Repositório RCAAP

Compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais da Amazônia fabricados por infusão

RESUMO O desenvolvimento de compósitos reforçados com fibras naturais se alia à nova lógica do desenvolvimento sustentável e potencializa a produção de materiais ambientalmente corretos. A chave para tornar economicamente viável e ambientalmente favoráveis estes novos materiais passa pela adaptação de técnicas consagradas de fabricação de compósitos às propriedades peculiares e intrínsecas das fibras naturais, como o processo de infusão, que por se tratar de um processamento em molde fechado contribui para a redução das emissões de voláteis ao meio ambiente na etapa de fabricação. Neste trabalho estudaram-se como as principais variáveis do processo de infusão afetam as propriedades do compósito quando são utilizadas fibras naturais como reforço de uma matriz de poliéster insaturado. Produziram-se placas reforçadas com fibras de curauá, juta e palha da costa arranjadas na forma de fios alinhados ou tecido em estilo plano sob diferentes níveis de vácuo no processamento. A elevação do nível de vácuo altera a condição de compactação das fibras modificando sua porosidade, interface fibra/matriz e consequentemente as propriedades do compósito. Os compósitos foram caracterizados quanto à sua resistência à tração, módulo de elasticidade, impacto Charpy e porosidade. Os resultados mostraram que o processo de infusão possibilitou a fabricação de compósitos com até 45% de fração volumétrica de fibra, com porosidade em torno de 2% e excelente estabilidade dimensional. Verificou-se ainda que, no geral, a elevação do nível de vácuo alterou significativamente as condições de compactação dos reforços, alterando, a depender da estrutura da fibra utilizada, a eficiência da interface matriz/reforço.

Ano

2015

Creators

Rodrigues,Jean Souza,José Antônio Fujiyama,Roberto

Avaliação do concreto reforçado com baixos teores de fibras para fins estruturais segundo a norma EN 14651-2007

RESUMO Dentre os diversos métodos de avaliação do comportamento mecânico de concreto reforçado com fibras (CRF), o ensaio proposto pela norma EN 14651-2007 é um dos mais promissores. Isto ocorre porque o mesmo é base da nova proposta dofib Model Code para o dimensionamento de estruturas utilizando o CRF. Dado que não há normas técnicas brasileiras abordando esse tipo de ensaio, é necessário empregar este método de ensaio na avaliação do CRF. Para tal, um estudo experimental foi desenvolvido focando o uso deste método de ensaio para a qualificação e dosagem de concretos reforçados com baixos teores de fibras de aço e de macrofibras poliméricas. Foram realizados ensaios de flexão de corpos-de-prova prismáticos com entalhe na face inferior, cuja função é induzir o posicionamento da fissura. Foram estudados três tipos de fibra, duas compostas de polipropileno (nas dosagens de 3,0, 4,5 e 6,0kg/m3 - correspondentes a 0,33, 0,50 e 0,66% em volume, respectivamente) e uma de aço (nas dosagens de 15, 25 e 35 kg/m3 - correspondentes a 0,19, 0,32 e 0,45% em volume, respectivamente) em uma matriz de concreto de resistência à compressão média de 35MPa. Verificou-se grande estabilidade nos resultados dos ensaios, com baixa dispersão nos resultados. Foi comprovado que é possível dosar as fibras de modo a atender diferentes níveis de requisitos estabelecidos nofib Model Code para o CRF destinado a aplicações estruturais quando são considerados os valores médios dos resultados de ensaio. Esta situação pode não se repetir quando os resultados característicos são considerados.

