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Argamassa de revestimento produzida a partir da substituição do agregado natural por resíduo de scheelita e pó de pedra
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-28) Macêdo, Jeandson Willck Nogueira de; Acchar, Wilson; Silva, Vamberto Monteiro da; 67456863415; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; http://lattes.cnpq.br/8133342162193804; Silva, Jaqueligia Brito da; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Lucena, Luciana de Figueiredo Lopes; http://lattes.cnpq.br/5893551656862490; Marques, Sheyla Karolina Justino; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073
A exploração de agregados envolve a extração de recursos naturais não renováveis e, com isso, modifica o meio ambiente causando impactos ambientais. Somente em 2016, o Brasil produziu cerca de 312 milhões de toneladas de areia, agregado que é geralmente extraído dos leitos dos rios, causando danos diversos ao meio ambiente, como a erosão, o assoreamento dos rios e a contaminação dos solos. Com o propósito de mitigar estes impactos, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo do aprimoramento de tecnologias que substituam os agregados naturais por resíduos, como aqueles gerados na mineração de brita e scheelita. O estado do Rio Grande do Norte concentra as maiores reservas de scheelita do Brasil, as quais são exploradas com vistas à obtenção de tungstênio, um dos minerais mais utilizados na produção de diversos segmentos industriais. Durante a extração deste elemento são geradas toneladas de resíduos sólidos que são estocados ao ar livre, ocupando grandes áreas, causando impactos ao meio ambiente. O pó de pedra é o subproduto fino originário do processo de britagem das rochas para obtenção de brita para a construção civil, que geralmente, é depositado no pátio das pedreiras, em grandes volumes, causando diversos impactos ambientais e doenças respiratórias. No Brasil, este resíduo é utilizado principalmente na produção de concreto usinado e argamassas industrializadas, no entanto, seu emprego na produção de argamassas e concretos em obras convencionais ainda é bastante restrito. Diante desta problemática, a presente pesquisa tem como objetivo o estudo do desempenho de argamassas de revestimento produzidas com substituição total do agregado natural por areias binárias residuais constituídas de pó de pedra e subproduto de scheelita. Para isso foi realizada a caracterização dos resíduos e materiais utilizados na confecção das argamassas, incluindo análises de FRX, DRX e MEV. Em seguida, foram formuladas argamassas na proporção de 1:3, em volume, com substituição total da areia natural por areias residuais de scheelita e britagem. As argamassas foram analisadas quanto as suas propriedades no estado fresco (consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado e retenção de água) e endurecido (resistência à tração, à compressão, absorção por imersão, absorção por capilaridade, densidade aparente, e microestrutura). Ao final, foram executados revestimentos, que por sua vez, foram avaliados quanto a aderência à tração. O estudo do empacotamento e distribuição granulométrica dos agregados permitiu a confecção de uma areia residual de alta qualidade a partir da combinação, em partes iguais, do pó de pedra e o resíduo da scheelita grosso. A argamassa produzida com esta composição, no estado fresco, embora mais densa, obteve melhor consistência, maior retenção de água e teor de ar incorporado semelhante à argamassa referência. No estado endurecido, a formulação alcançou elevada resistência mecânica, maior densidade de massa, menor absorção, tanto por imersão quanto por capilaridade, de todas as argamassas avaliadas. Aplicada como revestimento, obteve resistência a aderência à tração aproximado a argamassa de referência e, superiores aos valores mínimos estabelecidos pelas normas brasileiras para argamassas de revestimentos, o que ratifica a viabilidade da utilização da composição da areia de britagem e de scheelita como agregado para argamassas.
