior retorno de energia mecânica ao meio externo de origem. Concluímos que, com a decoração adequada, um cristal granular poderia atuar como uma barreira contra impactos fortes.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Influência do espaçamento das armaduras de cisalhamento na resistência à punção de lajes lisas com estribos treliçados pré-fabricados(Universidade Federal do Pará, 2022-12-27) COSTA, Denilda Silva; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479A verificação ao cisalhamento na ligação laje-pilar das lajes lisas em concreto armado é o ponto crítico do dimensionamento no estado limite último. A ruptura por punção é ruptura brusca e frágil devido às tensões cisalhantes na região de ligação entre a laje e o pilar, a melhor opção para o controle da ruptura por punção em lajes lisas é a utilização de armaduras de cisalhamento. As recomendações normativas nacionais e internacionais sugerem a utilização de armaduras de cisalhamento que envolvam as armaduras de flexão de forma que seja garantida a sua ancoragem. Entretanto, este modelo dificulta o processo executivo, sendo necessário ajustes entre as armaduras de flexão e cisalhamento no canteiro de obras. Esta pesquisa tem como objetivo apresentar uma solução técnica e construtiva para o problema da resistência à punção em lajes lisas na ligação laje-pilar através da utilização das armaduras de cisalhamento proposta por Ferreira et al. (2016), estribos treliça dos pré-fabricados, variando os valores das taxas de armadura de cisalhamento e o espaçamento entre as camadas das armaduras. Posicionadas entre as armaduras de flexão superior e inferior elas possibilitam rapidez na execução e economia de mão de obra, pois é dobrada industrialmente e posicionada no local da obra, garante a altura útil da laje e elimina as interferências entre as armaduras de cisalhamento e de flexão. Para obtenção dos resultados e análise do desempenho foram realizados ensaios em 5 lajes lisas de concreto armado, uma das lajes foi armada com taxa de armadura de flexão ρ 2,0%, e as demais com ρ 1%, a taxa de armadura de cisalhamento (ρw) variou entre 0,49% a 0,99%. As lajes foram instrumentadas para se obter os deslocamentos verticais, as deformações no concreto e nas armaduras de flexão, cisalhamento e complementares. As lajes foram dimensionadas para que a ruptura ocorresse por punção dentro da região das armaduras de cisalhamento seguindo as recomendações normativas de cálculo da NBR 6118 (ABNT, 2014), ACI 318 (2019), Eurocode2 (2014), fib Model Code 2010 (2013) e o relatório técnico EOTA (2017). A partir da análise dos resultados concluiu-se que as todas as lajes romperam por punção, as lajes armadas com estribos treliça dos pré-fabricados apresentaram ganho de resistência de 73% para a laje SW3 quando comparada com a laje de referência (S0) de Freitas (2018) e de 55%, 58%, 45% e 50% para as lajes SW4, SW5, SW6 e SW7, respectivamente quando comparadas com as previsões da NBR 6118 (ABNT, 2014). As lajes com armaduras posicionadas até 1,125d da face do pilar apresentaram maiores valores de acréscimo de resistência e valores de resistência última similares às das lajes com espaçamento constante mesmo com redução da quantidade total do aço em até 95,2% do seu peso.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Resíduos de gesso na construção civil: uma análise bibliométrica na base de dados eletrônica Web of Science(Universidade Federal do Pará, 2021-11-05) FREITAS, Pablo Virgolino; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913O setor de construção civil se destaca pela exploração de recursos naturais e pela produção de resíduos que, em sua grande maioria, são indevidamente descartados na natureza, gerando graves consequências negativas ao meio ambiente. Visando minimizar os malefícios ocasionados pela má disposição dos Resíduos de Construção e Demolição - RCD, bem como elaborar formas alternativas de substituição de matéria-prima natural por resíduos reciclados, muitos estudos têm sido elaborados. Dentre os materiais que apresentam alto potencial de reciclagem, está o gesso, cujos resíduos já estão sendo utilizados como aglomerante, aditivos em cimento Portland, correção de solos, dentre outras formas de reciclagem. Diante disto, o presente estudo tem como objetivo analisar publicações científicas brasileiras e internacionais que tratam do reaproveitamento do gesso na construção civil, realizando um mapeamento bibliométrico na base de dados eletrônica Web of Science. O mapeamento foi realizado por meio de pesquisas exploratórias relacionadas a reutilização de resíduos de gesso em diversos artigos científicos. Foram coletadas palavras e expressões que apresentaram maior frequência de ocorrência nos artigos publicados. A busca no banco de dados resultou em 89 artigos, dos quais 42 continham informações sobre a reciclagem de resíduos de