Ano

2015

Creators

Salvador,Renan Pícolo Fernandes,Juliana Ferreira Figueiredo,Antonio Domingues de

Propriedades de ZrO2 (Y2 O3) reciclado proveniente da confecção de próteses dentárias

RESUMO O objetivo deste trabalho foi a recuperação de descartes de ZrO2(Y2O3) oriundos de laboratórios de próteses dentárias, a partir do seu reprocessamento. Os descartes de ZrO2(Y2O3) foram fragmentados, peneirados e calcinados a 900ºC. Pós com tamanho menor que 32μm foram prensados uniaxialmente a 100MPa e sinterizados em temperaturas entre 1400 e 1600ºC-120min. Análise de difração de raios X realizadas nos materiais calcinados indicaram a presença majoritária da fase ZrO2 tetragonal. Os compactos apresentaram densidade a verde próximo a 47% e as amostras sinterizadas tiveram sua densidade relativa variando entre 83,5% e 95%, para temperaturas de sinterização de 1400 e 1600ºC, respectivamente. Os resultados da análise de difração de raios X indicaram a presença da fase ZrO2 tetragonal, com dureza Vickers e tenacidade máxima obtidos para as amostras sinterizadas a 1600ºC, da ordem de 1100 HV e 5,7 MPa.m1/2 respectivamente.

Ano

2015

Creators

Magnago,Roberto de Oliveira Reis,Mario Victor dos Mendonça,Pedro Luiz Costa Silveira,Cristiano Augusto Manhães Lima,Márcio Alves de Santos,Claudinei dos

Avaliação do módulo de elasticidade em concreto com metacaulim de alta reatividade, proveniente de rejeito industrial

RESUMO As adições minerais são empregadas no concreto com o objetivo de melhorar algumas de suas propriedades mecânicas, bem como a sua durabilidade. Atualmente, tem-se cada vez mais adotado o uso de pozolanas de alta reatividade como ferramenta para obtenção do concreto de alta resistência (CAR). O metacaulim de alta reatividade (MCAR) é oriundo do processo de calcinação em temperaturas entre 400ºC e 950ºC e posterior processo de moagem de argilas com altos teores de caulinita, como a argila caulinítica e o caulim. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o uso do (MCAR) no concreto, visando verificar a sua influência no módulo de elasticidade do concreto. Para a obtenção desta adição mineral adotou-se como matéria-prima o rejeito proveniente da indústria do papel, que após um processo de calcinação e moagem, transforma-se no MCAR. Para a realização deste trabalho variou-se os teores de substituições de MCAR, as relações água/cimento e as idades de rompimento dos corpos-de-prova. A metodologia utilizada foi baseada em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatísticas para validação dos resultados. O estudo indicou que o efeito isolado das variáveis controladas e algumas interações entre essas variáveis influenciam nesta propriedade. Dentre esses efeitos isolados, constatou-se que as variações das porcentagens de MCAR de 0 a 20% resultam em acréscimos de até 9% no valor obtido no ensaio de módulo de elasticidade do concreto.

Ano

2015

Creators

Souza,Paulo Sérgio Lima Dal Molin,Denise C. C. Picanço,Marcelo de Souza Macêdo,Alcebíades Negrão Vasconcelos,Adriano Luiz Roma Souza,José Victor Brasil de

Influência na microestrutura e na microdureza decorrente da adição de 4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente

RESUMO Diversas aplicações industriais, tais como nos setores automotivo e aeronáutico, que necessitam de resistência e tenacidade, utilizam ligas do sistema Al-Cu. As ligas do sistema ternário Al-Cu-Ag são empregadas como modelo para o estudo de ligas eutéticas ternárias, além do uso em certo número de aplicações técnicas. Estudos relacionados aos efeitos da adição de Ag em ligas do sistema Al-Cu solidificadas em regime transitório, sob aspectos microestruturais e de microdureza, não são encontrados na literatura. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho consiste na investigação dos efeitos da adição de 4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente no sentido vertical ascendente em regime transitório, abordando análises de microestrutura, microdureza e parâmetros de solidificação dados pela velocidade de crescimento (VL) e pela taxa de resfriamento (Ṫ). São apresentadas leis experimentais para as ligas Al-4%Cu e Al-4%Cu-4%Ag que correlacionam os espaçamentos dendríticos primário (λ1) e secundário (λ2) com VL e Ṫ. Foram realizadas análises de Difração de Raios-X (DRX) para a caraterização das fases cristalinas dos compostos presentes na microestrutura das ligas. O difratograma da liga binária mostrou a presença dos intermetálicos θ-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 e Al6Fe e, para o caso da liga ternária, adicionalmente foi detectado o intermetálico µ-Ag3Al. Composições químicas de regiões do contorno da dendrita, assim como de seu interior, foram obtidas com o auxílio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado a um sistema de análise por energia dispersiva (EDS). Diversas posições ao longo do lingote foram analisadas através da técnica de Fluorescência de Raios-X (FRX) com objetivo de se detectar a existência de macrossegregação. Constatou-se que a microdureza não é influenciada pelas duas formas de espaçamentos da matriz rica em Al. Os intermetálicos ρ-Ag2Al e µ-Ag3Al são responsáveis pelo aumento de dureza devido a sua interação com o espaçamento dendrítico terciário e outros intermetálicos.

