PPGCEM - Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais
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Tese Adição de resíduo cerâmico em pastas geopoliméricas para cimentação de poços de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-06-01) Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6531020251306710; Santos, Iêda Maria Garcia dos; ; http://lattes.cnpq.br/7060067415685353; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414O desenvolvimento das atividades do setor de petróleo e gás tem promovido a busca de materiais mais adequados para cimentação de poços de petróleo. No estado do RN, a integridade da bainha cimentante tende a ser prejudicada durante a injeção de vapor, procedimento necessário para aumentar a recuperação do petróleo em reservatórios com óleo de alta viscosidade. O geopolímero é um material que pode ser utilizado como cimento alternativo, uma vez que vem sendo empregado na produção de componentes resistentes ao fogo, na construção de estruturas, e para o controle de resíduos tóxicos ou radioativos. Geopolímeros resultam da condensação polimérica de aluminosilicatos e silicatos alcalinos originando estruturas poliméricas tridimensionais. São produzidos de uma maneira distinta daquela do cimento Portland, onde é feita uma solução ativadora que é misturada ao precurssor geopolimérico. Dentre os trabalhos estudados, alguns permitiram-nos concluir que as pastas preparadas com metacaulim como precursor apresentaram melhor desempenho de suas propriedades. Vários estudos apresentam a adição de resíduos argilosos como forma de redução do custo final e melhoria das propriedades da pasta. Com base nisso, o objetivo do trabalho é estudar a influência da adição de rejeito cerâmico em pastas geopoliméricas. Para o desenvolvimento do estudo foram realizados testes de reologia, filtrado, tempo de espessamento, resistência à compressão, água livre, peso específico e permeabilidade, de acordo com o American Pretoleum Institute (API). Os resultados encontrados para todas as formulações demonstram que as pastas estudadas apresentam resistência mecânica elevada para uma pasta leve; volume de filtrado baixo; ausência de água livre; permeabilidade muito baixa; pasta fluída, coerente com uma pasta leve; e tempo de espessamento baixo, que pode ser corrigido com a utilização de um retardador de pega. Para caracterização morfológica, microestrutural, físico-química, química e térmica, foram realizadas caracterizações por DRX, MEV, DTA, TG, FT-IR. No ensaio de DRX, verificou-se que o geopolímero é um material amorfo, com um pico cristalino de caulinita. Nos testes de TG/DTA, foi observado a presença de um evento significativo, que representa a perda de massa referente a água, sendo observado também a redução da perda de massa com o aumento da concentração de rejeito cerâmico. No ensaio de MEV, encontrou-se uma matriz uniforme e nos espectros de FT-IR, observou-se a presença da banda referente à água. A partir de todos os resultados foi possível determinar que a faixa de concentração ótima de rejeito cerâmico para uso em pastas geopoliméricas é entre 2,5 e 5 %Tese Adição de subprodutos da cinza da casca de café (coffea canephora) em massa cerâmica para porcelanato(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-23) Dultra, Eduardo Jorge Vidal; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/2132307633780425; Gomes, Cynthia Morais; ; http://lattes.cnpq.br/1441106728967011; Silva, Jaquelígia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Silva, Vamberto Monteiro da;Na fabricação de porcelanatos são utilizados fundentes com a finalidade de obter fase líquida durante a queima que, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absorção de água, e contribui para a densificação do material. Na indústria de porcelanatos o feldspato é o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas são direcionadas para a descoberta de materiais com características fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de café, resíduo obtido quando cascas de café são queimadas a fim de produzir calor para os secadores mecânicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o potássio, cálcio e magnésio, conferindo-lhe características de material fundente. O Brasil é o maior produtor de café do mundo, responsável por mais de 30% da produção mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento físico na cinza de café com a finalidade de eliminar parte do material carbonizado e, após este, foram obtidos dois subprodutos: resíduo R1 e resíduo R2. Ambos os resíduos foram adicionados, separadamente, como únicos fundentes, e também associados ao feldspato, em massas com matérias primas coletadas em uma fábrica de porcelanatos localizada no município de Dias d Ávila-Ba. A adição desses resíduos teve o objetivo de verificar a possibilidade de reduzir o consumo de feldspato na produção de porcelanatos. Foram confeccionados corpos de prova com dimensões de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com pressão de compactação de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 °C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matériasprimas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades físicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, MEA, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV do corpo sinterizado. A adição de até 8% do resíduo R1 contribuiu para a diminuição da porosidade aparente, porém a resistência mecânica das amostras não foi satisfatória. A adição de 5% de resíduo R2 contribuiu significativamente para diminuir absorção de água e porosidade aparente, e também, para o aumento da resistência mecânica à flexão. As amostras com adição do resíduo R2 associado ao feldspato, nas proporções de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absorção de água de 0,12% e resistência mecânica à flexão de 46 MPa, atendendo aos parâmetros normalizados para fabricação de porcelanatosTese Adição do resíduo de biomassa da cana-de-açúcar em pastas para cimentação de poços petrolíferos produtores de óleos pesados(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-04-02) Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/3904325866154130; Pereira, Alexandre da Costa; ; http://lattes.cnpq.br/5259454403464034; Bezerra, Ulisses Targino;A bacia Potiguar tem grandes campos de óleo viscoso, onde o método de recuperação utilizado é a injeção de vapor; essa operação é realizada injetando-se vapor diretamente no poço, sem a proteção do revestimento através de isolamento térmico, o que provoca a dilatação do mesmo, provocando assim falhas no cimento colocado no anular, e conseqüentemente, perda do isolamento hidráulico, esta falha tem origem no fenômeno de retrogressão da resistência à compressão devido a conversão do silicato de cálcio hidratado em fases ricas em cálcio, provocada pelas elevadas temperaturas nos poços, sujeitos à recuperação térmica. O presente trabalho avaliou a aplicação de pastas compósitas com adição de resíduos de biomassa do bagaço da cana-de-açúcar moídas