gesso na construção civil. Os artigos selecionados pertencem à autores de 19 países, sendo o mais representativo o Brasil, com 13 artigos. Por meio do software VOSviewer, elaborou-se mapas de rede, através dos quais, é demonstrado como os autores e instituições científicas se relacionam em relação à reciclagem de resíduos de gesso. Os resultados dos artigos aqui estudados compõem um portifólio através do qual pode-se verificar métodos eficazes de reaproveitamento desses resíduos, facilitando assim, a busca por terceiros a esse tipo de informação. O que pode vir a ajudar na formulação de mecanismos públicos que ajudem a melhorar a gestão de resíduos sólidos no Brasil, pois, através da rede social Instagram, estas informações serão disponibilizadas de maneira a atingir um público que vá além das fronteiras acadêmicas.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Desenvolvimento de sistema de diagnóstico de falhas em roletes de transportadores de correia(Universidade Federal do Pará, 2024-03-28) SOARES, João Lucas Lobato; MESQUITA, Alexandre Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/3605920981600245; https://orcid.org/0000-0001-5605-8381Os transportadores de correia são equipamentos essenciais na indústria de mineração e requerem monitoramento constante para manter uma boa confiabilidade. Com o objetivo de suportar a correia e o material transportado, os roletes são componentes que, constantemente, falham durante a operação, nos quais apresentam defeitos nos rolamentos e desgaste superficial na concha como modos de falha mais comuns. Assim, o monitoramento baseado em manutenção preditiva é essencial, e técnicas de aprendizado de máquina podem ser utilizadas como alternativa para detecção de falhas em equipamentos. Em diagnósticos utilizando aprendizado de máquina, a etapa de seleção de features é importante para evitar a perda de precisão na classificação da condição do equipamento. O presente estudo analisa o desempenho do algoritmo de árvore de decisão e Análise de Variância (ANOVA) como métodos alternativos para redução de dimensionalidade. Inicialmente, os sinais de vibração foram coletados nos roletes de uma bancada de transportador de correia e a Wavelet Packet Decomposition (WPD) foi aplicada aos sinais para obtenção das faixas de energia, que foram utilizadas como features para classificação. Após a determinação das melhores features, duas abordagens foram analisadas para seleção de características: uma com a aplicação do método sem redução de dimensionalidade e outra com a aplicação da árvore de decisão. Adicionalmente, foram empregados diferentes algoritmos de classificação: Máquina de Vetores de Suporte (SVM), k-ésimo Vizinho mais Próximo (kNN) e Rede Neural Artificial (ANN). Como resultados, constatou-se um desempenho superior de acurácia diagnóstica em todas as técnicas com redução de dimensionalidade das características selecionadas pela árvore de decisão. Além disso, SVM, kNN e ANN apresentaram aumentos de acuracidade dentre os modelos de diagnóstico de falha abordados.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Viabilidade ambiental do tratamento do efluente industrial do dendê e uso na produção de biogás e biofertilizante(Universidade Federal do Pará, 2024-03-28) GOMES, Emanuelle Regina Araújo; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913Os efluentes gerados nos setores agroindustriais são produzidos em grandes quantidades, especialmente aqueles oriundos do beneficiamento de um produto para uso comercial, como é o caso do dendê. Na busca por alternativas de tratamento e/ou reutilização, observa-se no efluente agroindustrial do dendê (POME – Palm oil mill effluent) a possibilidade de uso na produção de bioinsumo e biocombustível. Dessa forma, objetiva-se na presente dissertação avaliar a viabilidade do tratamento do efluente industrial do dendê e seu uso para produção de biogás e biofertilizante. A metodologia do trabalho consistiu na confecção de 10 biorreatores de bancada, adaptados com um sistema de controle automático, que permitiu quantificar as medidas de pressão, temperatura e concentração de metano através de sensores, possibilitando o tratamento por meio do sistema de digestão anaeróbia dos efluentes. Para o tratamento foi realizada a inoculação do efluente com um dos materiais sólidos resultantes das etapas de beneficiamento (borra do dendê), e realizou-se a análise físico-química dos parâmetros. Por fim, o sistema permitiu quantificar a produção de biogás e caracterizar o biofertilizante gerado no sistema. A análise dos resultados obtidos demonstrou que o tratamento do POME, aliado ao inóculo, promove melhores resultados para os parâmetros físico-químicos analisados na pesquisa, haja vista que as melhores condições ocorreram para a faixa de 30% de inóculo, ou seja, 700 ml de efluente + 300 ml de inóculo, apresentando viabilidade técnica de