Ano

2015

Creators

Faria,Jonas Dias Brito,Crystopher Cardoso de Costa,Thiago Antônio Paixão de Sousa Verissimo,Nathália Carolina Santos,Washington Luis Reis Dias Filho,José Marcelino da Silva Garcia,Amauri Cheung,Noé

Influência do tipo de argamassa e suas propriedades do estado fresco nas propriedades mecânicas de alvenarias estruturais de blocos de concreto para edifícios altos

RESUMO O uso da alvenaria estrutural de blocos de concreto na construção de edifícios altos tem aumentado nos últimos anos em função da economia e racionalização que proporciona aos empreendimentos. Nessa busca pela otimização dos processos, o emprego de novos materiais, como as argamassas industrializadas, tem aumentado significativamente. Essas argamassas geralmente possuem aditivos na sua constituição, e apresentam vantagens de utilização, pois reduzem a responsabilidade de dosagem em obra, facilitam a gestão do canteiro e agilizam o processo de mistura e aplicação. Entretanto, em função da presença de aditivos, estudos indicam que essas argamassas, quando usadas para assentamento de blocos para alvenaria estrutural de resistências elevadas, podem não apresentar aderência adequada ao bloco, além de diminuir drasticamente o fator de eficiência e mudar o mecanismo de ruptura da alvenaria, que passa a ser por esmagamento da junta. Diante disso, foi estudado o desempenho de argamassas industrializadas ofertadas no mercado bem como traços de argamassas mistas empregados no Brasil para alvenarias estruturais de blocos de concreto de elevada resistência à compressão (16 Mpa), para construção de edifícios altos em alvenaria estrutural. A análise baseou-se na resistência à compressão, aderência e mecanismo de ruptura de prismas. Com base nas propriedades desejadas para argamassas empregadas em alvenaria estrutural de edifícios altos, o estudo concluiu que as argamassas mais comumente utilizadas no Brasil, não possuem a capacidade de gerar alvenarias com desempenho totalmente satisfatório.

Ano

2015

Creators

Schankoski,Rudiele Aparecida Prudêncio Jr.,Luiz Roberto Pilar,Ronaldo

Características de um aço microligado forjado API 5L

RESUMO Nos aços microligados da série API (American Petroleum Institute) utilizados na fabricação de dutos de grande diâmetro, a resistência mecânica deve ser suficiente para suportar as elevadas pressões do fluido transportado na indústria petroquímica. O aumento da resistência mecânica e da tenacidade para permitir a operação da linha em pressões mais elevadas, sem a ocorrência de colapso da estrutura, é o principal requisito para os aços utilizados nestes dutos. No Brasil, as empresas produzem estes aços por meio da laminação de tiras a quente ou chapas grossas, com adição de nióbio, titânio e vanádio, conforme os requisitos da norma API 5L. Considerando a complexidade geométrica dos componentes utilizados na indústria petroquímica, tais como flanges e centralizadores de tubos, é importante desenvolver um processo alternativo para fabricação de acessórios com as exigências desta norma. Dentro deste contexto e com o objetivo de avaliar novas técnicas de processamento, foi elaborado um aço com composição química similar à de um API 5L X70. O metal líquido foi vazado em uma lingoteira e forjado em barras com secção quadrada. As barras foram recozidas e amostras foram cortadas para confecção de corpos de prova que foram submetidos à têmpera e revenimento em diferentes temperaturas. As análises microestruturais e propriedades mecânicas de dureza e tração, após os tratamentos térmicos, foram comparadas às existentes na literatura para tubos de aços laminados. Os resultados mostram que as condições dos tratamentos térmicos são importantes para desenvolver uma rota alternativa de forjamento controlado, para aços com características da norma API 5L.

