A necessidade de melhorar as características superficiais da liga Ti-4Al-6V usada em implantes ortopédicos, levou à pesquisas no sentido de estudar a modificação da superfície dos implantes através da deposição de revestimentos cerâmicos resistentes à corrosão, ao desgaste e biocompatíveis. A hidroxiapatita integra o grupo de biomateriais cerâmicos sendo aplicada na área médica devido a sua biocompatibilidade e propriedade osteocondutora. Apesar da necessidade apontada, os métodos e processos de recobrimento de superfícies metálicas são complexos e de valor monetário elevado. Os resíduos provenientes do consumo de caranguejos, podem ser utilizados como uma fonte viável e de baixo custo para a produção de fosfatos de cálcio (hidroxiapatita). O intuito da presente pesquisa foi o de estudar a obtenção de hidroxiapatita natural depositada na superfície da liga de titânio, utilizando exoesqueletos quitinosos de caranguejos Ucides cordatus. Para tal, foi realizada a caracterização da liga metálica por meio dos ensaios de microscopia óptica e MEV, assim como, análise da composição química da liga por espectrometria de emissão óptica, EDS e ensaio dureza rockwell. Para a deposição de HA, foram utilizados exoesqueletos quitinosos provenientes do consumo doméstico, os mesmos foram lavados e triturados manualmente, após, foram calcinados em forno mufla para a obtenção de CaO. Os substratos metálicos utilizados para deposição foram divididos em dois conjuntos, 5 (cinco) amostras utilizadas sem tratamento superficial, e 5 (cinco) amostras utilizadas com tratamento superficial de lixamento e termoquímico. A deposição foi feita a partir do método hidrotérmico, utilizando solução de pó de óxido de cálcio obtido a partir dos exoesqueletos quitinosos e fosfato tricálcico. Para análise da camada de hidroxiapatita foram realizados o ensaio de microscopia óptica e FRX. Tem-se que as amostras metálicas são de liga de titânio comercialmente fornecida para aplicação biomédica. Os tratamentos superficiais não influenciaram na espessura da camada e nem na composição química do biocerâmico. No que diz respeito à hidroxiapatita obtida, a mesma possui os elementos característicos da mesma substância sintetizada em outros estudos, rica em cálcio e fósforo, resultando em uma camada frágil, logo quebradiça e higroscópica.

A busca por alternativas sustentáveis para substituir produtos comercializados cuja a origem vem de fontes não renováveis despertou o interesse por pesquisas científicas e tecnológicas das mais variadas espécimes de fibras naturais existente no território nacional, dentre elas, a fibra do miriti, espécie vegetal típica da região Amazônica e que fornece matéria-prima fibrosa para comunidades ribeirinhas. Dessa forma, o objetivo da presente pesquisa é desenvolver um material compósito a partir de poliuretano (PUR) bi-componente à base de óleo vegetal de mamona e reforçado com fibra de Miriti (Mauritia flexuosa Mart) para ser utilizado como manta térmica, tendo em vista que a incorreta especificação, a falta de materiais construtivos ou que sejam melhores adaptáveis, principalmente na cobertura, impactam diretamente no conforto térmico, haja vista que as condições climáticas únicas do bioma Amazônico, com temperaturas médias anuais acima dos 30º e umidade que pode superar os 90%, geram um cenário desafiador ao desenvolvimento de habitações e estruturas que promovam conforto térmico e minimizem a necessidade de investimentos substanciais na manutenção de sistemas de refrigeração. O Estado do Pará, principalmente a equatorial Região Metropolitana de Belém, apresenta médias de precipitação superiores à 300 mm no considerado “inverno Amazônico”, o que por si só demanda dos sistemas de cobertura, ajustadas condições de vedação à água e resistência aos parâmetros do ambiente. Além disso, o recente protagonismo socio-ambiental reclamado internacionalmente pelas autoridades locais exige resposta das Instituições no sentido de desenvolver soluções tecnologicamente viáveis e ambientalmente sustentáveis às antigas e novas questões enfrentadas pela sociedade paraense. Pretendeu-se ainda avaliar o desempenho térmico de telhas de diferentes materiais, que frequentemente se encontram disponíveis no mercado regional, adotando-se o procedimento normativo e medições in loco de protótipos, segundo os critérios definidos pela NBR 15.575-1 (ABNT, 2013), 15.575-4 (ABNT, 2013) e 15.575-5 (ABNT, 2013), realizada no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará, Campus Belém, com base em observações de temperatura interna e externa dos módulos experimentais, obtidas por sensores, durante o período de noventa e dois dias, na primeira etapa e quarenta e quatro dias, na segunda etapa, no decorrer de 24 horas por dia. Foram realizadas também comparações dos valores de condutividade térmica, calculados a partir do método do disco de lee. Os resultados permitiram concluir que a telha de fibrocimento foi a que mais permitiu a transferência de calor para o interior do módulo experimental, em contra partida, a telha metálica com a manta PU e miriti apresentou melhor desempenho térmico que as telhas de fibrocimento e cerâmica, cumprindo integralmente os requisitos de aprovação das normas consultadas.

A geração de resíduos advindos da mineração e o alto consumo de agregados naturais resultante da construção civil geram grandes impactos econômicos e ambientais. Por esta razão o presente estudo avalia de modo experimental, a utilização do pó de brita como substituto parcial dos agregados miúdos em concretos que alcance a resistência à compressão de 30 MPa, figurando alternativa na prática da construção civil. O pó de brita foi avaliado através de ensaios de caracterização física, química, mineralógica, petrográfica e micromorfológica. Os resultados da caracterização indicaram que o material está classificado como areia média e fina, 68,2% de dióxido de silício e picos de quartzo demonstrando similaridades a areia natural. Realizaram-se ensaios de compressão em vinte corpos de prova cilíndricos com 100 mm de diâmetros e 200 mm de altura, rompidos aos 28 dias de idade, sendo cinco do concreto de referência, sem pó de brita, e quinze concretos com pó de brita. Nesta abordagem, a porcentagem do pó de brita adicionado ao concreto variou entre 20%, 50% e 100% e a resistência à compressão mantida em 30 MPa. Sendo cinco cilindros com 20% de pó de brita, cinco com 50% e cinco com 100% de substituição da areia. Os resultados obtidos, avaliaram a contribuição do pó de brita no comportamento mecânicos dos concretos submetidos à esforços de compressão, corroborando com a possibilidade de utilizar o pó de britagem como substituto dos agregados miúdos em elementos de concreto, evidenciando melhores resultados nos concretos com 20% e 50% de pó de brita, os quais apresentaram valores superiores a resistência do concreto de referência.