Argamassas produzidas a partir da substituição do agregado miúdo pelo resíduo do beneficiamento da scheelita e da água de hidratação por manipueira
(2019-11-29) Souza, Rayanderson Saraiva de; Acchar, Wilson; ; ; Nóbrega, Andreza Kelly Costa; ; Marques, Sheyla Karolina Justino; ; Silva, Vamberto Monteiro da;
Argamassas são misturas homogêneas compostas por agregado miúdo, aglomerante e água, sendo um dos materiais mais consumidos pela indústria da construção civil. Os agregados representam de 60 a 80% do consumo de materiais nas argamassas, além de elevado consumo de água tratada. Nesse sentido, pesquisas vêm sendo desenvolvidas para substituir os materiais constituintes por resíduos que contribuam com as propriedades das argamassas, reduzam o consumo dos bens naturais finitos e apresentem uma destinação para esses produtos. Por sua vez, o Rio Grande do Norte (RN) apresenta elevados índices de comercialização de minerais, como tungstênio que é encontrado no minério de scheelita. No Brasil, os principais depósitos de minério de scheelita estão localizados na Província Scheelitífera do Seridó (RN). O processo de beneficiamento da scheelita produz cerca de 18.000m3 de resíduos/ano (fino e grosso). Por outro lado, o processo de beneficiamento da mandioca (Manihot esculenta Crantz) também produz alguns resíduos, como a manipueira, um líquido de aspecto leitoso com alto teor de ácido cianídrico e elevada demanda bioquímica de oxigênio (DBO) que escorre das raízes da mandioca durante o processo de prensagem para a obtenção de fécula (amido) ou para a produção de farinha. O Brasil é o quarto maior produtor de mandioca (21,08 milhões de toneladas) e estima-se a produção de manipueira na proporção de 3:1, no qual para cada 3 kg de raízes de mandioca prensada, 1 litro de manipueira é gerado. Ambos os resíduos carecem de tecnologia para seu aproveitamento e diminuição dos impactos ambientais, como degradação visual da paisagem, do solo, do relevo, poluição do ar e contaminação do lençol freático. Dessa forma, foram analisadas argamassas de assentamento com substituição do agregado miúdo pela composição do resíduo de scheelita (fino e grosso) e da água de hidratação por manipueira. Foi realizada a caracterização dos resíduos e materiais para sua utilização em argamassa nos traços de 1:3 (cimento: agregado) e 1:1:6 (cimento: cal: agregado), em volume. Em seguida, as argamassas foram analisadas quanto a suas propriedades no estado fresco (consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado e retenção de água) e endurecido (resistência à tração, à compressão, absorção por imersão, absorção por capilaridade, densidade aparente e módulo de elasticidade dinâmico), além de análises de MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura). Os resultados demonstraram que o ajuste granulométrico do resíduo da scheelita permitiu o aumento da densidade das argamassas e em conjunto com a manipueira possibilitaram o aumento do desempenho das argamassas, quanto a absorção capilar e plasticidade. A manipueira favoreceu a melhor hidratação do cimento quanto a produção de CSH e CASH, permitindo um material mais denso e com melhores resistências mecânicas. Os melhores resultados foram obtidos para a composição com cimento, resíduo de scheelita e manipueira, demonstrando ser um material promissor para a indústria da construção civil.
Avaliação do uso de cinza de madeira e metacaulim na produção de tijolos leves de solo-cimento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-13) Souza, Jônatas Macêdo de; Acchar, Wilson; Silva, Vamberto Monteiro da; https://orcid.org/0000-0003-2962-0986; http://lattes.cnpq.br/2629788349762577; Sousa, Clawsio Rogerio Cruz de; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593; Marques, Sheyla Karolina Justino