Ano

2015

Creators

Itman Filho,André Scardua,Suzana Souza Silva Silva,Rosana Vilarim da Martins,João Batista Ribeiro

Comportamento térmico de fechamentos em alvenaria estrutural para a Zona Bioclimática 2 brasileira

RESUMO Este trabalho apresenta os resultados de um estudo de caso que teve por objetivo efetuar uma avaliação comparativa do comportamento térmico de edificações executadas com fechamentos em alvenaria estrutural com o uso de blocos cerâmicos e de concreto. Essa avaliação foi realizada a partir de medições de temperaturas externas e internas, simultaneamente obtidas em duas edificações, entre as quais o diferencial construtivo era apenas o tipo de bloco estrutural utilizado nos fechamentos. Essas edificações localizam-se no mesmo lote, com a mesma posição de implantação na cidade de São Leopoldo-RS, na Zona Bioclimática 2 brasileira. As medições foram efetuadas em dois períodos, uma no inverno e outra no verão, utilizando registradores de temperatura colocados no segundo pavimento e na cobertura, posicionados em ambientes com diferentes orientações solares. Foram analisadas as influências de três variáveis sobre o comportamento térmico: do tipo de bloco, da orientação solar dos fechamentos dos ambientes e dos ganhos térmicos pela cobertura. Como conclusão, observou-se que, tanto no período de inverno como no de verão, ocorreram pequenas diferenças nas temperaturas internas entre os dois edifícios monitorados, indicando pouca influência do tipo de bloco empregado nos fechamentos sobre o comportamento térmico da edificação. As maiores temperaturas e o menor amortecimento térmico ocorrem, no inverno, nos ambientes com parede cega com maior incidência solar, para o norte, e no verão com parede cega para o sul, salientando a importância da incidência da radiação solar sobre os fechamentos opacos. Também, foi observada a influência da cobertura no comportamento térmico, sendo medidas temperaturas mais elevadas e uma maior amplitude térmica nos ambientes do último pavimento das duas edificações, tanto no inverno como no verão.

Ano

2015

Creators

Santos,Joaquim César Pizzutti dos Kothe,Kamila Kappaun Mohamad,Gihad Vaghetti,Marcos Alberto Oss Rizzatti,Eduardo

Simulação em serviço de pisos de madeira jovem de Tectona grandis

RESUMO Pisos de madeira maciça possuem características de resistência mecânica que permitem sua utilização em determinado tipo de tráfego. A densidade e dureza do material são os principais indicadores de desempenho do tipo de madeira, mas devido a sua natureza, ela esta sujeita a riscos, danos por queda de objetos, arraste, desgaste por tráfego de pessoas, os quais afetam a sua estética, desempenho, entre outros. Espécies nativas provenientes da Amazônia são as principais usadas no Brasil para a fabricação de pisos de madeira, no entanto, existem espécies oriundas de reflorestamento com potencial de utilização para este tipo de uso. Ensaios de simulação em serviço se constituem em importante ferramenta de avaliação da qualidade de pisos de madeira como forma de antecipar à resposta em termos de desempenho em uso. Nesse sentido, este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o comportamento em serviço de pisos de madeira jovem de Tectona grandis a partir de ensaios de simulação em laboratório e recomendar o tipo de tráfego possível para a utilização desta madeira, visando subsidiar uma utilização potencial desse material na fase juvenil, que é amplamente plantado no Brasil. Realizaram-se ensaios de simulação em serviço (ASTM D2394-05) por meio de avaliação da resistência a esforços de carga rolante, endentação aplicada em pequenas áreas, impacto da esfera de aço, abrasão, determinação do coeficiente de atrito e rugosidade da superfície. Os resultados determinaram resistência baixa para endentação e impacto da esfera de aço, resistência moderada a esforços de carga rolante e resistência satisfatória para abrasão com potencial de utilização em tráfego leve a moderado para uso doméstico. O acabamento influenciou no coeficiente de atrito e na rugosidade da madeira

Ano

2015

Creators

Blanco-Flórez,Jeimy Silva,José Reinaldo Moreira da Braga,Pedro Paulo de Carvalho Lima,José Tarcisio Trugilho,Paulo Fernando

Tensões de crescimento longitudinais e propriedades mecânicas da madeira de clones de Eucalyptus spp.