como aditivo mineral anti-retrogressão para cimentação de poços petrolíferos sujeitos a recuperação térmica. A adição do resíduo mineral foi realizada teores de 10, 20, 30, 40 e 59% em relação a massa do cimento, visando melhorar a microestrutura da pasta, sendo ainda produzidas uma pasta de referência, apenas com cimento e uma pasta com adição de 40% de silica flour material consagrado na indústria de petróleo como aditivo antiretrogressão. Foram avaliados a atividade pozolânica da cinza através de DRX, TG/DTG e resistência à compressão, determinando-se também o comportamento físico e mecânico das pastas submetidas a cura com baixas temperaturas (22 e 38ºC), além da avaliação do comportamento das pastas submetidas a dois ciclos de cura a alta temperatura (280ºC) e pressão (7 MPa). Verificou-se que a cinza de biomassa da cana apresenta reação pozolânica, tendo grande eficiência na diminuição da permeabilidade da pasta por efeito filler, e que as adições de cinza em teores de 10, 20 e 30% aumentam a resistência à compressão das pastas curadas a baixas temperaturas. Constatou-se ainda que a cinza em teores de 40% e 59% tem ótima eficiência como aditivo antiretrogressão, pois evitam a diminuição da resistência à compressão e formam silicato de cálcio hidratado do tipo xenotlita e tobermorita que se apresentam mais resistentes e estáveis as altas temperaturasTese Alternativas de ultimação de resíduo plástico termofixo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2005-11-25) Medeiros, Otoniel Marcelino de; Marinho, George dos Santos; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; ; http://lattes.cnpq.br/4877133404601046; Bezerra, Clóvis de Medeiros; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780826A8; Brito, Luiz Pereira de; ; http://lattes.cnpq.br/4719691319300166; Hildebrand Júnior, Leônidas; ; http://lattes.cnpq.br/9093463713286889No presente trabalho desenvolveram-se alternativas originais de encaminhamento ambientalmente seguro e economicamente viável de resíduo plástico termofixo de uma fábrica de botões que, no momento, estoca esse resíduo de forma temporária e inconveniente ao ambiente, aguardando soluções mais seguras. Como o resíduo não é reciclável e sua queima libera gases fortemente agressivos à vida, pesquisaram-se alternativas seguras e viáveis, tanto do ponto de vista técnico como econômico. Inicialmente considerou-se a incineração do resíduo em fornos de cimento com controle de emissão de gases; mas, concluiu-se que a opção era inviável pelo fato do resíduo apresentar baixo poder calorífico e de sua incineração resultar na liberação de chumbo em cinzas. Pesquisou-se, depois, a possibilidade de decomposição do material por meio do uso de tocha de plasma térmico. Para isto projetou-se, construiu-se e testou-se uma tocha de plasma para termodecomposição, adaptada para utilizar ar à pressão ambiente como gás indutor, em substituição ao argônio, comumente utilizado em tochas de baixa potência. Os resultados demonstraram a viabilidade técnica da proposta; contudo, do ponto de vista econômico, os resultados não foram positivos. Em seguida, considerou-se o confinamento em blocos de solo-cimento. Foram produzidos blocos que apresentaram resistência à compressão simples equivalente a de blocos portantes tipo C e aumento da resistência térmica em relação ao bloco do mesmo tipo sem adição de resíduo. Levantaram-se outras opções de compósitos originais e importantes como: blocos para laje pré-moldada; revestimento interno de alvenaria com gesso; enchimento de blocos cerâmicos e blocos com argamassa de cimento. Além do aumento da resistência térmica, os compósitos desenvolvidos utilizaram menos cimento em sua composição, implicando em redução de custos sem comprometimento da resistência mecânicaTese Análise comparativa do efeito do Al e Bi na liga Sn-9%Zn: parâmetros térmicos, microestrutura e propriedades mecânicas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-21) Bezerra Neta, Ione Amorim; Silva, Bismarck Luiz; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/4377238190630005; https://orcid.org/0000-0002-5744-8055; http://lattes.cnpq.br/4237409241499220; Peres, Maurício Mhirdaui; Rodrigues, Adilson Vitor; Siqueira Filho, Cláudio Alves de; Dantas, Suylan Lourdes de AraújoA busca por soluções viáveis para a substituição das ligas Sn-Pb em juntas soldadas de microcomponentes eletrônicos tem recebido atenção especial nos últimos anos. Nesse sentido, a liga eutética Sn-9%Zn é uma alternativa promissora, pois apresenta temperatura eutética (198°C) similar à liga Sn-38%Pb, baixo custo e excelentes propriedades mecânicas. Contudo, essas ligas exibem desvantagens como baixa resistência à corrosão, o que limita o uso prático em operações de soldagem branda. Uma das alternativas de melhoria é a modificação com alumínio (Al) e bismuto (Bi). Esses elementos promovem modificações na microestrutura e propriedades mecânicas. Diante disso, o presente trabalho objetiva estudar o efeito da adição de Al (0,5% e 2,0% em massa) e de Bi (3,0% e 6,0% em massa) nos parâmetros térmicos de solidificação (taxa de resfriamento-ṪL e velocidade de solidificação-VL), microestrutura, macrossegregação, propriedades mecânicas e modos de fratura das ligas Sn-9%Zn-X solidificadas direcionalmente. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), além das análises de propriedades mecânicas por tração. Cálculos termodinâmicos foram realizadas pelo método CALPHAD via software Thermo-calc, a fim de avaliar a sequência de solidificação, as composições das fases e as temperaturas de transformações de fase. Como resultados principais destacam-se: as adições de Al e Bi na liga binária Sn-9%Zn aumentaram os valores de TL e reduziram os valores de TE, aumentando assim, o intervalo de solidificação para as ligas examinadas. A liga Sn-9%Zn-3,0%Bi foi única a exibir um crescimento colunar na macroestrutura, observando-se uma Transição Colunar-Equiaxial (TCE) no restante das ligas. Crescimentos de células eutéticas têm sido observados para as ligas Sn-Zn-Al e Sn-Zn-Bi, compostas pelas fases Sn+Zn+Al e Sn+Zn+Bi, respectivamente. Apenas o teor de 2%Al foi capaz de alterar a escala microestrutural, refinando sutilmente o arranjo celular eutético. Por outro lado, todos os teores de Bi adicionados resultaram no refinamento microestrutural. As morfologias das partículas de Bi e da fase α-Zn (da mistura eutética) se mostraram dependentes do teor de soluto e da taxa de resfriamento. As adições de Al promoveram uma redução tanto do limite de resistência à tração (σu) quanto do alongamento até a fratura (δ). Por outro lado, as adições de Bi promoveram um aumento de σu e uma redução de δ. Em comparação à binária Sn-9%Zn, nota-se que o Al não alterou o modo de fratura, permanecendo dúctil, enquanto o Bi induziu um mecanismo de fratura frágil por clivagem.Tese Análise experimental de danos em pistões de motor à gasolina operando com adição de gás hidróxi(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-05-22) Sanabio, Robson