Diante da preocupação com a emissão de gases do efeito estufa, empresas de diversos setores econômicos estão fazendo uso de biomassa como combustível para geração de energia térmica em caldeiras, em detrimento dos combustíveis fósseis usualmente empregados. Um desses biocombustíveis utilizados é o cavaco de madeira, material lignocelulósico de pequenas dimensões obtido a partir da picagem da madeira. No entanto, apesar da vantagem ambiental da compensação das emissões de gás carbônico (CO2), ao ser queimado, o material gera a cinza como resíduo que quando não é reaproveitado na agricultura como fertilizante ou para compostagem, é destinado a aterros ou lixões, causando impactos ao meio ambiente. Dessa forma, existe a necessidade de estudos mais aprofundados sobre as propriedades físicas e químicas da cinza para que novas aplicações sejam pensadas a fim de fomentar melhor destinação para o resíduo. Diante do exposto, essa pesquisa teve como objetivo avaliar a influência da cinza da madeira em conjunto com o metacaulim – material pozolânico – em substituição a um solo argilo-siltoso (classificado como A-6) na produção de tijolos leves de solo-cimento. Ao todo foram produzidas 7 formulações com 10% de cimento, das quais uma referência (sem substituições), 3 com substituição parcial do solo pelos teores de 5%, 10% e 20% de cinza e 3 com os mesmos teores de cinza mais 5% de metacaulim em substituição ao solo. Os tijolos foram curados por 7 dias em câmara úmida. Em seguida foram submetidos aos ensaios de resistência à compressão e absorção de água aos 7 e 28 dias de acordo com a NBR 8492, e ao ensaio de durabilidade aos 7 dias de acordo com a NBR 13554. As amostras com melhor desempenho no ensaio de resistência à compressão aos 28 dias, antes e após o ensaio de durabilidade foram submetidas a ensaios de caracterização microscópica por meio das técnicas de Difração de RaiosX (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os tijolos ensaiados apresentaram baixa massa específica, menor que 1,65 g/cm³ aos 28 dias, com destaque para a amostra com substituição do solo por 20% de cinza e 5% de metacaulim com 1,22 g/cm³. Quanto a resistência à compressão aos 28 dias, com exceção da formulação com substituição do solo por 20% do resíduo, todas as demais apresentaram resultados superiores a 2 MPa, atendendo a NBR 8491. Em função do alto teor de finos presente no solo (61,21% passante na peneira Nº 200), as absorções médias de todas as composições ficaram acima de 20%. Após serem submetidas ao ensaio de durabilidade por imersão e secagem, todas as formulações apresentaram perda de massa abaixo dos 7% indicados para o solo do tipo A-6 na NBR 13553. Na caracterização microestrutural identificou-se fases mineralógicas dos produtos das reações cimentícias como CSH e CASH, também confirmadas pelas imagens da microestrutura obtidas no MEV. Os resultados são promissores e validam o uso da cinza com ou sem metacaulim para produção de tijolos leves de solo-cimento.
Desenvolvimento de cerâmicas com alta sinterabilidade à base de Nano Alumina reforçada com CBC produzidas por tape casting
(2019-03-25) Silva, Larissa Bezerra da; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da; ; Araújo, Micheline dos Reis; ; Marques, Sheyla Karolina Justino;
A tendência atual na pesquisa e fabricação de novas cerâmicas avançadas e estruturais parece privilegiar o uso de pós de alta pureza e ultrafinos combinados com menor tempo e temperatura de sinterização. Composições com aditivos óxidos (Cu2O, CuO, TiO2, MgO, B2O3, SiO2, K2O, Na2O, Li2O, ZrO2, ZnO) e cinza do bagaço da cana (CBC) foram preparadas juntamente com alumina para avaliar o efeito dos mesmos como auxiliar de sinterização, e por seguinte foram produzidas fitas cerâmicas por tape casting com a formulação mais promissora. Quase todos os compósitos apresentaram densificação abaixo de 1100 ° C. Os valores de densidade mais altos (~ 95%) foram obtidos para composições baseadas respectivamente em borossilicato (F3 e F7) e soda vidros de cal (F8), contendo Na no precursor em pó, e F1, F2, F3 tendo TiO2 e Cu2O como precursores, e por final a composição com 10% da cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBC). Amostras F5 (baseado em K), F9 (sem K ou Na no precursor em pó de vidro) e F4 apresentaram morfologia irregular com a presença de porosidade intergranular. As composições F6, F7 e F8 apresentaram morfologias uniformes correspondente a densificação. E finalmente, a partir da mistura de alumina com resíduo CBC (AR), isto é, com adição de partículas de reforço, sinterizadas a 1200ºC, foi escolhida para a produção das fitas cerâmicas. A suspensão cerâmica apresentou um decréscimo da viscosidade com o aumento da taxa de cisalhamento, o que caracteriza um comportamento pseudoplástico, permitindo a obtenção de fitas com superfícies homogêneas e planas. O valor da TRF (Tensão de Ruptura à Flexão) média foi de 20,14 MPa para os laminados com 6 camadas produzidos a partir das fitas.