tratamento. No que diz respeito a produção do biogás e do biofertilizante, os indicadores de temperatura (20 a 45oC), pressão (1 atm) e produção de gás metano diária entre 0,26 e 0,44 ml do sistema de digestão anaeróbia demonstraram boas condições de operação no sistema, possibilitando a viabilidade de produção deles, através da utilização do efluente agroindustrial do dendê, permitindo uma possibilidade ambientalmente adequada ao resíduo, do ponto de vista da cadeia produtiva e ambiental.Dissertação Acesso aberto (Open Access) A influência dos agregados reciclados de resíduos da construção civil nas propriedades do concreto permeável: uma revisão sistemática(Universidade Federal do Pará, 2023-01-27) OLIVEIRA, Thainá Maria da Costa; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042O desenvolvimento sustentável no setor da construção civil vem proporcionando cada vez mais o avanço de pesquisas acerca de tecnologias sustentáveis com a finalidade de mitigar os problemas ocasionados por esse setor. Diante do exposto, uma medida sustentável que visa à diminuição do consumo de recursos naturais e o descarte irregular de resíduos é a prática da reutilização e/ou reciclagem de RCC, e como solução do controle de enchentes propõe-se a utilização de concreto permeável (CPER). Em virtude da falta de padronização e divergência dos procedimentos determinados para a caracterização do CPER com agregado reciclado, tornou-se necessário analisar o conhecimento científico desse material e evidenciar a viabilidade do uso de RCC na produção do CPER. Diante do exposto, a presente pesquisa visa contribuir com o conhecimento acerca da utilização de agregados reciclados na produção de concreto permeável, por meio da seleção de artigos nas bases de dados dos últimos 15 anos, com a finalidade de avaliar as propriedades adquiridas pelos materiais com diferentes tipos, tamanhos e teores de agregados reciclados. A presente pesquisa utilizou a Revisão Sistemática da Literatura (RSL) como metodologia para a condução do estudo. Os artigos foram coletados das quatro bases científicas mais conceituadas em publicações referentes a temas relacionados à construção civil. Para a triagem dos artigos e elaboração da RSL, foi utilizada a ferramenta StArt e a extração de dados dos estudos foi definida no protocolo de pesquisa elaborado. Os resultados mostraram que o assunto ganhou maior relevância no ano de 2016, a base de dados Science Direct apresentou o maior número de artigos, 80% dos trabalhos utilizaram agregados graúdos na produção do CPER, os percentuais de substituição mais utilizados entre as pesquisas foram 100% e 50%. Já os resíduos de concreto estrutural e misto foram os mais utilizados como agregados reciclados na produção do CPER. Foi possível notar grande dispersão entre os dados coletados nas pesquisas e os materiais componentes do CPER. Além do mais, verificou-se que todos os tipos de agregados atingiram os valores de resistência e porosidade determinados pelo ACI e a permeabilidade atendeu as duas normas, exceto o resíduo de vidro. Deste modo, avaliou-se a aplicação do agregado reciclado na produção do CPER sendo uma solução adequada para os problemas de despejo irregular de resíduos e escassez de agregados naturais.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Reação álcali-agregado: potencial reativo dos agregados miúdos provindos das jazidas dos municípios de Ferreira Gomes, Macapá e Porto Grande no estado do Amapá(Universidade Federal do Pará, 2024-02-29) FIGUEIREDO, Rodrigo Francklin Lopes; SOUZA, Paulo Sérgio Lima; http://lattes.cnpq.br/4933212993218783O concreto é um dos materiais mais empregados na engenharia, seu desempenho e durabilidade podem ser alterados por vários processos de deterioração, sendo imprescindível que materiais utilizados em sua composição sejam analisados e adequados para cada tipo de obra. Dentre estes processos tem-se a reação álcali-agregado (RAA) que é conceituada como um processo químico que ocorre entre os componentes alcalinos do cimento e certos tipos de agregados reativos, podendo resultar no surgimento de produtos expansivos que causem danos estruturais ao concreto (Neville, 1997). O objetivo deste trabalho é analisar o potencial reativo dos agregados miúdos, especificamente o potencial álcali-reativo de 8 amostras de areia oriundas das principais jazidas dos municípios de Ferreira Gomes, Macapá e Porto Grande no Estado do Amapá (AP), a motivação desta pesquisa se deu devido à falta de dados referentes a reatividade dos agregados miúdos no Estado e como forma de prevenção da ocorrência da reação álcali-sílica (RAS). Para esta avaliação, o primeiro ensaio utilizado foi o método acelerado de barras de argamassa seguindo a NBR 15577 – 4 (ABNT, 2018). Além deste, de forma auxiliar foi empregado o método químico seguindo a NBR 9774 (ABNT, 2008), assim como