Guimarães; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/9017301232652887; Oliveira, Adelci Menezes de; ; http://lattes.cnpq.br/7673440916658787; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; Fernandes, Maria Roseane de Pontes; ; http://lattes.cnpq.br/6135213219185858A adição de hidrogênio gasoso como fonte alternativa de combustível vem sendo largamente utilizada. Hoje em dia, várias experiências estão em andamento para a utilização de geradores de hidrogênio (eletrolisadores) por demanda em veículos automotores. Em todos os anúncios desses produtos seus fabricantes afirmam que este procedimento fornece uma redução de consumo de combustível, reduz os níveis de emissão de gases tóxicos pela descarga e melhora a vida útil do motor. A presente pesquisa faz uma análise da estrutura física de peças de motores que utilizam eletrolisadores por demanda. Para isto, foi montado um sistema estacionário com um motogerador de energia elétrica, monocilíndrico, e adaptados dois eletrolisadores um de célula seca e outro de célula molhada. Nas etapas de observação, foram feitas análises de consumo em quatro faixas de carga de trabalhos e observado o pistão do motor, que foi cortado e analisado por microscopia ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura e de Energia Dispersiva (MEV-EDS), Microscopia Confocal e Difração de Raios - X (DRX), no sistema estacionário, em cada etapa. Os resultados mostraram uma redução considerável no consumo de combustível e uma corrosão acentuada no pistão original de fábrica, feito de liga alumínio-silício. Como barreira à corrosão foi feita uma nitretação por plasma na cabeça do pistão, que se mostrou resistente ao ataque pelo hidrogênio, embora tenha apresentado evidências de também ter sido atacada. Concluiu-se que os eletrolisadores automotivos podem ser uma boa opção em termos de consumo e redução de emissões de gases tóxicos, porém o material das câmaras de combustão dos veículos devem ser preparados para este fim.Tese Análise gráfica de estruturas porosas sobre a ótica da estereologia(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-06-30) Moura, Egnilson Miranda de; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/7674174466433929; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379; Costa, Franciné Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; Matias, ítalo de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/1581464790773914Neste trabalho foi desenvolvido um programa de simulação computacional física de estruturas porosas com base em linguagem de programação C++ utilizando uma placa Geforce 9600 GT com o chip da Physx, originalmente desenvolvida para jogos eletrônicos. Com essa ferramenta, a capacidade de interação física entre os objetos simulados é ampliada, possibilitando simular uma estrutura porosa, como por exemplos, rochas reservatórios ou estruturas com alta densidade. O procedimento inicial para desenvolvimento da simulação porosa é a construção de uma estrutura cúbica constituída de esferas com um único tamanho e com tamanhos variados. Além disso, podem ser ainda simuladas estruturas com variadas frações de volumes. Os resultados apresentados estão divididos em duas partes: a primeira, as esferas serão consideras como grãos sólidos, ou seja, a fase matriz representa a porosidade; a segunda, as esferas estão sendo considerada com poros. Neste caso a fase matriz representa a fase sólida. As simulações nos dois casos são as mesmas, mas as estruturas simuladas são intrinsecamente distintas. Para validar os resultados apresentados pelo programa, foram realizadas simulações variando a quantidade de grãos, a distribuição de tamanhos de grãos e a fração de vazio na estrutura. Todos os resultados apresentados mostraram-se estatisticamente confiáveis e em concordância com os apresentados na literatura. Os valores médios e as distribuições dos parâmetros estereológicos mensurados, como intercepto linear, perímetro de seção de área, área de seção e livre caminho médio estão de acordo com os resultados obtidos na literatura para as estruturas simuladas. Os resultados podem auxiliar a compreensão de estruturas reais.Tese Análise mecânica e microestrutural das ligas de cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-05-30) Dantas, Hárrisson de Almeida; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Gaag, Eduardo Fernando Soares; ; http://lattes.cnpq.br/0900547866965407; Dametto, Fábio Roberto; ; http://lattes.cnpq.br/3622339979189162; Castro, Walman Benicio de; ; http://lattes.cnpq.br/3592569966434979Ligas cobalto-cromo são extensivamente utilizadas na Odontologia para a confecção de armações metálicas em próteses parciais removíveis. Durante os últimos anos, tem sido reportado um número crescente de falhas prematuras, com poucos meses de utilização das próteses. A fabricação desses componentes é feita em laboratórios protéticos e normalmente envolve a refundição, utilizando partes de liga fundida e partes de liga virgem. Portanto, o objetivo do presente estudo foi analisar as propriedades mecânicas de uma liga comercial de cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições, buscando informações no sentido de orientar os laboratórios de prótese dentária na correta manipulação dessa liga no processo de fundição e nos possíveis limites de refundição desse material. Foram confeccionados sete grupos de amostras, cada um contendo cinco corpos de prova, divididos da seguinte maneira: G1: fundição apenas com liga virgem; G2: fundição com 50% da liga do G1 + 50% de liga virgem; G3: fundição com 50% da liga do G2 + 50% de liga virgem; G4: fundição com 50% da liga do G3 + 50% de liga virgem; G5: 50% de liga do G4 + 50% de liga virgem; G6: 50% de liga do G5 + 50% de liga virgem e finalmente o G7, só com liga refundida. Foram avaliadas as principais modificações ocorridas no comportamento mecânico dessa liga por meio de ensaios de tração e microdureza. Além disso, foi realizada a caracterização microestrutural do material por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração e fluorescência de raios X procurando correlacionar as alterações mecânicas com modificações estruturais do material ocasionadas pelos sucessivos processos de refundição. De forma geral os resultados mostraram alterações na plasticidade e energia de fratura da liga após sucessivas refundições, decorrentes principalmente da crescente presença de poros e vazios, defeitos característicos da fundição do material. A interpretação dos resultados permitiu concluir que o material não apresentou diferenças significativas em relação à resistência à tração ou ao limite elástico, em função das sucessivas refundições. A energia de fratura do material mostrou tendência à diminuição, à medida que o material foi refundido. Em relação à microdureza, as análises estatísticas mostraram não haver diferenças significativas. A microscopia eletrônica revelou a presença de falhas e defeitos, resultantes dos processos de refundições. A análise por fluorescência e difração de raios X não mostrou alterações na composição da liga ou na formação