Desenvolvimento de membranas cerâmicas de Fosfato Tricálcico e Hidroxiapatita com adição de Manganês via Tape Casting para regeneração óssea guiada
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-20) Cavalcanti, Luana Barbosa da Cruz; Acchar, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-1193-754X; http://lattes.cnpq.br/0606365398778305; Ramalho, Eduardo Galvão; Alves, Hugo Plínio de Andrade; Marques, Sheyla Karolina Justino; Silva, Vamberto Monteiro da
Materiais constituídos por cálcio e fósforo tem sido amplamente estudados por apresentarem semelhança química e biológica aos tecidos ósseos, além de serem osteocondutíveis, orientando células osteoblásticas ao promover neoformação óssea. Por apresentarem resistências mecânicas relativamente baixas, se faz necessário adicionar polímeros biocompatíveis que auxiliem na otimização da conformação desses materiais. Apesar de apresentarem boa resposta das células ao entrarem em contato com o osso, estudos indicam que a proliferação celular ocorre de forma lenta. Uma promissora alternativa para acelerar essa velocidade é a adição de elementos químicos como manganês, já que este é capaz de influenciar o metabolismo ósseo ao estimular a produção de osteoblastos, no início da osteogênese. Uma técnica bastante utilizada para a produção de filmes finos, planos e de espessura controlada é a Tape Casting. O uso deste método para o desenvolvimento de biomateriais permite um controle de porosidade, tamanho e formato dos poros, características fundamentais nas membranas de barreira. Neste trabalho, fitas cerâmicas à base de fosfato tricálcio e hidroxiapatita de pós comerciais e sintéticos com e sem a adição de manganês foram desenvolvidas através do método de Tape Casting a fim de avaliar qual material apresentava proliferação celular mais rápida e eficaz. Os pós-cerâmicos utilizados foram analisados através de Difração de Raio X. As suspensões foram caracterizadas através de ensaio reológico. As fitas foram caracterizadas através de análise térmica (ATG/ATD), difração de Raio X (DRX), grau de intumescimento, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV- FEG), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), espectroscopia Raman, bioatividade e citotoxicidade. As análises realizadas buscaram avaliar o potencial dessas fitas para utilização como curativos ósseos para uma melhoria na atividade metabólica do osso. De acordo com o estudo reológico, foi observado o comportamento pseudoplástico, adequado para o processo de Tape Casting. Os pós cerâmicos apresentaram fases de βTCP, hidroxiapatita e óxido de manganês. O grau de intumescimento, a análise térmica e as imagens de MEV confirmaram a capacidade do material de osteocondução, pois foi possível observar a formação de precipitados de Ca e P ao longo dos dias. As amostras se mostraram resistentes à água e ao tratamento térmico, assim como apresentaram densa microestrutura. As análises de biocompatibilidade realizadas demonstraram excelentes respostas de bioatividade e não apresentaram toxicidade, o que é fundamental para a utilização em curativos ósseos para regeneração óssea guiada.
Estudo da adição conjunta da cinza do bagaço da cana-de-açúcar e do resíduo cerâmico na produção de tijolos maciços de solo-aglomerante(s)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-20) Duarte, João Batista; Acchar, Wilson; ; ; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; ; Gondim, Priscylla Cinthya Alves; ; Marques, Sheyla Karolina Justino; ; Silva, Vamberto Monteiro da;
As indústrias da construção civil e do agronegócio estão sob enorme pressão advinda do aperfeiçoamento da legislação ambiental, visando à elaboração de processos e produtos que necessitem na sua fabricação de menor quantidade de energia e que possam ao final do seu ciclo de vida ser reaproveitados. No agronegócio brasileiro a cana-de-açúcar é um produto agrícola com os menores custos de produção no mundo. A calcinação do bagaço da cana gera a cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) que é um passivo ambiental que pode contaminar o solo e o lençol freático. Essa realidade, concernente a geração de volumes expressivos de resíduos, repete-se na cadeia produtiva da construção civil, destacando-se as perdas advindas da quebra de tijolos cerâmicos, nos processos de transporte, armazenamento e uso para edificação de alvenarias sem fins estruturais. O resíduo cerâmico (RC), oriundo da quebra do tijolo cerâmico, quando cominuído aumentará a superfície específica das suas partículas e possibilitará maior reatividade. Logo, o emprego da CBC e do RC no processo de fabricação de tijolos maciços de solo-aglomerante(s) é viável tecnicamente devido à possibilidade de ocorrência da atividade pozolânica, ou seja, a formação de silicatos e aluminatos de cálcio hidratados, decorrente da recombinação da sílica e alumina desorganizadas existentes nos mesmos e no solo lateritico com a fase Portlandita (Ca(OH)2), formada a partir da hidratação do cimento e da constituição química da cal hidratada. Esse estudo científico realizou a caracterização física, mineralógica e química do solo, cal, cimento, CBC e RC. Depois foram moldados tijolos maciços de solo-aglomerante(s) sem e com teores de 2% e 4% de RC e 2% de CBC e submetidos a ensaios de resistência à compressão simples, absorção de água e durabilidade modificada. As amostras que apresentaram resultados mais significativos nos experimentos foram enviadas para a realização dos ensaios de DRX e MEV. A composição ternária, solo, 12% cimento e 4% RC e a quaternária, solo, 12% cimento, 2% CBC e 2% RC apresentaram os melhores resultados em relação às propriedades físicas e mecânicas anteriormente citadas.