Ligas de fundição Al-Cu e Al-Si têm sido a melhor escolha como materiais para as indústrias automobilística e aeroespacial. No caso das ligas Al-Cu da classe duralumínios apresentam excelentes propriedades mecânicas, por outro lado, possuem resistência corrosiva inferior às outras ligas de alumínio. Estas ligas quando adicionados elementos ligantes, tais como, magnésio, silício e níquel tendem por apresentarem melhorias em suas propriedades mecânicas e resistência à corrosão, principalmente em aplicações em altas temperaturas. O Nióbio mais recentemente tem sido usado como elemento de liga por desempenhar um papel importante na produção de ligas metálicas devido ao seu alto ponto de fusão, resistência ao ataque ácido e supercondutividade em temperaturas elevadas. Como caráter inovador, neste trabalho, pretende-se avaliar à resistência à corrosão eletroquímica de ligas Al-3Cu-xNb (x=0,5, 3 e 5%), solidificadas horizontalmente sob condições transientes de extração de calor. Para tanto, a fim de estudar os efeitos dos parâmetros térmicos de solidificação e microestrutural, tais como velocidade de solidificação (V_L), taxa de resfriamento (T_R), e espaçamento dendrítico secundário (λ₂), respectivamente, sobre os parâmetros eletroquímicos de potencial de corrosão (E_CORR) e corrente de corrosão (I_CORR), e resistência à polarização (R_P), amostras de duas posições 10 e 70mm a partir da interface de transferência de calor dos lingotes das ligas investigadas foram submetidas aos ensaios eletroquímicos. Os parâmetros eletroquímicos E_CORR e I_CORR foram determinados por técnica eletroquímica de polarização, iniciada após 30 minutos de imersão no eletrólito de trabalho, e R_P foi obtida via ensaios de impedância eletroquímica na faixa de frequência de 10 kHz até 10^-1 Hz, obedecendo a estabilidade dos arcos capacitivos após 2h imersos em HCl 0,2 mol.L^-1. Verificou-se que os valores experimentais encontrados para E_CORR foram relativamente próximos para todas as ligas investigadas, e em ambas as posições analisadas, permitindo deduzir que podem assumir valores variando de -711 a -694 mV, e que os parâmetros de solidificação, V_L, T_R e λ₂, assim como o teor de Nb tiveram pouca influência, mas o suficiente para levar a comportamentos diferentes no I_CORR e R_P. Diferentes efeitos de V_L, T_R e λ₂ sobre I_CORR e R_P também foram observados para as ligas investigadas, pois para a liga com 0,5% de Nb maiores valores de V_L e T_R, e menores λ₂ resultaram em menores valores de I_CORR. Por outro lado, para ligas com 3 e 5%Nb, microestruturas mais grosseiras (maiores λ₂) apresentam menores taxas de corrosão. Análises microestruturais mostraram que o Nb atua como elemento protetor contra ações corrosivas na matriz dendrítica. Também foi conduzida uma análise comparativa com a literatura.

A demanda de veículos nos Brasil se torna a cada dia mais necessária para a vida diária da população no Brasil, consequentemente o aumento desta demanda por veículos acarreta maior produção de novos pneus. No entanto, após o término de sua vida útil, os pneus se tornam um passivo ambiental de difícil descarte adequado. A fim de contribuir com a logística reversa de pneus, diversas pesquisas acadêmicas têm se mostrado bem satisfatórias em seus resultados ao utilizar em seus ensaios porcentagem de resíduos de pneus em suas misturas de argamassas cimentícias, para substituição de agregados miúdos. Nesse contexto, visando minimizar este problema ambiental, destaca-se o setor da construção civil, que é um excelente meio para incorporar resíduos. O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos da substituição parcial de agregado miúdo por resíduos de recauchutagem de pneus nas propriedades mecânicas de argamassas destinadas à confecção de piso tátil. Para tanto,em conformidade ao traço de referência, foi então, calculado a substituição da areia pelo resíduo de recauchutagem nas proporções de 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, 12,5% e 20% em massa. As argamassas foram avaliadas quanto à resistência à compressão e à tração na flexão aos 7 e 28 dias, e comparadas a uma argamassa referência, ou seja, com 0% de teor de substituição. A perda de resistência à compressão e a tração na flexão, aos 28 dias, em comparação com o traço referência obteve os seguintes resultados: 7%, 37%, 56%, 57%, 57% e 60% (respectivamente para a as misturas cimentícias com 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, 12,5% e 20% de resíduo de pneu; e de 35%, 37%, 53%, 59%, 55% e 62% para os mesmos teores, respectivamente. A argamassa com 5% de resíduo de pneu apresentou como a mais vantajosa, obedecendo os padrões técnicos estabelecidos pelas normas, para utilização em locais de baixas solicitações mecânicas.

É incontestável a crescente procura por energia renovável nos dias atuais. Diante disto, vem-se estudando diversas tecnologias que sejam mais eficientes na busca por essas energias limpas. A energia hídrica, energia solar, eólica e de biomassa são alguns dos exemplos de energia renovável que existem atualmente e são cada vez mais utilizadas com o passar do tempo, visto que o mundo está em constante evolução e, junto a isso, há o aumento da poluição gerada pela população e indústrias em geral. Uma alternativa que vem sendo estudada em diversas pesquisas atualmente é o hidrogênio como combustível. Muito do hidrogênio que é produzido hoje vem do gás natural, o que não é uma boa alternativa quando se trata de diminuir a poluição gerada, pois se trata de um combustível fóssil. Estudos recentes mostram o efeito da obtenção de hidrogênio a partir a reação do alumínio com a água para a utilização em dispositivos de células a combustível, como em veículos que sejam movidos a células a combustível e geradores de emergência. Nesta pesquisa, foram solidificadas as ligas metálicas Al-7%Sn e Al-10%Sn-1,5%Bi em um dispositivo de solidificação unidirecional vertical ascendente, com a finalidade principal de identificar a capacidade de produção de H2 a partir dessas ligas. Realizou-se ensaio de desprendimento de hidrogênio em meio alcalino e feitas análises comparando com a microestrutura presente tanto na liga ternária quanto na liga binária. Os resultados encontrados neste projeto permitiram identificar que a liga com adição de bismuto apresentou maiores produção específica e taxa de produção específica de hidrogênio, quando comparada à liga binária Al-7%Sn. Pôde-se observar, também, que a escala microestrutural afeta os dois parâmetros investigados. A caracterização microestrutural indicou que na liga Al-7%Sn a solidificação da fase primária (α-Al) se deu com morfologia celular e a região intercelular rica em estanho. Para a liga Al10%Sn-1,5%Bi, a morfologia desenvolvida pela fase α-Al também foi celular com estanho e bismuto nos contornos, mas nesta liga ternária foram observadas regiões com instabilidade das paredes laterais das células, indicando o início de uma transição celular/dendrítica. As equações que descrevem a evolução dos espaçamentos celulares em função da taxa de resfriamento (TR) e da velocidade de avanço da isoterma líquidus (VL) são λc = 70 (TR) -0,55 e λc = 51 (VL) -1,1 para a liga Al-7%Sn e λC = 158 (TR) -0,55 e λC = 57 (VL) -1,1 para a liga Al-10%Sn-1,5%Bi.

A tecnologia de Concreto Auto Adensável (CAA) vem sendo desenvolvida por muitos pesquisadores, a fim de produzir produtos que sejam mais eficientes, práticos e econômicos. Sua utilização ainda é abaixo do esperado, apesar de estar comumente aumentando, se compararmos com todas as vantagens que este material nos permite e com o uso do concreto convencional bombeado (CCB). Este trabalho, tem como objetivo formular um método para dosagem de CAA com materiais utilizados na região norte do Brasil, a fim de compará-los ao CCB. Para tanto, foram realizados CAA com diferentes relações água por cimento e utilizando materiais tradicionais da região amazônica com uso de aditivos e adições químicas. A metodologia de comparação do CAA e CCB foram estabelecidos por meio da realização dos ensaios do estado fresco – slump flow test, caixa L, caixa U e funil V – e do estado endurecido – resistência a compressão axial – obtendo, por meio deles, a validação da dosagem. Os resultados mostram que o concreto em estudo é um CAA, com aumento de resistência características dos 7 dias, Fc₇, aos 28 dias, Fc₂₈, 40,99%, 53,63% e 75,13% para o mesmo teor de argamassa, 65%, baixo índice de ligantes, 5,31 kg/dm³ para cada MPa de resistência à compressão para a mesma idade, atingindo um excelente índice de trabalhabilidade e ótima fluidez com 0,82 na caixa L; 18,20 mm na caixa U e no Funil V classificado como VF1 com 5,31; 5,11 e 5,09 segundos para as relações agua por cimento 0,458; 0,589; 0,750, respectivamente. Os resultados do CCB mostram aumento de resistência características dos 7 dias, Fc₇, aos 28 dias, Fc₂₈, 13,89%, 16,33% e 20,32% para o mesmo teor de argamassa, 56%, baixo índice de ligantes, 5,71 kg/dm³ para cada MPa e ensaios para verificação do controle de trabalhabilidade onde foram obtidos resultados satisfatórios. Os resultados, também mostram, uma melhora significativa nas resistências características do CAA, dos 7 aos 28 dias, com 27,1%, 37,3% e 54,8%, respectivamente, comparado com o CCB. Acredita-se que CAA com materiais provenientes da região amazônica possam ser mais econômicos para as obras da região, atendendo características de alta resistência a compressão axial no estado endurecido e trabalhabilidade e fluidez no estado fresco. Considerando as vantagens apresentadas é importante que o conhecimento sobre esse material seja mais divulgado e seu uso intensificado.