de fases cristalinas entre os grupos analisados. As micrografias ópticas mostraram um crescente número de vazios e aumento da porosidade à medida que o material foi refundido. Assim, a conclusão geral do trabalho é que as sucessivas refundições em ligas de Co-Cr comprometem as propriedades mecânicas do material, o que pode levar a falhas e consequentemente, ao fracasso do trabalho protético. Com base nos resultados, o mais recomendado é a utilização de no máximo duas refundições, para que as propriedades do material não sejam comprometidasTese Aplicação da metodologia de planejamento de experimentos para formulação de massas cerâmicas para telhas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-05-02) Macedo, Rose Meire Penha Revoredo de; Nascimento, Rubens Maribondo do; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/3662836755423031; Rabelo, Adriano Alves; ; http://lattes.cnpq.br/6564133385744551; Silveira, Jair; ; http://lattes.cnpq.br/4694426352728514; Vivacqua, Carla Almeida; ; http://lattes.cnpq.br/4339735174795014; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411O Estado do Rio Grande do Norte é um dos principais produtores de cerâmica vermelha do nordeste brasileiro. A região do Vale do Assu destaca-se na produção de telhas cerâmicas, cuja principal constituição são argilas plásticas ilíticas, abundantes na região. O estudo das formulações de massas cerâmicas, juntamente com o auxílio do planejamento experimental para misturas, tem sido utilizado por pesquisadores, visando a diminuição do número de experimentos necessários para a otimização de formulações. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo estudar o efeito das formulações, temperatura e taxa de queima nas propriedades físico-mecânicas das massas cerâmicas para fabricação de telhas da região do Vale do Assu, utilizando planejamento de experimentos para misturas. Quatro argilas usadas em duas indústrias cerâmicas da região foram utilizadas como matéria-prima e submetidas a ensaios de difração de raio X, composição química, TG/DTA, distribuição de tamanho de partícula e plasticidade. Foram definidas formulações iniciais e confeccionados corpos-de-prova por prensagem uniaxial e de simples efeito a 25 MPa e queimados a 850, 950 e 1050 ºC, com taxas de aquecimento de 5, 10 e 15 ºC/min. As propriedades tecnológicas de queima avaliadas foram retração linear, absorção de água e resistência à flexão (três pontos). Resultados mostram que a temperatura 1050 ºC e taxa de aquecimento de 5 ºC/min foi a melhor condição de queima, pois apresentou efeito de significância em todas as propriedades físico-mecâncias. O modelo foi validado a partir da produção de três novas formulações com frações mássicas diferentes das formulações iniciais e queimadas com temperatura a 1050 ºC e taxa de queima de 5 ºC/min. Considerando as formulações, temperaturas e taxas de aquecimento como variáveis das equações, outro modelo foi sugerido, onde a partir da aplicação do planejamento de experimentos para misturas foi possível obter uma formulação ótima, cujo erro experimental é o menor em relação às demais formulaçõesTese Aplicação de argilas modificadas no abrandamento de águas duras(2017-03-03) Lima, Roberto Rodrigues Cunha; Fernandes Júnior, Valter José; ; http://lattes.cnpq.br/1595902438130772; ; http://lattes.cnpq.br/7537998627242126; Araújo, Antonio Souza de; ; Fernandes, Nedja Suely; ; http://lattes.cnpq.br/9563490368583906; Coriolano, Ana Catarina Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/5552621403067808; Castro, Francisco Laerte de; ; http://lattes.cnpq.br/2913544384537886A necessidade de diversificação das formas de tratamento da água de diferentes fontes e para fins diversos revela-se mais urgente a cada dia, sobretudo quando são considerados os impactos econômicos e sociais associados ao manejo de um recurso natural insubstituível. As argilas podem ser aplicadas no abrandamento de águas duras, ampliando as perspectivas de aproveitamento e reuso de águas, com o desenvolvimento de dispositivos e processos tecnológicos sustentáveis. Neste estudo, além das que foram mantidas sem tratamento, amostras de bentonita foram ativadas com HCl e H2SO4, enquanto amostras de vermiculita foram modificadas com HCl, NaOH e NaCl, para ensaios de adsorção de íons Ca2+ utilizando solução padrão de cálcio e águas duras reais coletadas adequadamente de poços da região central do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Uma redução de 22,8 % na dureza da solução padrão de cálcio foi verificada com bentonita ativada com H2SO4, enquanto eficiência mais elevada foi comprovada com vermiculitas tratadas com HCl, NaOH e NaCl, com reduções nas durezas da solução padrão de cálcio de 43,6 %, 46,3 % e 57,5 %, respectivamente, e redução de até 45,2 % na dureza de amostra real, com a vermiculita modificada com NaCl, que gerou os melhores resultados. Foi comprovado que é possível recondicionar a vermiculita, bem como atestar que a concentração do eletrólito e tratamento sucessivo influenciam na capacidade adsortiva dessa argila modificada com NaCl. O tratamento salino da vermiculita pode ser feito, de forma simultânea, com uma combinação de Na+ e K+ como cátions trocáveis. As modificações realizadas nas argilas foram rastreadas com análises de DRX, MEV, TG, DTG, EDX, BET e medida de parâmetros físico-químicos. Novas pesquisas devem ser estimuladas para o refinamento de técnicas e métodos que apliquem argilas na recuperação e gerenciamento dos recursos hídricos.Tese Aproveitamento de resíduo de beneficiamento do caulim na produção de porcelanato cerâmico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-07-02) Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de; Nascimento, Rubens Maribondo do; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/2573306822477569; Santos, Iêda Maria Garcia dos; ; http://lattes.cnpq.br/7060067415685353; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Harima, Eiji; ; http://lattes.cnpq.br/6151089786366987Atualmente, há uma grande preocupação por parte das indústrias, de todos os setores, com a disposição dos resíduos gerados ao longo do processo produtivo. No setor mineral não é diferente, pois este gera grandes volumes de resíduos. Verificou-se que a indústria de beneficiamento do caulim gera grandes volumes de resíduo constituído basicamente de caulinita, mica muscovita e quartzo, que são constituintes básicos para formulações das massas cerâmicas para produção de revestimento tipo porcelanato, isso se dá porque a metodologia aplicada no processo de beneficiamento ainda é muito rudimentar o que ocasiona um rendimento muito baixo, apenas 1/4 de todo o volume de material que entra do processo de beneficiamento, ao final, é produto comercializável. O descarte desse resíduo, de um modo geral, ocasiona um impacto ambiental negativo muito grande, o que tem justificado os esforços de pesquisas visando encontrar uma solução racional para este problema. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo a utilização desse resíduo na fabricação de produtos para revestimento cerâmico de alta qualidade, grês e/ou porcelanato, em escala industrial. Para isso será estudada a influência do acréscimo do mesmo a uma massa cerâmica padrão utilizada por uma empresa do setor cerâmico, já consolidada no mercado, com a intenção de verificar a possibilidade de uso desse resíduo como matéria-prima completar desta massa em questão. Para a realização deste trabalho será adicionado o resíduo do beneficiamento do caulim gerado por uma indústria de exploração e beneficiamento de caulim, localizada na região de Equador-RN, nos teores de 1, 2, 4, 8, 16 e 32% na massa padrão já utilizada para produção de porcelanato. As matérias-primas utilizadas, resíduo de caulim e a massa padrão, foram caracterizadas através de DRX, FRX, DTA, ATG e dilatometria. Após sinterização dos corpos-de-prova foram realizados ensaios de absorção de água, porosidade aparente, retração linear após queima, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão três pontos para determinação das propriedades tecnológicas destes materiais. Os resultados mostram que o resíduo estudado pode ser considerado como matéria-prima de grande potencial para a indústria de pisos e revestimentos cerâmicos do tipo porcelanato. De acordo com os resultados obtidos verificou-se a possibilidade de utilização do resíduo de caulim em um percentual de até 16% de adição a massa padrão, MP16. Essa formulação apresentou resultados compatíveis com os exigidos pela norma em vigor, NBR 13818/1997 Placas cerâmicas para revestimento especificação e métodos de ensaios, além de diminuir o custo da massa e o custo com energia durante o ciclo de queima. Observou-se que o valor do módulo de ruptura a flexão em três pontos encontrado na temperatura 1210 ºC (55,4 MPa) é inferior ao obtido quando se sinteriza a mesma formulação MP16 a 1230 ºC (61,3 MPa). Porém, o exigido pela norma em vigor são 35 MPa, que está muito abaixo do menor valor. Para os outros ensaios, os valores obtidos para esta formulação sinterizada a 1210 ºC são sempre melhores que os resultados a 1230 ºCTese Aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-08-25) Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/7052771233872451; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Marinho, érika Pinto; ; http://lattes.cnpq.br/1192938961586608; Barreto, Alexandro Diógenes; ; http://lattes.cnpq.br/7824794714646180; Almeida, Maria das Vitórias Vieira de; ; http://lattes.cnpq.br/7590200701773198A preocupação ambiental diz respeito, entre outras coisas, ao consumo excessivo ou ineficiente de recursos naturais não-renováveis (LEITE, 2001). A indústria da construção civil é considerada como a maior consumidora de matérias-primas naturais, contribuindo assim, de maneira relevante, para uma maior degradação do meio ambiente. A utilização do resíduo de pedreira de rocha calcária (RPPC) e resíduo do polimento do porcelanato (RPP), em substituição parcial do cimento, pode ser um caminho alternativo para minimização deste problema. Esta pesquisa teve como objetivo estudar as propriedades no estado fresco e endurecido das argamassas mistas produzidas com resíduos (RPPC e RPP), comparando o desempenho das mesmas com as argamassas de referência. Na produção dessas argamassas se utilizou o cimento Portland CP II F 32, cal hidratada CH I, areia de rio e água da concessionária local. Os resíduos utilizados foram caracterizados quanto a massa específica, massa unitária, granulometria a laser,microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e fluorescência de raios-X. Os traços utilizados foram 1:1:6 e 1:0,5:4,5, ambos em volume, com a relação água/cimento fixada, respectivamente, em 1,87 e 1,45. Foram produzidas 18 composições de argamassas, 16 utilizando RPPC e RPP e 02 composições convencionais que serviram de referência. Com as argamassas no estado fresco, foram realizados os ensaios de índice de consistência, retenção de água, densidade de massa e teor de ar incorporado. Já no estado endurecido, os ensaios realizados foram: densidade de massa aparente, módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão, resistência à compressão e absorção de água por capilaridade. As argamassas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios-X por energia dispersiva (EDS), difração de raios-X e fluorescência de raios-X. Além disso, foram classificadas quanto aos padrões estabelecidos pela NBR 13281 (ABNT, 2005). Os resultados encontrados mostram que as argamassas formuladas com resíduos não sofreram alterações significativas no que se refere ao índice de consistência, retenção de água, densidade de massa no estado fresco, teor de ar incorporado e densidade de massa aparente no estado endurecido. Já em relação ao módulo de elasticidade a presença dos resíduos na mistura ocasionou a diminuição do mesmo, melhorando assim o desempenho da argamassa. Porém, a resistência à tração na flexão e à resistência à compressão, além da absorção de água por capilaridade, tiveram o seu desempenho comprometidosTese Ataque corrosivo ao cimento Portland petrolífero classe G: estudos sobre os efeitos da carbonatação(2018-01-15) Costa, Bruno Leonardo de Sena; Melo, Dulce Maria de Araújo; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/8841158786789727; Melo, Marcus Antonio de Freitas; https://orcid.org/0000-0003-3697-2859; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-1324-9705; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Miranda, Cristiane Richard de; Bezerra, Ulisses Targino; http://lattes.cnpq.br/0773241465812244Neste trabalho o fenômeno da carbonatação do cimento Portland é investigado por diferentes abordagens, porém convergindo para o mesmo objetivo: aprofundar o conhecimento dos processos e os efeitos do CO2 na matriz cimentícia. Esse fenômeno ocorre através de reações químicas entre o ácido carbônico, formado pela reação do CO2 com a água, e alguns produtos hidratados do cimento. Em subsuperfície, devido ao incremento de temperatura e pressão o meio se torna mais danoso, sendo assim, na área de petróleo e gás, principalmente a cimentação, tem um grande interesse por esta problemática. Frente ao exposto, neste trabalho foram desenvolvidos e publicados três artigos intitulados: [Artigo I] Efeitos do dióxido de carbono no cimento Portland: uma relação entre a sedimentação estática e a carbonatação, [Artigo II] Carbonatação em cimento Portland para poços de petróleo: influência do tempo de hidratação antes do contato com o CO2 e [Artigo III] Estudo sobre a carbonatação em uma matriz de cimento Portland classe G em ambientes supercrítico e saturado. No primeiro estudo foi proposto um modelo para o comportamento da sedimentação e da carbonatação ocorrido em uma pasta instável, onde a sedimentação estática baseia-se na mecânica dos fluidos. No segundo estudo foram investigadas três pastas com a mesma formulação, porém curadas durante períodos de tempos de 8 horas, 7 dias e 28 dias antes do contato com o CO2. Os resultados mostraram processos distintos, mas com efeitos similares de carbonatação ao final. E no