RESUMO Em vista da crescente utilização da madeira de eucalipto no setor industrial e da frequência com que ocorrem defeitos de crescimento e secagem, se devem ao fator espécie. O presente estudo objetivou analisar características tecnológicas da madeira de clones do gênero Eucalyptus. Foram selecionados 29 clones aos três e sete anos de idade no município de Tapes, Rio Grande do Sul. Nas árvores em pé e vivas, foi avaliada a deformação residual longitudinal (DRL) por meio de extensômetro CIRAD - Forêt, bem como a velocidade de propagação de ondas de ultrassom (Vsom), parâmetros os quais originaram resultados de Tensão de Crescimento Longitudinal (TCL). Foram confeccionados corpos de prova para a avaliação das propriedades físicas da madeira como: massa específica básica e básica ponderada e velocidade de propagação de ondas de ultrassom. Também propriedades mecânicas de resistência e rigidez, obtidas pelos ensaios de flexão estática, compressão paralela às fibras, cisalhamento e dureza Janka, sendo que para os ensaios de propagação de onda ultrassonora e de flexão estática, foram propostos dois teores de umidades distintos (12% e umidade de saturação). Foram calculados os módulos de elasticidade dinâmicos pela técnica ultrassonora para as duas condições de umidade, sendo que os parâmetros mecânicos avaliados na condição de saturação também foram empregados no cálculo da tensão de crescimento longitudinal (TCL1 e TCL2). Em relação à massa especifica e às propriedades mecânicas, destacaram-se os clones 1 (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus maidenii), 23 (Eucalyptus saligna x Eucalyptus saligna) e 24 (Eucalyptus saligna x Eucalyptus saligna). Já do ponto de vista dos níveis de DRL, ressaltaram-se os clones 68 (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus) e 72 (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus), os quais podem ser indicados para o melhoramento genético tendo em vista à propensão a incidência de defeitos oriundos das tensões de crescimento.

Ano

2015

Creators

Beltrame,Rafael Peres,Matheus Lemos de Delucis,Rafael de Avila Freitas,Danilo Leão de Gatto,Darci Alberto Haselein,Clovis Roberto

Estudo da viabilidade do uso de resíduo de polimento de rochas ornamentais em porcelanas

RESUMO Porcelanas são cerâmicas multifásicas produzidas a partir de matérias-primas naturais e utilizadas na fabricação de uma grande variedade de produtos. Este trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade da substituição total e parcial do feldspato presente na formulação de porcelanas, por resíduo de rochas ornamentais oriundo do processo de polimento de uma empresa de médio porte. As matérias-primas selecionadas foram cominuídas em moinho de bolas a úmido e posteriormente peneiradas em malha 80 mesh. Foram realizadas análises de fluorescência de raios X, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e também distribuição de tamanho de partículas. Para avaliar os efeitos desta substituição foram formuladas quatro composições variando a quantidade de resíduo em substituição ao feldspato, nestas amostras foram feitas análises de distribuição de tamanho de partículas, posteriormente os corpos de prova foram prensados e sinterizados em temperaturas que variaram de 1100 a 1250°C em forno elétrico resistivo com patamar de 2 horas. A caracterização das porcelanas foi feita por medidas de porosidade aparente, absorção de água e densidade aparente pelo método de Arquimedes, também foram realizadas medidas de resistência mecânica feita por flexão em três pontos, difração de raios X para a análise das fases formadas e microscopia eletrônica de varredura para a análise microestrutural. Os resultados mostraram que é viável a substituição do feldspato por resíduo de polimento de rochas ornamentais, uma vez que as propriedades físicas das porcelanas como absorção de água e resistência mecânica são pouco alteradas. Além disso, a adição de resíduo diminui as temperaturas necessárias para sinterização, sendo no entanto, necessário, ter maior controle dessa temperatura no processo produtivo, devido ao menor intervalo de queima.