Os materiais que são produzidos na indústria da mineração geram rejeitos que por não apresentarem valor econômico, são armazenados conforme legislação específica, no entanto, ainda apresentam um risco potencial de causar impactos ambientais ao meio ambiente. Este trabalho teve como objetivo utilizar o rejeito da mineração de caulim no Estado do Pará, para a fabricação de um tijolo solo-cimento em substituição parcial da areia nas porcentagens 10%, 20%, 30% e 40%. O solo arenoso foi caracterizado química e mineralogicamente e a amostra de rejeito de caulim foi submetida às caracterizações química, mineralógica, morfológica e física para a determinação do traço adequado para a fabricação do tijolo de acordo com a norma ABNT NBR 8491:2012. Os resultados da caracterização do solo arenoso indicaram o SiO2 com teor acima de 97% e a fase mineralógica do mineral quartzo. A análise química do rejeito da mineração de caulim identificou a presença de SiO2 (82,96%) e Al2O3 (15,11%); sendo a fase mineralógica do quartzo predominante, seguido da caulinita; a análise morfológica mostrou grãos com formatos pseudohexagonais e em camadas empilhadas e outros com formas arredondadas e angulares, característicos de caulinita e quartzo respectivamente; na análise física obteve um índice de plasticidade inferior à 7,74% e limite de liquidez abaixo de 45%, característicos de solos arenosos; a análise granulométrica realizada no rejeito de caulim, o classificou como predominantemente de areia fina com uma porção de silte/argila, o mesmo ensaio realizado no solo arenoso o classificou como predominantemente constituído de areia média, com uma porção de areia grossa. No ensaio de resistência à compressão, somente os corpos de prova dos traços TR2, TR3 e TR4 estavam de acordo com o que a norma exige; no ensaio de absorção de água, somente o traço TR0 foi recusado na média dos valores obtidos; sendo o traço TR3 o que obteve os resultados mais satisfatórios para a fabricação do tijolo de solo-cimento.

O solo mostra-se como importante matéria-prima da construção civil. Tijolos e telhas de barro, ou outros materiais provenientes desse material natural, tornam-se uma alternativa para o uso em edificações de baixo custo e com o uso de materiais de descarte resulta em menor impacto ambiental e beneficia o acesso a habitação de pessoas de baixa renda. Estéril é o material não processado que não possui valor econômico agregado, proveniente da etapa de lavra, especialmente do processo de decapeamento de jazidas a fim de permitir o acesso ao corpo mineral. Neste sentido, o presente trabalho, tem como objetivo, produzir tijolos com solo cimento na dosagem de 10:1 (solo: cimento) com substituição por estéreo de calcário em proporções de
70/30 e 80/20 de solo/resíduo para avaliação comparativa de comportamento mecânico. Para tanto, os corpos de prova foram confeccionados em tamanho padrão em uma prensa manual simples. Foram realizados ensaios tecnológicos de absorção de água e resistência mecânica nos corpos de prova, seguindo as normas da ABNT
8491:2012, para um período de cura nas idades de 7 e 28 dias do tijolo solo-cimento. Também foram realizados ensaios de caracterização das matérias-primas como: granulometria, limites de liquidez e plasticidade, difração de raios X e fluorescência de raios X. Foram coletadas duas amostras de solo, os resultados mostram que a
amostra 1 de solo classifica-se como solo arenoso e foi a escolhida para a pesquisa. A composição mineralógica deste material é predominantemente quartzo, classifica-se como calcítito com teor menor que 5% de MgO. As análises morfológicas mostram que o material é predominantemente granular. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram que a substituição do estéril da mineração de calcário pelo solo no tijolo solo-cimento influencia positivamente na resistência mecânica, obtendo-se assim um material apropriado para o sistema construtivo de alvenaria.

O solo paraense, assim como a maioria dos solos brasileiros, possui elevada acidez, e consequentemente baixa fertilidade. O objetivo desta pesquisa é caracterizar química, física e mineralogicamente os resíduos da lavra de calcário acumulados na mina B-17 no município de Capanema-PA, bem como também verificar a possibilidade de uso destes resíduos como corretivo agrícola, de acordo com as especificações químicas e físicas mínimas contidas na instrução normativa n° 35 de 4 de julho de 2006 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Foram coletadas amostras do resíduo no interior da mina, a partir do qual foram homogeneizadas e quarteadas de modo a obter amostras representativas em quantidades necessárias para as diferentes caracterizações. A análise de difração de raios-x (DRX) apresentou como principais fases minerais a calcita, a dolomita e o quartzo, em concordância com os resultados da microscopia óptica, microscopia eletrônica por varredura (MEV) e sistema de energia dispersiva (SED). Os resultados da fluorescência de raios-X (FRX) mostraram maior presença dos óxidos CaO, SiO₂ e MgO, totalizando aproximadamente 85,6%, sendo destes 53,3% a soma de CaO e MgO. A análise granulométrica observou que 53,3% do resíduo é composto por areia, 18,4% por silte e 28,3% argila, 100% é passante em peneira de 2mm, 99,3% menor que 0,84 mm e 92,5% menor que 0,3 mm. A caracterização tecnológica do resíduo para uso como corretivo agrícola mostrou que o objeto de pesquisa em questão atende as exigências mínimas, tanto químicas, quanto físicas presentes na IN n°35/2006 do MAPA, podendo então ser utilizado como corretivo agrícola calcítico de classe B ou C, dependendo da granulometria. A aplicação do resíduo em latossolo amarelo distrófico, após incubado por um período de 30 dias, resultou em elevação do pH_(H2O) do solo, devido à liberação de ânions OH^- em presença de água, neutralizando assim os íons H⁺ do solo (acidez não trocável) e insolubilizando o Al³⁺ (acidez trocável) na forma de Al(OH)₃, reduzindo a saturação por alumínio (m%), além de fornecer os nutrientes Ca²⁺ e Mg²⁺, aumentando a saturação por bases (V%), além da capacidade de troca catiônica (CTC). Logo, diante do exposto, fica claro a partir das caracterizações realizadas e testes em latossolo distrófico que o resíduo da lavra de calcário da mina B-17 de Capanema-PA possui elevado potencial como corretivo agrícola.

Os estéreis, resíduos sólidos provenientes das operações de lavra de minério, são um dos principais responsáveis pelo impacto ambiental nas atividades mineradoras.  Por isso a necessidade de um aproveitamento adequado visa minimizar esse impacto preservando o meio ambiente. Desse modo, este trabalho teve como objetivo principal estudar o aproveitamento do Estéril da Mineração de Calcário na fabricação de tijolo solo-cimento em substituição parcial do cimento pelo estéril. Para isso, optou-se por trabalhar com a dosagem em volume 1:8 (cimento: solo) com três traços diferentes: 0%,70/30% e 80/20% de estéril em substituição ao volume de cimento. Foram feitos ensaios de caracterização dos materiais, do solo e do estéril da mineração de calcário, além de ensaios de absorção de água aos 7 dias bem como ensaios de resistência à compressão simples aos 7 e 28 dias de idade. Todos apresentaram resultados dentro dos requisitos para a fabricação dos tijolos. Quanto aos resultados de resistência a compressão aos 7 dias de idade, somente o traço de referência apresentou valores superiores à média de compressão de 2 MPa exigido pela norma ABNT NBR 8491 (2012), enquanto que os traços de 28 dias de idade, todos apresentaram valores superiores à média exigida pela norma. Desta forma, conclui-se que tanto o estéril como os traços utilizados nesta pesquisa são ideais para a confecção de tijolos solo-cimento. Por fim, considera-se a substituição do cimento pelo estéril da mineração de Calcário uma alternativa viável para a produção de componentes construtivos, neste caso tijolos de solo-cimento. Desta forma, os traços utilizados nesta pesquisa e o tempo de cura são ideais para a confecção de tijolos solo-cimento com função não estrutural.