último estudo as amostras foram expostas ao mesmo tempo em CO2 supercrítico e saturado. As análises mostraram resultados significativamente distintos, onde as amostras expostas ao meio saturado sofreram um ataque 35% superior àquelas submetidas ao CO2 supercrítico. Este trabalho apresenta estudos que buscam promover uma maior compreensão da fenomenologia da ação do CO2 e ao mesmo tempo dar subsídios para o desenvolvimento de tecnologias que combatam a carbonatação.Tese Avaliação da incorporação combinada dos resíduos de cascalho de perfuração de poço de petróleo e de polimento do porcelanato em cerâmica vermelha(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-10) Silva, Moacir Guilhermino da; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/7019484280783049; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Galdino, José Nildo; ; http://lattes.cnpq.br/3713583703008385; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936A indústria de produção de porcelanatos para uso na construção civil e a do petróleo, na fase de exploração e produção, exercem um papel importante na produção de resíduos. Muitas pesquisas têm sido realizadas tanto pela academia quanto pelo setor produtivo, ora reintroduzindo esses resíduos na mesma linha de produção que os gerou, ora em setores alheios ao de sua geração, como na produção de concretos e argamassas para a construção civil, por exemplo, mas cada um de forma isolada. O objetivo desta pesquisa é estudar a incorporação combinada do resíduo de cascalho de perfuração de poço petrolífero e do resíduo do polimento do porcelanato, gerado na fase de acabamento final do produto, numa matriz argilosa, para a produção de cerâmica vermelha - especificamente tijolos, blocos cerâmicos e telhas. A argila utilizada é oriunda do município de São Gonçalo do Amarante, RN; o resíduo de perfuração, da bacia potiguar, no Rio Grande do Norte; e o do polimento é de uma cerâmica de porcelanato do Estado da Paraíba. Utilizou-se a mistura de uma argila plástica com uma não plástica, numa proporção de 50 % de cada uma (que é o percentual de mistura adotado na cerâmica fornecedora dessa argila), estabelecendo-se formulações com a incorporação dos dois resíduos nessa matriz argilosa. Nas formulações, os dois resíduos foram incorporados com um percentual mínimo de 2,5 % e máximo de 12,5 %, variando-se em 2,5 % cada um, em cada formulação, de modo que a soma dos resíduos fosse no máximo 15 %. É oportuno registrar que o resíduo do polimento do porcelanato é de classe IIa (não inerte). Os materiais foram caracterizados por FRX, DRX, TG, DTA, granulometria a laser e pelo índice de plasticidade. As propriedades tecnológicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear de queima, tensão de ruptura à flexão e massa específica aparente, foram avaliadas após a sinterização das peças a 850 °C, 950 °C e 1050 °C, com ciclo de queima de 3 h , 3 h e 30 min e 3 h e 50 min, respectivamente, com taxa de aquecimento de 10 °C/min. e patamar de 30 min., para todas as formulações. Para melhor compreender-se a influência de cada resíduo e de cada temperatura nas propriedades avaliadas, utilizou-se o planejamento fatorial e suas superfícies de resposta para interpretação dos resultados. Verificou-se que a temperatura não tem significância estatística no nível de 95 % de confiabilidade na tensão de ruptura à flexão e que ela diminui a absorção de água e a porosidade, mas aumenta a retração e a massa específica aparente. Os resultados mostraram a viabilidade da incorporação pretendida, adequando-se a temperatura a cada produto e cada formulação, e as temperaturas de 850 °C e 950 °C foram as que atenderam ao maior número de formulaçõesTese Avaliação da influência da incorporação de metacaulim e das relações areia/ligantes e água/ligantes nas propriedades de concretos para impressão 3D(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-01-30) Diniz, Hugo Alessandro Almeida; Martinelli, Antonio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; http://lattes.cnpq.br/6520068899102152; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; Cabral, Kleber Cavalcanti; Bezerra, Ulisses Targino; Souza, Wendell Rossine Medeiros deA impressão 3D de concreto (3DCP) é uma técnica de construção baseada na deposição de camadas sucessivas de um compósito cimentício sem a necessidade de fôrmas convencionais. Para aplicação da técnica, o compósito deve possuir a capacidade de passar em um bico de impressão e suportar as sucessivas camadas impressas. Esse método promove uma execução mais rápida e com menos desperdício, porém, existem poucos estudos para entender as habilidades citadas. Nesta perspectiva, o objetivo deste estudo é entender a influência da areia, da água e da incorporação de metacaulim nas capacidades de extrusão e construtibilidade de compósitos cimentícios para impressão 3D. A análise foi baseada em um planejamento estatístico experimental de misturas para aferição do efeito e interação das variáveis: teor de substituição do cimento por metacaulim, relação areia/ligantes e relação água/ligantes. Foram avaliadas 10 misturas através das propriedades de extrusibilidade, construtibilidade, reologia e resistência no estado endurecido. Para auxiliar na análise foram desenvolvidos os ensaios de vazão experimental e de estabilidade dimensional. O fator água/ligantes teve influência preponderante na capacidade de extrusão, sendo o componente responsável pela fluidificação dos materiais. O metacaulim reduziu a capacidade de extrusão, podendo ser utilizado como mecanismo de controle. Porém, a substituição parcial do cimento elevou a deformação pela redução da tixotropia, sendo negativo para a construtibilidade. O metacaulim também promoveu otimização do tempo de aplicação, por retardar a pega. A areia elevou a capacidade construtiva pelo aumento da coesão entre as partículas, porém, reduziu o tempo de aplicação por elevar a evaporação da água de mistura. Houve uma interação significativa entre areia e metacaulim, provocada pela redução do empacotamento, que influenciou na elevação da extrusão e redução da capacidade construtiva. Observou-se também que o processo de impressão e as deformações ocorridas, influenciaram na resistência final do bloco impresso. Ao fim, foi possível compreender o efeito de cada componente, bem como, propor novos ensaios e parâmetros: a relação areia/ ligantes 1:1,5 mostrou-se viável em todas as propriedades analisadas; misturas com 30% de metacaulim apresentaram construtibilidade e extrusão adequadas em maiores teores de água; o fator água/ ligantes abaixo de 0,37 mostrou-se inviável, impedindo a impressão das misturas M3 e M10; a tensão de escoamento máxima para possibilitar a impressão foi de 250 N; o espalhamento mínimo de 161 mm; e a vazão ideal em 20 ml/s.Tese Avaliação da influência de cinza da casca de arroz em cimentos para poços de petróleo submetidos à injeção de vapor(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-04-28) Santiago, Rodrigo César; Melo, Dulce Maria De