Ano

2015

Creators

Chinelatto,Adriana Scoton Antonio Chinelatto,Adilson Luiz Ferreira,Dannilo Eduardo Munhoz Gralik,Guilherme

Tensile properties and color and mass variations of GFPR composites under alkaline and ultraviolet exposures

The objective of the present study was to evaluate the influence of two different environmental conditions on the quantitative change of color and mass, tensile strength and modulus of elasticity of glass fiber reinforced polymers (GFRP) produced in Brazil. For this purpose, specimens were taken from pultruded composite profiles with two different matrices (vinylester and phenolic resins) reinforced with glass fibers. The first condition consisted of exposing them to cycles of ultraviolet radiation followed by water spray. In the second environment, the specimens were continuously exposed to alkaline solution at a constant temperature of 40 °C. After the exposure, both vinylester and phenolic composites were characterized according to the following parameters: variation of mass, tensile strength and modulus of elasticity. The CIE 1976 L*a*b* color system was used to determinate the color variation of the specimens after degradation using a spectrophotometer. Results indicated significant reductions in tensile strength values for both composites, in addition to expressive variations of mass and color. However, the color variation was not directly related with the loss of mechanical strength.

Ano

2016

Creators

Cordeiro,Guilherme Chagas Vieira,Janine Domingos Có,Carolina Mattedi

Effective low-energy mixing procedure to develop high-fluidity cementitious pastes

Preparing a high fluidity paste is a major step in ultra-high performance concrete (UHPC) development with respect to its self-compacting ability as well as its ultra-high strength. In this regard, some experiments have been carried out in order to study various superplasticizer (SP) addition methods and times. Among these procedures, stepwise and delayed methods seem to be more efficient compared to direct addition of SP with or immediately after water addition. However, few studies regarding water addition time and method have been conducted since now. In this research work, the effects of water and SP addition methods on the fluidity of paste were investigated. The results demonstrated that stepwise and delayed water beside delayed SP addition remarkably reduce the flow time. This maximum fluidity was achieved after totally 15 minutes of mixing including 3 minutes after 70% of water addition to powder, as first-part water, 6 minutes after SP addition and finally an extra 6 minutes after second-part water which is 30% of the total water. Based on this procedure, the opportunity for developing self-compacting and durable UHPC could be accessible. Furthermore, using higher content of aggregates and supplementary cementitious materials would be possible due to higher fluidity of the paste which finally results in an eco-efficient UHPC.

Resposta à flexão e análise de tenacidade de argamassas reforçadas com fibra de Curauá

O desenvolvimento e comercialização de materiais compósitos produzidos a partir de fibras naturais são considerados extremamente importante, uma vez que essas fibras reduzirão a dependência dos materiais produzidos com recursos não renováveis. Dentre essas fibras naturais destaca-se a fibra do curauá, sua utilização na produção de compósitos melhora de forma notável as propriedades do conjunto fibra matriz, logo o presente artigo objetiva estudar as propriedades mecânicas de compósitos reforçados com fibra de curauá, em especial sua resistência à flexão e tenacidade. Para isso foram confeccionadas cinco famílias de argamassas, uma de referência sem utilização da fibra e as outras quatro reforçada com fibra variando o comprimento da fibra e sua fração volumétrica. Verificou-se que a fibra do curauá ao ser adicionada em matriz cimentícia melhora suas propriedades mecânicas comparada a um compósito não reforçado com fibra, sua deformação, resistência à flexão e tenacidade são melhoradas.

Ano

2016

Creators

Pimentel,Maurílio Gomes Borges,João Pedro das Chagas Picanço,Marcelo de Souza Ghavami,Khosrow

Análise não linear de chapas através de uma formulação do método dos elementos de contorno com convergência quadrática

No presente trabalho foi desenvolvida a formulação não-linear do método dos elementos de contorno para a análise estrutural de chapas escrita em termos de deslocamentos e forças nas direções normal e tangencial ao contorno da sua superfície. A equação integral do deslocamento é deduzida a partir do Teorema de Reciprocidade de Betti, considerando-se espessura constante na chapa. Para calcular a integral de domínio envolvendo o campo de esforços iniciais (ou inelásticos) deve-se discretizar o domínio em células. A solução não linear se obtém por uma formulação implícita, na qual as correções das deformações são feitas através do operador tangente consistente que se atualiza a cada nova iteração, tendo como referência os valores das variáveis internas referentes ao incremento convergido, o que leva a uma convergência quadrática do processo iterativo. Utilizou-se como critério de ruptura o de von Misses e exemplos foram analisados a fim de mostrar a convergência quadrática no processo iterativo e também a convergência dos resultados numéricos a medida que se refinava a discretização do contorno em elementos e do domínio em células.