Ligas multicomponentes à base de alumínio vêm sendo propostas como materiais promissores para serviços que exigem elevadas resistências mecânica e desgaste em altas temperaturas, e boa condutividade elétrica, dentre as quais, destacam-se as ligas multicomponentes duralumínio Al-xCu-Nb (x=3 a 4.5%) tratadas termicamente. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo principal realizar um estudo experimental com a liga Al-3%Cu-3%Nb solidificada horizontalmente e tratada termicamente por T6. Para tanto, um dispositivo de solidificação horizontal refrigerado à água foi usado, e amostras solidificadas do lingote resultante foram submetidas ao tratamento térmico de endurecimento por precipitação do tipo T6 sob as seguintes condições: tempos de solubilização de 3 e 8h na temperatura de 490ºC e 3h nas temperaturas de 500ºC e 520ºC, seguido de envelhecimento artificial de 3 e 5 horas na temperatura de 155ºC para ambas condições de solubilização. Os parâmetros de fluxo de calor de solidificação analisados foram a velocidade de deslocamento da isoterma liquidus e taxa de resfriamento (V_L e T_R). Microscopias ótica e eletrônica de varredura foram usados para caracterizar as microestruturas antes e após o tratamento térmico. Os resultados mostraram uma transição colunar/equiaxial próxima à superfície de transferência, isto é, para altas taxas de resfriamento, e a microestrutura típica de solidificação verificada ao longo do comprimento do lingote foi a dendrítica. Observou-se que a microestrutura típica de solidificação foi constituída pelas seguintes fases: Intermetálico Al₃Nb + Al_{α/solução sólida} + mistura eutética formada por Al_α/eutético + intermetálicos de Fe e q-Al₂Cu). Os espaçamentos dendríticos secundários (λ₂) foram medidos e correlacionados matematicamente com V_L, e T_R. Os efeitos das estruturas típicas de solidificação e tratadas termicamente  sobre as propriedades da liga, foram avaliadas por meio da microdureza Vickers (HV) e, propriedades elétrica, tais como a resistividade e condutividade elétrica (ρ e σ), e os resultados mostraram que HV variou ligeiramente nas zonas macroestruturais, mas foi possível admitir um valor médio igual a 60,9 kg/mm² ao longo do comprimento do lingote. Verificou-se endurecimento por precipitação, ou seja, aumento dos valores de HV com a aplicação do tratamento térmico T6 nas amostras solidificadas, e a melhor condição foi encontrada para T6 foi de 490^oC/3h de solubilização, e 155^oC/5h de envelhecimento, na qual a dureza aumento de 60,37 (Bruta de fusão-BF) para 87,09 kg/mm², equivalente a um aumento percentual de ~ 44%. Na amostra BF, maiores valores de condutividade elétrica foram evidenciados na macroestrutura constituída de grãos colunares em vez de grão equiaxiais, e verificou-se comportamento contrário no desempenho de conduzir eletricidade nas amostras tratadas termicamente em relação a amostra BF, pois as regiões compostas de grãos equiaxiais foram as que alcançaram os maiores valores de condutividade elétrica sob as condições de solubilização 490^oC/3h e 8h.

A indústria da construção civil é uma das principais consumidoras de recursos naturais em nível mundial e atualmente um dos maiores desafios é aliar esta demanda ao desenvolvimento sustentável. Deste modo, a utilização de materiais alternativos tem como objetivo minimizar impactos ambientais, bem como melhorar a qualidade dos materiais disponíveis. No presente estudo avaliou-se a influência do emprego de resíduo de corte de granito (RCG) - proveniente da indústria de beneficiamento de rochas ornamentais no estado do Pará-, nas propriedades de argamassas utilizadas na produção de placas cimentícias para revestimento 3D. Este resíduo é um material não biodegradável que uma vez descartado no meio ambiente gera expressiva degradação. Foram realizadas a caracterização granulométrica de amostras de areia natural e do RCG e a determinação de suas massas específicas e unitárias, análise de impurezas orgânicas da areia, ensaios de difração de raios x e fluorescência de raios x para determinar as fases cristalinas e componentes químicos presentes no RCG e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para determinar a morfologia das partículas. Após as caracterizações, foi determinado o traço da argamassa de referência (AR), sem RCG, adotando-se a proporção de 1:3 e fator água/cimento (a/c) de 0,48. O teor de RCG nas argamassas foi fixado em 15% (AR15) em substituição à areia natural, adotou-se o traço 1:2,55:0,45 e fator a/c corrigido de 0,6. As argamassas foram analisadas nos estados fresco, endurecido e aplicado. No estado fresco foram determinados a densidade, o teor de ar incorporado e índice de consistência. No estado endurecido foram realizados ensaios para determinar as propriedades mecânicas (resistência à compressão axial e resistência á flexão) e físicas (absorção de água e índice de vazios). Por fim, as placas cimentícias 3D foram analisadas em relação ao seu desempenho mecânico (resistência à flexão) e físico (permeabilidade e absorção de água). Os resultados obtidos indicaram um melhor desempenho das argamassas contendo RCG confirmando seu emprego como fíller em matrizes cimentícias.

A Correlação Digital de Imagem (Digital Image Correlation – DIC) é uma técnica que visa o cálculo de deslocamento e deformações de materiais diversos sem contato e se apresenta como uma alternativa às técnicas convencionais de extensometria. Este trabalho visa desenvolver um algoritmo para a determinação de deformações de corpos de prova através do método DIC em Matlab. Para este fim foram utilizados corpos de prova em alumínio, polímeros epóxi e poliéster e compósitos com lama vermelha e com fibras de juta e malva, sobre os quais foram aplicadas texturas na área útil para rastreamento dos pontos de interesse, sendo então submetidos a ensaios de tração, conforme as normas ABNT NBR 7549, ASTM D3039 e ASTM D638. Durante os ensaios foram utilizados extensômetro e strain gauges nas direções longitudinais e transversais, a fim de permitir a comparação dos resultados de deformação obtidos pelas técnicas convencionais de extensometria e aqueles obtidos através da DIC. Os resultados demostraram que nos corpos de prova de alumínio, os campos de deslocamentos apresentaram, em campo amplo, valores coerentes, representando precisamente a região de fratura, apresentando valores subestimados e superestimados, respectivamente, em média, iguais a 8,43% e 4,35%. As amostras de compósitos apresentaram valores subestimados em média de 16,05% para a deformação longitudinal, tendo outro conjunto de amostras de compósitos valores de deformação longitudinal superestimados em 10,75%. Os resultados mostraram ainda que, a elevação da precisão das medidas das deformações por DIC depende fundamentalmente do aumento da resolução das imagens geradas ao longo do ensaio para melhor avaliação por meio dos algoritmos DIC produzidos.