Araujo; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/6823966481089536; Garnica, Alfredo Ismael Curbelo; http://lattes.cnpq.br/0257037690238235; Paskocimas, Carlos Alberto; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Pinto, Erica Natasche De Medeiros Gurgel; http://lattes.cnpq.br/6531020251306710; Freitas, Julio Cezar De Oliveira; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519Reservatórios que apresentam óleos muito viscosos necessitam de métodos que auxiliem a recuperação dos mesmos até a superfície. A elevada viscosidade do óleo dificulta o seu fluxo no meio poroso e métodos convencionais de recuperação não têm obtido eficiência significativa. Com isto, a injeção de vapor no reservatório, através de um poço injetor, tem sido o método térmico de recuperação de óleo mais utilizado, por permitir elevados fatores de recuperação, pois reduz a viscosidade do óleo, facilitando sua mobilidade pela rocha e consequente entrada no poço produtor por onde será elevado. Em contrapartida, a injeção do vapor afeta não só os fluidos contidos nos poros das rochas, mas também toda a estrutura que compõe o poço por onde é injetado, devido à alta temperatura empregada no processo. Este incremento de temperatura é sentido pelo cimento responsável pelo isolamento da parede do poço e revestimento metálico alocado no mesmo, devido esta alta temperatura atuar na formação de novas fases ricas em cálcio, ocasionando redução de sua permeabilidade e consequente fenômeno da retrogressão de sua resistência mecânica. Estas alterações geram falhas no cimento, reduzindo o isolamento hidráulico do poço, propiciando a haver insegurança nas operações que o poço venha a ser submetido, bem como redução de sua vida econômica. Como forma de reduzir o efeito da retrogressão, este trabalho teve como objetivo avaliar a incorporação de cinza da casca de arroz como aditivo mineral substituinte da sílica four, comercialmente utilizada, como fonte de sílica para reduzir a razão CaO/SiO2 das pastas de cimento submetidas a altas temperaturas na recuperação térmica. Foram formuladas pastas de cimento apresentando teores de cinza de 20 e 30 %, além de uma pasta padrão (água + cimento) e uma pasta referência (água + cimento + sílica flour) como efeito comparativo. As avaliações foram realizadas através de ensaios de resistência à compressão, técnica de difração de raios-X (DRX), termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise química por fluorescência de raios-X (EDS) nas pastas submetidas à cura a baixa temperatura (45 °C) por 28 dias seguido de cura a 280 °C e uma pressão de 2.000 PSI por 3 dias, simulando injeção de vapor. Os resultados obtidos mostraram que a pasta contendo 30 % de cinza da casca de arroz foram satisfatórios, obtendo resistência mecânica desejável e equivalente à resistência mecânica da pasta contendo 40 % de sílica flour, devido a terem sido obtidos produtos de hidratação com baixa relação Ca/Si, como as fases Tobermorita e Xonotlita, para a aplicação em poços sujeitos à injeção de vapor.Tese Avaliação da potencialidade dos resíduos de gesso de revestimento incorporados em formulações de massas cerâmicas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-10-08) Silva, Jaquelígia Brito da; Gomes, Uilame Umbelino; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936Na construção civil, durante o processo de execução de grandes ou até mesmo pequenas obras, há um desperdício considerável de gesso nas etapas de revestimento, tornando-se este um fator negativo, pois parte das perdas destes processos construtivos permanece incorporada nas construções, na forma de componentes, cujas dimensões finais são superiores àquelas projetadas. Outro fator negativo é a disposição dos resíduos de gesso em locais inadequados, contribuindo assim para a degradação da qualidade ambiental, devido ao processo de lixiviação deste resíduo, podendo desencadear na formação de ácido sulfúrico. Baseado neste panorama, a transformação e o reaproveitamento dos resíduos de revestimento, aliada à indústria da cerâmica, que é um forte potencial no reaproveitamento de alguns tipos de resíduos, promoveria benefícios mútuos. O objetivo geral deste trabalho foi de realizar uma pesquisa com aspectos científicos e tecnológicos, para verificar o efeito da incorporação do resíduo de gesso para revestimento, proveniente da construção civil, na formulação de massas para cerâmica vermelha. As matérias-primas foram coletadas de dois pólos cerâmicos do Estado do Rio Grande do Norte e formuladas com o intuito de obter aquelas com as melhores propriedades físicas e mecânica, tendo sido incorporados os percentuais 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30% de resíduo, na melhor formulação da indústria cerâmica 1 e, de acordo com a análise dos seus resultados, de 5%, 10% e 15% na melhor formulação da indústria cerâmica 2. As amostras foram sinterizadas às temperaturas de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC, à taxa de aquecimento de 5 ºC/min com isoterma de duas horas e submetidas a ensaios tecnológicos, como retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência mecânica à flexão. Os melhores resultados de incorporação do resíduo nas formulações de massa de cerâmica vermelha foram observados na faixa de temperatura de 850 ºC a 950 ºC, naquelas que possuem argilas ilíticas e medianamente plásticas em sua composição, na faixa de 0% a 15% de resíduo incorporadoTese Avaliação de concretos reforçados por confinamento com manta de fibra de vidro estrutural e pré-impreganada(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-11-30) Pereira, Fábio Sérgio da Costa; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7052771233872451; Bezerra, Ulisses Targino; ; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; ; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868Em virtude da ocorrência de patologias na utilização de reforços estruturais com compósitos, com apresentação de descolamento da manta do concreto, foi identificada a necessidade de se avaliar o desempenho dos concretos reforçados com a fibra de vidro. Sendo o objetivo principal deste trabalho, avaliar estes concretos, através de metodologias de ensaios, utilizando concretos com resistências baixas com reforço estrutural por confinamento por fibra de vidro préimpregnada e por manta de fibra de vidro tradicional. A primeira etapa do trabalho consistiu na elaboração das metodologias de análise, optando-se por quatro tipos, a sondagem acústica, resistência à compressão,o pull-off e o ultra-som. Em seguida, foram realizados os ensaios utilizando as quatro metodologias escolhidas em 30 corpos-de-prova de 5x10 cm, sendo 15 reforçados com a manta de fibra de vidro tradicional, com 5 corpos-de-prova expostos a um ambiente marinho da orla marítima de Natal-RN e sendo 15 reforçados com a manta de fibra de vidro préimpregnada, também com 5 corpos-de-prova expostos a um ambiente marinho da orla marítima de Natal-RN. Após a realização dos ensaios de sondagem acústica, verificou-se a inexistência de delaminações e bolhas de ar nas amostras