a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia de energia dispersiva (EDS) acoplada, estes a fim de observar a microestrutura das barras, verificar a presença ou não de produtos que evidenciem a ocorrência da RAA e através da análise química elementar semiquantitativa identificar as substâncias presentes nas barras. Os resultados apontaram no método acelerado que as amostras coletadas não possuem potencial deletério, pois as barras não alcançaram 0,19% de expansão, o maior percentual de expansão foi de 0,12% na Jazida Translima (J7), este comportamento inócuo foi ratificado com o emprego do método químico. Quanto a utilização do MEV, não se constatou a formação do gel relacionado a RAS. Ao final realizou-se o mapeamento dos agregados reativos e constatou-se que os agregados são inócuos e podem ser utilizados de maneira satisfatória no que se refere a RAS.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Partidas e paradas em usinas hidrelétricas: atendimento ao ONS e custos operacionais(Universidade Federal do Pará, 2023-12-19) MACHADO, Jucileia Cruz; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662As usinas hidrelétricas (UHEs) conectadas ao Sistema Interligado Nacional (SIN) têm sua operação subordinada às regras do Operador Nacional do Sistema (ONS), que geram condições operacionais muitas vezes não adequadas às unidades geradoras, sejam por baixo rendimento ou por condição limites de operação que afetam a manutenção, como desgastes e cavitação. Este trabalho faz uma investigação no processo de despacho de curto prazo, horizonte de um dia, para uma usina hidrelétrica de grande porte que faz parte do sistema interligado nacional (SIN). Foi utilizado como base e estudo de caso a usina hidrelétrica de Tucuruí, onde foram mapeados os dados geração, hidrologia e do número de partidas e paradas da instalação, bem como a influência nos custos associados ao número de solicitações de intervenções. Uma estratégia é proposta para minimizar o número de partidas e paradas, utilizando a mudança dos pontos de operação das unidades geradoras na curva de colina, observando os pontos de altura de queda, potência e rendimentos possíveis de atender a demanda do sistema, sem que haja a necessidade de sucessivas partidas e paradas. O resultado desta investigação, para o ano analisado, obteve uma redução, para um dia operativo (24h), de cerca de 26% nas mudanças de estado (partida e parada) das unidades geradoras, comprovando que é possível a realização de ajustes nos pontos de operação das unidades geradoras, dentro dos limites permitidos pelas restrições operativas, com foco na redução de partidas e paradas.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Influência da substituição de agregados naturais por reciclados de concreto na resistência à punção de lajes lisas de concreto armado com armadura de cisalhamento(Universidade Federal do Pará, 2023-11-21) PORTILHO, Shara Katharine Melo Silva; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368Esta pesquisa analisou experimentalmente o comportamento mecânico de quatro lajes lisas de concreto armado com armadura de cisalhamento quando submetidas a esforços de punção, sendo duas dessas lajes confeccionadas com traço contendo substituição total de agregados graúdos naturais (AGN) por agregados graúdos reciclados de concreto (ARCO) e duas de referência (sem substituição). As armaduras de cisalhamento utilizadas foram de dois tipos: double headed studs e estribos individuais. Os espécimes foram confeccionados em formato octogonal, com distância entre faces opostas de 2.500 mm, espessura de 210 mm e estão apoiadas em pilares centrais quadrados de 300 mm de lado. A estimativa da resistência média à compressão foi de 25 MPa e as taxas de armadura de flexão e de punção foram respectivamente 1,4% e 0,34%. Após os ensaios em laboratório, realizou-se um comparativo entre o comportamento experimental e as previsões teóricas dos modelos das normas ABNT NBR 6118 (2023), Eurocode 2 (2014) e ACI 318 (2019), bem como do fib Model Code 2010 (2013). Os resultados mostraram que as maiores capacidades resistentes à punção, quanto ao uso de armadura de cisalhamento, foram das lajes lisas com double headed studs em relação às fabricadas com estribos individuais. Observou-se ainda que as lajes com substituição total de agregados graúdos naturais por agregados reciclados de concreto apresentaram capacidades resistentes à punção inferiores às das lajes com agregado natural. Acerca da comparação entre a estimativa da capacidade resistente à punção das lajes lisas com armadura de cisalhamento com ARCO graúdo prescritos pelas normas analisadas e os resultados obtidos experimentalmente, observou-se que as quase todas as previsões normativas apresentaram valores bem próximos aos experimentais, exceto pela norma brasileira, que indicou que as lajes apresentaram resultados contra a segurança.