Ano

2016

Creators

Dóro,Vinicio da Cunha Fernandes,Gabriela Rezende

Estudio de la estructura y las propiedades mecánicas en un recubrimiento de circona estabilizada con 8% en mol de itria elaborado por proyección térmica por plasma a partir de suspensiones

El estudio de recubrimientos nanoestructurados fabricados mediante proyección térmica ha generado un gran interés en las últimas dos décadas debido a su considerable mejora en sus propiedades sobre todo en las propiedades físicas y mecánicas. Esta mejora resulta de reducir los tamaños de grano de su materia prima a escalas de 100 a 1000 veces más bajas comparadas con los recubrimientos convencionales microestructurados. Así, estos recubrimientos con estructuras a nivel nano y/o submicrométrica están empezando a ser usados en la industria gracias a sus sobresalientes propiedades y es fundamental el estudio de sus propiedades mecánicas para determinadas aplicaciones. En la actualidad, la indentación es la principal técnica de caracterización de recubrimientos y películas delgadas, a pesar de estar altamente influenciada por los defectos propios del recubrimiento en la vecindad de la indentación. La nanoindentación y la microindentación se presentan como la mejor opción para evaluar el comportamiento mecánico de estos recubrimientos nanoestructurados. Por esta razón, en este trabajo se analizó el efecto de la estructura de un recubrimiento de circona estabilizada con 8% en mol de itria (8YSZ) elaborado por proyección térmica por plasma a partir de suspensiones nanométricas (SPS) y su relación con sus propiedades mecánicas (dureza y módulo de elasticidad) medidas por las técnicas de nanoindentación y microindentación. El análisis de la estructura de la sección transversal mostró que el recubrimiento exhibe una estructura bimodal, la cual está compuesta por una zona con partículas nanométricas semifundidas (ZS) y lamelas con mayor grado de fusión (ZF). Los ensayos de nanoindentación mostraron una distribución de Weibull bimodal de sus propiedades mecánicas, la cual característica de este tipo de recubrimientos; mientras que la dureza (HV) y el módulo de elasticidad evaluados por microindentación, presentaron una distribución monomodal. Estos resultados de microindentación estuvieron influenciados por el área de contacto en las zonas indentadas en la estructura bimodal del recubrimiento.

Ano

2016

Creators

Hurtado,Francy Milena Hernández,Andrés González Gómez,María Esperanza López Ageorges,Hélène

Investigation of Adhesion and Tribological Behavior of Borided AISI 310 Stainless Steel

In the present study, the effects of the boriding process on adhesion and tribological properties of AISI 310 steel were investigated. Boriding was performed in a solid medium consisting of Ekabor-II powders at 1123 and 1323K for 2 and 6 h. The boride layer was characterized by optical microscopy, the X-ray diffraction technique and the micro-Vickers hardness tester. The X-ray diffraction analysis of the boride layers on the surface of the steels revealed the existence of FexBy, CrxBy and NixBy compounds. Depending on the chemical composition of substrates, the boride layer thickness on the surface of the AISI 310 steel was found to be 56.74 μm. The hardness of the boride compounds formed on the surface of the AISI 310 steel ranged from 1658 to 2284 HV0,1, whereas the Vickers hardness value of the untreated steel AISI 310 was 276 HV0,1. The wear tests were carried out in a ball-disc arrangement under a dry friction condition at room temperature with an applied load of 10N and with a sliding speed of 0.3 m/s, at a sliding distance of 1000m. The wear surfaces of the steel were analyzed using an SEM microscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy EDS. It was observed that the wear rate of unborided and borided AISI 310 steel ranged from 4.57 to 71.42 mm3/Nm.