Quando são adicionados sínteres ao processo siderúrgico, como insumos na formação de ferro gusa, é necessário que estes apresentem determinadas características favoráveis ao processo. Na sinterização de minério de ferro o tipo usado de combustível, sua proporção e granulometria influenciam diretamente na microestrutura e suas propriedades físicas e químicas do sínter. Este trabalho objetiva a avaliação microestrutural em sínteres produzidos com diferentes teores do combustível, sendo este o carvão vegetal, nas proporções de 7%, 10%, 15% e 20% de teor. E assim determinar o sínter que vai apresentar melhores condições para otimização no processo siderúrgico de obtenção do ferro gusa. Foram realizados estudos de caracterização dos insumos (minério de ferro, carvão vegetal e calcário) e dos sínteres, como a análise mineralógica, análise microestrutural, análise química e análises térmicas usando a Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X (FRX), Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura acoplado com um Sistema de Energia Dispersiva (MEV/SED) e análises térmico gravimétrica e calorimetria diferencial (TG/DSC), respectivamente. Dada a diversidade dos insumos mineralógicos e a variação percentual do carvão vegetal, encontram-se presentes os óxidos de ferro: hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4 – Fe2O3.FeO), wustita (FeO) e as sílico ferritas de cálcio e alumínio (SFCA), estes são os constituintes principais com microestruturas complexas diferenciadas, desde globular, dendritas e aciculares; assim como há presença de hematita primária e recristalizada. Cada fase microestrutural e tipos de feições indicam os diversos eventos térmicos ocorrentes no aglomerado (temperaturas de sinterização diferente em casa processo), como influência direta da proporção de carvão vegetal adicionado ao material de partida. E também determinou-se o quanto de porosidade apresenta em cada sínter, e o quanto que o mesmo implica na redutibilidade do material.

A operação de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) gera um resíduo chamado Lodo de ETA (LETA). Esse resíduo sedimentado acumula-se nos decantadores e filtros da ETA, que passam por limpeza periódica, sendo que na maioria dos casos é despejado nos córregos de água próximos da estação.  Devido à grande quantidade de material produzido na ETA, veio o desejo de estudar sua incorporação em Adobe, como forma de aproveitar esse resíduo e diminuir os impactos ao meio ambiente. Este trabalho tem por objetivo apontar a melhor proporção LETA, Argila para produção de Adobe. A LETA foi caracterizada com as seguintes técnicas de análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), massa específica NBR 6508/1984, liquidez (NBR 6459/84) e plasticidade (NBR 7181/84) e granulometria de acordo NBR 7181/84. A Argila foi caracterizada por FRX, DRX, massa especifica, Liquidez e Plasticidade. As misturas LETA e Argila foram separadas em proporção de L 100% (LETA), L70-30A, L50-50A e L30-70A, e submetidas ao teste da cor, bola, sedimentação e contração linear de acordo com metodologia desenvolvida por LEGENEN (1996). Os corpos de prova (CPs) de adobe foram rompidos de acordo com a NBR16814 que trata dos valores mínimos de resistência a compreensão para utilização do ADOBE na construção civil. Os resultados revelaram que o LETA possui Massa específica de 1,95 g/cm³, a granulometria apresentou uma porcentagem de 99% passante na peneira 0,075mm, liquidez e plasticidade que revelaram que o LETA não apresenta plasticidade. A análise de FRX detectou grandes quantidades de SiO₂, Al₂O₃ e Fe₂O₃. A análise de DRX apresentou as fases mineralógicas: Quartzo, Caulinita, Muscovita e a Hematita na LETA natural. A MEV apresenta agregados de grãos irregulares e em tamanhos variados causados pela ação dos coagulantes utilizados no tratamento de água. A argila apresentou elevados valores de SiO_2, Al₂O₃ e Fe₂O₃ (FRX)_, DRX apresentou Quartzo, Caulinita e Muscovita, Massa especifica 2,4 g/cm³ e possui plasticidade. Os testes de LEGENEN revelaram que quanto mais LETA na mistura menos viável é o solo para produção de Adobe. Os ensaios de compreensão mostram que nenhuma das misturas analisadas alcançou o valor mínimo estipulado pela NBR 16814,  necessário para o adobe.

A água é um recurso essencial à vida humana e ao desenvolvimento das mais diversas atividades, porém em algumas regiões onde o desenvolvimento se processou de forma desordenada, ocorre a poluição das águas pelo lançamento indiscriminado de esgotos domésticos, despejos industriais, agrotóxicos e outros poluentes, como é o caso da cidade de Belém-PA. Uma nova classe de contaminantes denominados de “contaminantes emergentes” vem preocupando os pesquisadores, essas substâncias são compostos formados por medicamentos, hormônios e etc, onde mesmo em pequenas quantidades, consumidas a longo prazo pela população podem causar infertilidade a câncer. Portanto, várias tecnologias vem sendo propostas para a descontaminação das águas para o consumo humano, neste trabalho o objetivo foi realizar a caracterização da zeólita natural (ZNC) e a zeólita sódica (Na-ZNC) e a adsorção de cafeína, uma substância orgânica lícita, presente em bebidas e medicamentos, com o uso da ZNC e Na-ZNC como adsorventes e verificar qual delas tem melhor capacidade de adsorção. O processo de adsorção foi realizado através de batelada, observando-se a influência da variável tempo de contato entre o adsorvente e o adsorvato. A caraterização das zeólitas foi realizada com as seguintes técnicas: Fluorescência de raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia por energia dispersiva (MEV/SED) e Método BET (Área Superficial). Os resultados das análises químicas indicaram que a zeólita Na-ZNC e a Zeólita ZNC possuem em maiores concentrações os óxidos SiO2 e Al2O3, assim como também a presença de alguns óxidos Na2O, CaO, MgO e K2O, além disso, a relação molar de Si/Al encontrada foi 5,4 e 5,9 para ZNC e Na-ZNC, respectivamente. Os picos difratométricos encontrados foram idênticos em ambas, mostrando as fases cristalinas referentes a Clinoptilolita – K-Ca-Na , e áreas superficiais encontradas pelo método BET foram de 36,36 m².g⁻¹ e 39,88 m².g⁻¹ respectivamente. Durante a realização das análises de Difração (DRX) e MEV-SED foram observadas que a natureza cristalina da Zeólita ZNC permaneceu inalterada após o tratamento com a Solução de NaCl. Esses resultados confirmam que a zeólita Na-ZNC e a Zeólita ZNC são formadas principalmente por aluminossilicatos e que em função da razão molar e área superficial, demonstram ser bons adsorventes para a adsorção da cafeína. Os resultados obtidos da adsorção da cafeína em condições de pH neutro, tempo de residência de 03 horas e 04 minutos e concentração de zeólitas de 0,1 g para ambas apresentaram-se com uma baixa eficiência de remoção, sendo capaz de adsorver em média 12,2% e 4,91% com ZNC e Na-ZNC, respectivamente, demonstrando que a adsorção ocorreu melhor na ZNC. Os resultados foram melhor ajustados ao modelo de pseudo-segunda ordem com os valores de R2 = 0,97 (ZNC) e R2 = 0,92 (Na-ZNC), a isoterma de Freundlich com valores de R2 = 0,94 (ZNC) e R2 = 0,98 (Na-ZNC) e a difusão intrapartícula, onde indica que os mecanismos físicos e químicos interagem simultaneamente na adsorção, sugerindo que a adsorção ocorre pelo processo físico e químico.