analisadas, comprovando a inexistência de falhas grosseiras na aplicação dos reforços tanto na manta de fibra de vidro tradicional, como na da manta de fibra de vidro préimpregnada. Depois de executadas as metodologias de ensaios de resistência à compressão e pull-off, observou-se que os corpos-de-prova reforçados com a manta de vidro pré-impregnada apresentaram tensões máximas superiores às obtidas com a manta de fibra de vidro tradicional, consequentemente uma aderência maior, com a formação de uma menor área de fratura, ao contrário da manta de vi dro tradicional, que apresentou tensões máximas inferiores, com uma maior área de fratura. Verificou-se ainda que a manta de fibra de vidro tradicional apresentou descolamento da interface manta/concreto, ao contrário da manta de fibra de vidro pré-impregnada, que apresentou uma maior aderência na interface manta/concreto. No ensaio de ultra-som não se observou presença de fissuras na interface manta/concreto, obtendo-se para ambas as mantas, boas compacidades do concreto. Ao final do trabalho foram elaboradas e propostas duas metodologias de ensaios para avaliação das estruturas de concreto armado reforçadas com compósitos, para normalização, a sondagem acústica e o pull-offTese Avaliação de minérios e rejeitos industriais à base de ferro como transportadores de oxigênio e do resíduo do algodão colorido para o processo Biomass Chemical Looping Gasification – BCLG(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-14) Santiago, Rebecca Araújo Barros do Nascimento; Melo, Dulce Maria de Araújo; Rubio, Iñaki Adánez; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/1877747013074680; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Braga, Renata MartinsA redução das emissões antropogênicas de gases de efeito estufa (GEE) tornou-se uma das principais preocupações ambientais enfrentadas neste século. Limitar o aquecimento global a 1,5 ºC até 2100, conforme estabelecido no Acordo de Paris, requer minimizar as emissões cumulativas de CO2 e de outros GEE, como o metano (CH4). Nesse contexto, a utilização de biocombustíveis (biomassas) associado a processos de Captura e Armazenamento de CO2 (CAC) apresenta-se como uma solução atrativa a fim de alcançar zero emissões de dióxido de carbono em processos industriais. Biomass Chemical Looping Gaseification – BCLG surgiu como uma opção inovadora e vantajosa em relação a gaseificação convencional, pois produz gás de síntese de elevada pureza, não diluído em N2 e com menor penalidade energética e econômica. Um critério fundamental no desenvolvimento do processo BCLG é a seleção adequada de um transportador de oxigênio (TO). Minérios e rejeitos à base de ferro são atrativos em aplicações industriais Chemical Looping (CL) devido a seu baixo custo, abundância e composição heterogênea. Em vista disso, esta tese de doutorado tem como objetivo avaliar o potencial de quatro transportadores de oxigênio à base de ferro, como minério de ferro do Brasil (Carajás - CRJ), resíduos de ferro da indústria siderúrgica (Derramamento – DRM) e (Carepa - CRP), com também da mistura física do DRM com o resíduo da casca de ovo (DRM-RCO), para posterior aplicação no processo BCLG. Dessa forma, analisou-se o potencial energético do resíduo do algodão colorido (BRAC) através de técnicas de caracterizações como densidade aparente, análise imediata, poder calorífico e análise química elementar. Os transportadores de oxigênio foram avaliados por técnicas como Florescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX), Granulometria a laser, Picnometria, Microscopia Eletrônica de Varredura por emissão de campo (MEV-FEG) com Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDX), Temperatura Programada de Redução (RTP), resistência mecânica, perda por atrito (Air Jate Index) e avaliação da reatividade por termogravimetria. Após às caracterizações, verificou-se que a biomassa BRAC é um potencial combustível pois apresentou características composicionais e energéticas promissoras para o processo BCLG. Como também, que o TO CRJ possuía propriedades físico-químicas apropriadas para ser avaliado no reator de leito fluidizado descontínuo – Reator Batch, sob condições semelhantes às de CLC, utilizando como gás combustível H2, CO e CH4 a diferentes temperaturas (850 °C, 900 °C e 950 °C). As partículas CRJ pós-Batch foram avaliadas por técnicas de caracterização: Resistência mecânica, AJI, DRX, MEV-FEG e análise da reatividade com H2 e CH4. Foi possível concluir que o transportador CRJ apresentou boa conversão do combustível e reatividade com H2, seguido do combustível CO e por fim, com CH4. Outrossim, não apresentou deposição de carbono e foi observado mínima perda por atrito durante 12h de operação, resultando em um tempo de vida útil de 12.030h. Após os testes no Reator Batch, o TO CRJ não apresentou problemas de aglomeração e desfluidização e manteve sua reatividade sob gás hidrogênio.Tese Avaliação de misturas cimentícias para impressão 3D com desempenho térmico otimizado(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-27) Araújo, Rísia Amaral; Martinelli, Antônio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; https://orcid.org/0000-0001-9265-9459; http://lattes.cnpq.br/4943415478697623; Gelamo, Rogerio Valentim; Nobrega, Ana Cecilia Vieira da; https://orcid.org/0000-0003-1118-1911; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; Cabral, Kleber Cavalcanti; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dosA impressão 3D de concretos (3DCP) tem ganhado forte impulso ao longo dos últimos anos. Porém, misturas capazes de otimizar o conforto térmico de estruturas impressas ainda precisam ser estudadas. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho é avaliar a influência do teor de substituição de areia natural por agregado leve de argila expandida (LECA) nas propriedades mecânicas e físicas de misturas à base de cimento Portland para 3DCP. As misturas foram formuladas a partir de um planejamento fatorial 2² tendo como fatores independentes o teor de substituição (%sub) de areia por LECA e a relação agregado sobre ligantes (a/b). A substituição da areia natural por LECA foi realizada em volume, em função da diferença de densidade entre eles. A técnica de Squeeze-flow, em conjunto com o ensaio de flow-table, foi utilizada para avaliar o comportamento reológico das misturas para 3DCP contendo agregados de até 1,2 mm de diâmetro máximo. Os resultados experimentais obtidos através do ensaio de squeeze-flow mostraram que a substituição de areia por LECA aumentou a tensão de escoamento e a viscosidade da mistura, o que resulta em aumento da construtibilidade sem deixar de apresentar trabalhabilidade equivalente a mistura de referência. Além disso, constatou-se que a substituição da areia pela LECA aumentou o isolamento térmico sem comprometer importantes propriedades estruturais, como resistência mecânica e porosidade. Por fim, o comportamento térmico dos compósitos foi modelado e foi encontrada uma equação dependente apenas do fator teor de substituição (%sub).