Asphalt binders modified with Moringa Oleifera Lam oil

The concern with sustainable development has driven efforts to the study of green technologies to minimize the environmental impacts without compromising pavement quality. In this scenery, the paving industry has started to research and apply warm asphalt mixtures, which are produced in lower temperatures than conventional mixtures and reduce the expenses in fuels. The warm mixtures can result from the addition of an oil, usually organic, to the conventional binder, decreasing the binder's viscosity. Moringa oleifera Lam Seeds possess an oil content varying between 38 and 40% and have antioxidant and lubricant properties. This study aimed to evaluate the changes in properties related to consistency and the effective variation of mixing and compaction temperatures due to asphalt modification with the oil of Moringa oleifera Lam as green additive. The Moringa oleifera Lam oil was extracted by pressing of seeds. Then, 6 mixtures were made using 50/70 PAC and Moringa Oleifera Lam oil in different proportions (0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5% and 3%), as well as a reference sample (pure PAC). The binders were analysed using Brookfield Viscosity, Penetration, Softening Point and Rolling Thin Film Oven (RTFOT) Tests. The results showed that the addition of Moringa oleifera Lam oil must be made for contents in the range of 0.5% to 1%, once that to these contents there is a significant reduction in machining and compaction temperatures (≈ 5 °C) without compromising the asphalt binder performance.

Ano

2016

Creators

Lucena,Lêda Christiane de F. Lopes Silveira,Iarly Vanderlei da Costa,Daniel Beserra da

Experimental determination of the level of damage suffered by rigid PVC pipes under quasi-static impact load

This paper presents a approach to determining the level of damage on rigid PVC pipes (polyvinyl chloride), destined for the supply of drinking water, and previously subjected to quasi-static impact. The originality of the work has been to experimentally characterize the level of damage via readily measurable physical quantities obtained under operating conditions. For this purpose, a wide range of experiments were performed. Firstly, trials involving impact with a hemispherical-end hammer weighing 16kg, dropped from a height of between 0 - 2m on portions of rigid PVC pipe. Thereafter, the dimensions of the affected area on the portions of the pipe are measured using a Tridimensional Measuring Machine (TMM). Finally, tensile tests on flat test pieces from around the impacted area of the pipe section were used to determine the post-impact residual mechanical strength. This investigation on post-impact properties allows the definition of the level of damage reached via the unified theory model of Bui Quoc. By analogy to the latter, the damage is expressed as a function of the area of the impacted section.

Ano

2016

Creators

Christian,Fokam Bopda Bienvenu,Kenmeugne Khalifa,Mansouri Theodore,Tchotang Medard,Fogue Lucien,Meva'a

Avaliação de pastas de cimento Portland contendo cinza pesada moída

Neste trabalho avalia-se a influência da incorporação de cinza pesada moída, obtida da combustão de carvão mineral, em pastas de cimento Portland. A cinza pesada foi incorporada as pastas de cimento em três distribuições granulométricas distintas e dosadas para teores de substituição ao cimento, em volume, de 10%, 30% e 50%. As pastas foram dosadas com duas relações água/aglomerante, em massa, de 0,35 e 0,40. As primeiras idades foram investigadas por calorimetria isotérmica. Após passarem por cura úmida, as pastas foram testadas por termogravimetria, resíduo insolúvel e resistência mecânica à compressão para as idades de 7, 28 e 91 dias de hidratação. Foi observado um aumento do grau de hidratação para as pastas produzidas com cinza pesada moída, independentemente da finura e do teor incorporado. O aumento de calor liberado e resistência à compressão, juntos com a redução do percentual de resíduo insolúvel, levaram a conclusão que cinza pesada moída apresentou, simultaneamente, atividade química e física junto a hidratação do cimento. Os resultados sugerem que a cinza pesada moída pode substituir em até 50% o volume do cimento Portland sem redução da resistência mecânica aos 91 dias de hidratação.

Ano

2016

Creators

Pilar,Ronaldo Schankoski,Rudiele Aparecida Moro,Agostinho João Dal Repette,Wellington Longuini