Resumo

As ligas Al3Cu-(xMg) são materiais atrativos para as indústrias aeroespacial e automotiva porque são tratáveis termicamente e têm excelentes propriedades relacionadas à alta resistência mecânica específica, que quase sempre são afetadas pela escala de comprimento microestrutural.  Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho é estudar a influência dos parâmetros térmicos de solidificação e do tratamento térmico por T6 na liga Al-3%Cu-1%Mg. Para tanto, um dispositivo de solidificação direcional horizontal resfriado a água foi usado para obter o lingote solidificado. Os parâmetros térmicos de solidificação analisados foram a velocidade de solidificação e a taxa de resfriamento (V_L e T_R, respectivamente). Por sua vez, amostras solidificadas do lingote resultante foram submetidas ao tratamento térmico por endurecimento por precipitação do tipo T6 nas seguintes condições: solubilização a 495^oC por 3 horas, têmpera em água morna a 70^oC e envelhecimento artificial a 155^oC por 15, 30, 60 e 120 min. Técnicas de caracterização estrutural, incluindo microscopias ótica e eletrônica de varredura (MO e MEV/EDS) foram usadas para analisar a microestruturas das amostras solidificadas e tratadas termicamente. Os resultados mostraram que os níveis de V_L e T_R alcançados durante a solidificação horizontal permitiram à obtenção de uma microestrutura completamente dendrítica ao longo do comprimento do lingote, e que a microestrutura final típica de solidificação consistiu em uma rede dendrítica como fase primária (Alα) e uma mistura eutética de fases interdendríticas compostas por: Alα_eutética + q-Al₂Cu + S-Al₂CuMg + intermetálico de Fe. Os espaçamentos interdendríticos secundários (λ₂) foram medidos para quantificar a fase primária, e menores λ₂ foram alcançados para condições de mais altos valores de V_L e T_R. Uma análise mecânica por microdureza Vickers foi realizada em ambas amostras solidificadas e tratadas termicamente. O tratamento térmico T6 aplicado nas amostras solidificadas, sob as condições assumidas, colapsou completamente a microestrutura dendrítica. Por outro lado, alcançou sua eficácia, uma vez que foi observado o endurecimento por precipitação. Uma análise comparativa com a literatura foi conduzida para ligas Al-3%Cu-xMg (x=0,3 e 0,5%), solidificadas horizontalmente e tratadas termicamente também por T6, e os resultados mostraram a importância da razão Cu/Mg, visto que o maior grau de endurecimento foi obtido para Cu/Mg = 3, ou seja, para a composição de Mg estabelecida neste trabalho.

Os minerais fosfatados são a principal fonte de fósforo, na forma de P₂O₅, utilizados como matéria-prima para a maioria das indústrias de fertilizantes fosfatados do mundo, entretanto a produção de termofosfatos melhora a solubilidade de fósforo no solo. Neste estudo foram usados fosfatos lateríticos e escórias de alto-forno e de aciaria, para a obtenção de termofosfatos em diferentes temperaturas de calcinação, com objetivo de avaliar o efeito da temperatura na produção dos termofosfatos e sua viabilidade de utilização como fertilizante, identificando as fases minerais, composição química, perda em massa e eventos térmicos e, o teor total de fósforo contido nos mesmos. As amostras, de fosfatos e termofosfatos, foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), análises térmicas (TG-ATD) e, empregado o método colorimétrico do ácido molibdovanadofosfórico na determinação do fósforo total. As amostras foram calcinadas de 100 até 1000 ºC, com intervalos de 100ºC. O mineral fosfático é constituído majoritariamente de crandalita (Ca Al₃(PO₄)₂ (OH)₅ H₂O) e quartzo (SiO₂), e as escórias são predominantemente amorfas, porém na escória de aciaria identificou-se ainda traços de óxidos de ferro (FeO), magnetita (Fe₃O₄) e aluminossilicatos de cálcio (Ca₂ Al₂ SiO₇). Os fosfatos calcinados a partir da temperatura de 500 °C tiveram suas fases desestruturadas, contudo apresentando fases de quartzo e óxidos de ferro nas amostras com escórias. Em 900 e 1000 °C formaram-se novas estruturas cristalinas de alumínio (Al PO₄), fosfato de alumínio e cálcio (Ca₉ Al (PO₄)₇) e óxido de alumínio (Al₂O₃). Formaram-se ainda estruturas de carbonato de cálcio e magnésio (Ca Mg (CO₃)₂), óxido de ferro (Fe₂O₃) e traços de quartzo (Si O₂) permaneceram. Foram escolhidos os termofosfatos produzidos nas temperaturas de 300, 600 e 1000 ºC, para aplicação em experimento realizado na Embrapa Amazônia Oriental, para verificação da eficiência agronômica dos mesmos. O teor de fósforo, contido nas amostras, ficou em torno de 18%, atendendo à garantia mínima estabelecida para uso como fertilizante. Na avaliação final dos testes de eficiência agronômica os termofosfatos com escórias, tanto de alto-forno quanto de aciaria, calcinados à temperatura de 600 °C apresentaram melhores resultados no desenvolvimento dos vegetais. Serão necessários estudos de viabilidade técnica e econômica, para o aproveitamento agronômico desses resíduos das indústrias siderúrgicas.

O seguinte trabalho apresenta os parâmetros para o desenvolvimento de uma ferramenta computacional dedicada ao modelamento numérico dos compósitos laminados em conformidade com a Teoria Clássica dos Laminados (TCL). O programa visa atender à necessidade de alunos e pesquisadores em utilizar uma ferramenta prática e gratuita para simulação e análise de materiais compósitos laminados de acordo com a TCL. A linguagem computacional escolhida para o desenvolvimento do projeto é o GNU Octave, sendo este um software livre e com qualidade para a realização de cálculos científicos, por exemplo, operações matriciais complexas necessárias para a avaliação do comportamento elástico dos materiais. Os outputs fornecidos serão resultados da forma de interação do usuário com a ferramenta, a partir de caixas de diálogo e grandezas das propriedades inseridas. O software criado alcançou a implementação da interface gráfica, principal objetivo da pesquisa, onde o usuário pode realizar simulações do comportamento macromecânico em compósitos laminados, informando as condições de contorno e propriedades do material, resultando na otimização dos projetos estruturais antes da fabricação do material. A validação do código se deu através da comparação dos resultados com a literatura de referência, checando-se as respostas das equações constitutivas do laminado. O texto também apresenta diversas funções de interação com o aplicativo, como a escolha dos Critérios de Falha e a exibição gráfica para o comportamento linear ao longo da espessura total formada pelas camadas do laminado. O produto desenvolvido segue os conceitos de software livre, permitindo que qualquer indivíduo após a sua obtenção possa fazer uso das liberdades relacionadas a utilização, alteração e redistribuição do código fonte.

O concreto permeável para pavimentos possui grande porosidade apresentando altos valores de permeabilidade, sua capacidade de carga deverá suportas esforços no revestimento. O presente trabalho busca misturas diferentes diâmetros de agregados graúdos com avaliação dos valores de resistência à compressão e tração, parâmetros que tiveram grandes expressões e significante aumento, sem alterar a permeabilidade, que abrange ao final a mesma ordem de grandeza de coeficiente de permeabilidade (k) em 10−1 cm/s, valor típico de permeabilidade encontrados na literatura (pedregulhos e areias). Foram formuladas três misturas de concreto produzidas através do controle da distribuição granulométrica de dois tipos de seixo (Dmáx = 12.5 mm e Dmáx = 9.5 mm). O programa experimental foi dividido em três etapas. Na etapa preliminar, foi realizada a caracterização dos dois tipos de seixos. produzidos corpos de prova cilíndricos, prismáticos para serem submetidos aos ensaios mecânicos de (compressão axial, tração indireta por compressão diametral, tração na flexão e módulo de elasticidade), e ensaios físicos de (massa específica, absorção de água, índice de vazios e permeabilidade), além de placas 500 x 500 x 250 mm, a fim de serem aplicadas em edificação residencial. Os resultados mostrem que a melhor dosagem para produção do concreto permeável, obedecendo o limite mínimo de compressão axial estabelecido pela ABNT NBR 16416:2015 para utilização em pavimentos de baixo tráfego, corresponde à dosagem (MCP3) com mistura de agregados graúdos. Conclui-se que a aplicação apresenta viabilidade técnica para aplicações em pavimentos de baixo tráfego com absorção de água de fácil percolação e evitará acumulo de águas pluviais.

Mestranda: Carolina Rizziolli Barbosa

Orientador: Prof. Dr. Otávio Fernandes Lima da Rocha

Coorientador: Prof. Dr. José Carlos de Araújo Cardoso Filho

Resumo: 

A liga Al-7%Si-0,3%Mg pertence a um importante grupo de materiais amplamente utilizado tanto forjado como fundido na indústria automobilística.  Quando tratada termicamente aumenta a razão resistência mecânica/peso bem como a resistência corrosão de produtos fundidos à base desta liga. Assim, neste trabalho foram realizados experimentos de solidificação direcional com a liga Al-7%Si-0,3%Mg, tratamento térmico T6 (TT-T6) e ensaios de corrosão eletroquímica. Um dispositivo de solidificação direcional horizontal refrigerado a água foi utilizado, e amostras do lingote resultante foram submetido ao TT-T6 bem como aos ensaios de corrosão eletroquímica. O TT-T6 consistiu em três etapas: (I) tratamento térmico de solubilização a 520 ^oC com tempo de permanência de 3 horas; (II) têmpera, com resfriamento rápido, a 70 ^oC em água por 30 segundos, e (III) endurecimento por envelhecimento artificial a 155 ^oC com tempo de permanência variando em 1, 2, 3 e 4 horas. Os parâmetros de solidificação analisados incluem a velocidade da isoterma liquidus (V_L), taxa de resfriamento (T_R), espaçamentos dendríticos secundários (λ₂) e fases intermetálicas formadas. A microestrutura de solidificação resultante foi analisada por meio de microscopias óptica e eletrônica de varredura. As propriedades mecânicas avaliadas das amostras fundida e tratada termicamente foram a microdureza (HV), limite de resistência à tração (LRT) e alongamento (E%). Os parâmetros eletroquímicos investigados das amostras fundidas foram o potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica e catódica com os respectivos potenciais e correntes de corrosão (E_CORR e i_CORR) correspondentes à cinética de corrosão, em uma solução de 0,2 mol L^-1 HCl com um tempo de imersão de 10 min a 25^oC. Os resultados mostraram que as ramificações primárias e secundárias da microestrutura dendrítica não foram afetadas pelo tratamento térmico. Endurecimento por precipitação foi observado na matriz de alumínio. Verificou-se que a resistência à corrosão é superior em posições mais próxima à interface de transferência de calor, onde os valores de V_L e T_R são maiores e os de λ₂ menores.  Equações matemáticas experimentais foram propostas para caracterizar a dependência de HV com parâmetros de solidificação e o tempo de envelhecimento bem como dos parâmetros eletroquímicos com os de solidificação.

A constante busca das engenharias modernas em inovação, eficiência e eficácia de aplicação de recursos, muitas vezes tendem a otimização estrutural com a aplicação de materiais mais leves e que atendam aos esforços solicitados pela atividade. Do mesmo modo em que a combinação de diversas propriedades é necessária, principalmente em projetos que envolvam tecnologia de ponta, são fatores de extrema relevância para a seleção do melhor material a ser utilizado. Os materiais compósitos, principalmente nas indústrias aeroespacial e automobilística, têm crescido como substitutos a materiais convencionais, dado seu desempenho e características químicas, físicas e mecânicas, como o fato de serem leves e apresentarem elevada resistência a tração, por exemplo. Desta forma, faz-se necessário a utilização de métodos para prever o comportamento e as propriedades mecânicas de materiais compósito quando aplicados estruturalmente sujeitos as mais diversas solicitações de carregamento. O método proposto por este estudo consiste em uma aplicação desenvolvida no software GNU Octve, software livre e de código aberto, que, baseado nas análises micro e macromecânicas, seguidas pela aplicação da Teoria Clássica dos Laminados – TCL, resultem nas propriedades constituintes do laminado inicialmente proposto. Assim como a aplicação de critérios de falha, que são modelos matemáticos utilizados para prever a ruptura do material quando são conhecidos os esforços decorrentes dos carregamentos a que o laminado possa estar solicitado e os limites de resistências deste material. Assim, a ferramenta desenvolvida vai facilitar e acelerar o estudo de laminados compósitos e indicar se a aplicação é ou não viável para a condição proposta antes da fabricação, e ainda propor ao usuário opções de mudanças no laminado que não atender os critérios de falha implementados, tendo como exemplo a inserção de novas camadas.

O estudo em questão se concentrou em caracterizar um solo o qual utiliza o caroço de açaí como aterro, vislumbrando, a inserção do resíduo do fruto de açaí no nivelamento de solo. Amostras de perfis de aterro obtidas em Barcarena/PA, foram submetidas a estudos de caracterização físico-química e ensaios mecânicos utilizando diversas técnicas, tanto analíticas quanto mecânicas. As amostras apresentaram quartzo, caulinita, anatásio e goethita, como os principais minerais nos perfis, com distintas variações em profundidade, isso fica demonstrado pela presença predominante de SiO₂ e Al₂O₃ seguida de baixos teores de Fe₂O₃ e TiO₂. Teores de K₂O, CaO, MgO e ZrO₂ são acessórios. Apresenta quantidades significativas de material volátil. O perfil do solo superficial está constituído por pedregulho e areia em maior proporção que silte e argila, tornando-os permeáveis sem restringir a percolação de efluentes do material orgânico, ou seja, dos resíduos de açai em camadas mais profundas. A presença de pedregulho e areia, com 65%, na área residencial estudada, mostra um importante registro qualificativo da classe textural, como solo com pedregulho ou areia argilosa. O solo muito arenoso apresentou menor limite de liquidez devido a menores percentagens da fração argila no solo. Isso, inclusive, influenciou no método de determinação do limite de liquidez e, portanto, nos valores do ìndice de plasticidade.  A granulometria do solo influi significativamente sobre os limites de consistência do solo da área estudada, sendo que quanto maior a porcentagem da fração areia, menor a plasticidade do solo. Das amostras estudadas uma se destaca por apresentar liquidez e plasticidade adequadas para amostras de solo em aterros. Assim sendo, esse material tem característica plástica podendo ser viável como material para construção e como pode ser usufruído pela comunidade em terrenos residenciais.

As fibras naturais vem sendo cada vez mais incorporadas em compósitos de matrizes frágeis, na tentativa de melhorar suas propriedades. Dessa forma, no presente trabalho investigou-se a influência de tratamentos químicos nas propriedades mecânicas dos compósitos gesso-fibra. Para tanto, utilizou-se fibras de sisal sem tratamento e tratadas quimicamente, EDTA e CaCl₂, nas concentrações de 1% e 2% de fibras nos compósitos. Para avaliação das propriedades das fibras foram produzidos compósitos gesso-fibra e moldados corpos de prova prismáticos 20x20x100 mm e confeccionadas placas 300x300x20. Esses foram caracterizados por meio de ensaios mecânicos de flexão em três pontos, analisadas por MEV e EDS. Os resultados mecânicos indicaram que para todos os compósitos tratados quimicamente ocorreram ganhos significativos na resistência a flexão, suportando uma carga de até 0,0216 kN/m² maior que o gesso de referência, uma vez que os compósitos não sofreram ruptura brusca. Além disso, os tratamentos mostraram-se eficientes na melhoria da morfologia da superfície das fibras, com melhores resultados no tratamento realizado com CaCl₂. Conclui-se que o tratamento químico influencia diretamente nas propriedades mecânicas do compósito gesso-fibra, habilitando este procedimento para aplicação desta tecnologia na produção de peças e elementos de vedação do compósito proposto com qualidade satisfatória, de acordo com os padrões técnicos
estabelecidos.

Aço é um dos materiais mais utilizados no mundo, logo, conhecer sua estrutura e técnicas que visem melhorar seu desempenho é de fundamental importância. Trabalhar com metais, executando diversas deformações a frio, caso comum para o aço de baixo carbono ABNT 1015 o qual é muito utilizado na construção civil, causa muitos danos à estrutura do material. Na presente pesquisa, é investigada a influência de diferentes graus de dobramento nos arranjos cristalinos da microestrutura de peças do aço específico previamente citado. Posteriormente, as mesmas foram submetidas a tratamento térmico e um estudo foi dirigido para compreender os efeitos da técnica utilizada na recristalização do metal. Utilizando força e tempo pré-definidos, dobramentos foram realizados de acordo com a norma ABNT-NBR ISO 7438:2016 e micrografias dos corpos de prova devidamente dobrados foram obtidas a partir de microscopia óptica. Dessa forma, cinco ângulos de dobramento diferentes são empregados e uma avaliação do grau de encruamento em conjunto com a microdureza é feita nas linhas de tração, compressão e neutra. Seguinte aos procedimentos previamente citados, as peças deformadas passaram por tratamento térmico a 600°C por um tempo de uma hora e resfriaram por quinze horas no interior do forno. A fim de avaliar o crescimento de grão após a recristalização, foi adotada a mesma metodologia metalográfica utilizada para o material não tratado termicamente, assim como, objetivando identificar o comportamento da microdureza, o método mencionado anteriormente é adotado. Por fim, adquiriram-se micrografias por microscopia eletrônica de varredura (MEV), objetivando um estudo mais detalhado da microestrutura e seus precipitados. Os resultados são mostrados em gráficos e imagens que denotam a diferença entre os materiais tratados e não tratados termicamente.

A produção mundial de alumínio gera uma enorme quantidade de Rejeito de Lama de Lavagem de Bauxita (RLLB) como resíduo obtido no upgrade do beneficiamento da bauxita. Atualmente, a busca por soluções inovadoras e sustentáveis para aplicação de resíduos torna-se imprescindível seu estudo frente ao grande consumo de recursos naturais pela industria da construção civil. Diante destes fatos, o presente trabalho objetiva demonstrar a viabilidade de utilização do RLLB, contido em barragens de minérios de bauxita, como matéria prima para a produção de argamassas cimentícias mistas. O rejeito (RLLB) foi caracterizada físico-química e mineralogicamente por difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV); posteriormente foram produzidas argamassas devidamente dosadas com agregados naturais, cimento, areia, cal e água. Como ação seguinte, fez-se a verificação técnica das argamassas de acordo com as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e a confecção de diferentes proporções de argamassa no traço 1:3 por meio da variação de quantidade de cimento, rejeito (RLLB) e da proporção água/cimento. Foram feitos testes em percentuais de: 5%, 10%, 20% e 30% de resíduo em substituição ao cimento Portland, para idade (um tempo/cura) de 28 dias, e a submissão a ensaios mecânicos de modo a proporcionar sua classificação de acordo com as características e propriedades interessantes à engenharia. O rejeito está constituido por gibbsita caulinita, hematita, quartzo e anatásio, mostrando Al₂O₃, SiO₂ e Fe₂O₃ como composição química predominante. O material é neutro, com pH próximo a 7, e os tamanhos de grão estão na fração argila. Os resultados mecânicos das argamassas mostraram que quanto maior a quantidade de RLLB, maior a resistência à compressão, em intervalo de 5%, 10%, 20% e 30% de adição de rejeitos em substituição ao cimento Portland nos traços, atingindo um valor mínimo de 2,53Mpa com 5% de substituição e 3,26 Mpa o valor máximo com 30% de substituição, conforme a ABNT/NBR 13279. Isto foi confirmado tambem pelos testes mecânicos de tração a flexão. Ao longo do processo adotado foi-se constatando a possibilidade de destinação final, ambiental e tecnica adequada ao rejeito (RLLB), transformando-o em argamassas cimenticias mistas. Com isso contribuir-se-á na redução dos rejeitos existentes em barragens minerais e consequentemente à diminuição dos custos destinados pelas mineradoras para a manutenção, segurança e monitoramento deste tipo de estrutura.

Atualmente novas realidades e paradigmas emergem no mundo em uma sociedade diversificada que questiona e planeja novos caminhos de inclusão social da pessoa com deficiência. A tecnologia assistiva trata de recursos e serviços utilizados para aumentar, manter ou melhorar as capacidades funcionais de pessoas portadoras de deficiências. A busca por novas tecnologias inclusivas tem estimulado e fomentado novas pesquisas de recursos tecnológicos especializados, equipamentos de auxílio, que estão sendo utilizados e produzidos com mais frequência nos últimos anos.  O objetivo desta investigação é selecionar o melhor material destinado a ponteiras de bengalas desmontáveis de deficientes visuais em virtude de ser um elemento frágil e de pouca durabilidade, visando auxiliar a locomoção destes usuários oferecendo-o mais segurança, conforto e satisfação. Foram avaliados cinco tipos de materiais, a resina poliéster ortoftálica com 10% e 15 % de borracha de pneus; a resina epóxi incorporada com 10% e 15% de borracha de pneus inservíveis; e o plástico Acrilonitrilabutadieno estireno (ABS) feito por prototipagem 3D. As medidas de desempenho consideradas para avaliação multicritério foram resistência (tração e impacto), massa específica, absorção de umidade, custo, propagação do som, resistência ao atrito e a troca da ponteira. O procedimento metodológico foi realizado em três etapas: (i) a experimental em laboratório, que envolveu a caracterização dos materiais, para a obtenção das variáveis técnicas, através de ensaios mecânicos e físicos; (ii) experimental em campo, por meio de uma pesquisa com os deficientes visuais de uma associação local para a obtenção das variáveis qualitativas; e (iii) a avaliação multicritério, no qual foram calculados os indicadores globais de desempenho das alternativas avaliadas. Foi utilizada a técnica de análise de multicritério de decisão (AMD), Technique for Order Preference by Smilarity to Ideal Solution (TOPSIS), que mostrou-se apropriada para a análise do problema pois foram identificados atributos conflituosos e divergentes, entre medidas quantitativas e qualitativas, além da atribuição de pesos de acordo com a preferência de um profissional da área para a seleção da ponteira ideal. Os resultados revelaram que a ponteira de material ABS, fabricada na impressora 3D, apresentou um desempenho superior em relação às outras ponteiras de compósitos, por ter sido melhor justamente nos critérios de maiores pesos e inferior nos critérios com os pesos menos relevantes, como a troca da ponteira.

Os pneus inservíveis constituem um passivo ambiental de difícil descarte, tanto pela demora em se decompor quanto por seu grande volume. Sua disposição inadequada gera danos ao meio ambiente e favorece a proliferação de vetores que causam doenças nos seres humanos. A indústria de recauchutagem se destaca no prolongamento da vida útil de pneumáticos, mas o volume de resíduos gerados nesse processo aumenta como consequência. A utilização de resíduos provenientes de processos industriais tais como a recauchutagem vem crescendo no cenário mundial como uma alternativa no reaproveitamento de materiais. Com o intuito de contribuir para a logística reversa dos pneus inservíveis, o presente trabalho visa avaliar a influência da incorporação de diferentes proporções de resíduos de borracha de recauchutagem de pneus (teores de 6% e 9% em massa) em um concreto de composição alternativa, para elementos e componentes pré-fabricados para uso na construção civil. Foram realizados procedimentos experimentais, tais como: caracterização física dos resíduos e dos materiais constituintes do concreto; dosagem e produção do concreto e moldagem dos corpos de prova; ensaios físicos (massa especifica, absorção e índice de vazios) e mecânicos (compressão axial e diametral, tração na flexão, módulo de elasticidade e tenacidade à fratura), e; análises macroscópicas e microscópicas através de estereoscópio ótico e Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), respectivamente. Por fim, foi feita uma avaliação quantitativa do benefício ambiental gerado pelo uso dos resíduos e uma análise dos custos para produção de concreto com borracha. Os resultados mostram que todas as composições analisadas apresentam resistência à compressão axial superiores a 35 MPa e absorção menores que 6%, enquadrando-se nos padrões estabelecidos pela NBR 9781 (ABNT, 2013) para utilização na manufatura de elementos e componentes pré-fabricados. O concreto alternativo com 9% de incorporação de resíduos de pneus apresentou melhora na tenacidade à fratura (aumento de 19,14% em relação ao concreto de referência) e diminuição de 3,04% na sua massa específica. Verificou-se redução de 4% no custo de produção do concreto alternativo. Conclui-se que o concreto com resíduos de recauchutagem de pneus possui viabilidade técnica, econômica e ambiental, sendo possível a aplicação desta tecnologia na produção de peças de pavimentação de qualidade satisfatória, de acordo com os padrões técnicos estabelecidos.