Estudo da combinação de resíduo de scheelita, pó de pedra e manipueira com aglomerantes para produção de tijolos ecológicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-01-15) Ramos Filho, Ricardo Eugênio Barbosa; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/4559617788166515; Silva, Jaqueligia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Gondim, Priscylla Cinthya Alves; ; http://lattes.cnpq.br/7727315802596668; Marques, Sheyla Karolina Justino; ; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100
A elevada quantidade de resíduos do extrativismo mineral e vegetal, que causam graves impactos ambientais quando depositados de forma inadequada, pode ser largamente aproveitada pela indústria da construção civil, uma das maiores consumidoras dos recursos naturais do planeta, promovendo uma economia circular. Diversas pesquisas têm sido realizadas com a utilização de resíduos em materiais de construção, destacando-se o tijolo solo-cimento, também chamado de tijolo ecológico. Realizando-se uma pesquisa sistemática, foi verificada a utilização em materiais de construção de resíduo de scheelita e pó de pedra, que são gerados em grandes quantidades no Estado do Rio Grande do Norte. Em substituição à água de hidratação, tem sido utilizada a manipueira, o rejeito líquido do processo de beneficiamento da mandioca para produção de farinha. Visando um tijolo ecológico para uso na sociedade, que substitua o solo e a água por subprodutos, é desenvolvido este estudo da combinação de resíduo de scheelita, pó de pedra e manipueira com adição de aglomerantes. Foi realizada a caracterização física, química e mineralógica dos resíduos e em seguida o ensaio de compactação para se avaliar a melhor combinação da mistura dos subprodutos minerais, sendo determinada em 50% de cada. Foram realizados ensaios tecnológicos, em corpos de prova cilíndricos com adição de cimento e/ou cal hidratados com água, obtendo-se resultados satisfatórios para as formulações com cimento. Essas formulações com cimento foram utilizadas para produção dos tijolos, tendo adição de manipueira, em substituição à água, em 11% com relação à massa total dos resíduos sólidos. Os ensaios tecnológicos dos tijolos apresentaram resultados satisfatórios, justificados pelo elevado empacotamento entre os minerais e pelas propriedades da manipueira, sendo observadas fases cimentícias nas análises de Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de Raios X. O tijolo ecológico mostra-se promissor para utilização como alvenaria de vedação, podendo ser competitivo no mercado pelo baixo custo e fácil disponibilidade dos subprodutos minerais e vegetais, destacando-se a formulação com 9% de adição de cimento à mistura de resíduos.
Estudo da incorporação de cascalho proveniente da perfuração de poços de petróleo em formulações para tijolos de solo-cimento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-01-17) Marques, Sheyla Karolina Justino; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073; Chaves, Leonardo Flamarion Marques; ; Silva, Jaquelígia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Costa Neto, Célio Albano da; ; http://lattes.cnpq.br/3087567490835135
O presente trabalho consiste no estudo das características e propriedades tecnológicas de tijolos solo-cimento formulados a partir de misturas binárias e ternárias de cimento Portland, areia, água, com e sem adição de cascalho proveniente da perfuração de poços de petróleo, que poderão ser utilizados pela indústria, com o objetivo de melhorar seu desempenho e diminuir seu custo utilizando o resíduo e, conseqüentemente, aumentando sua vida útil. Os tijolos de solo-cimento constituem uma das alternativas para a construção em alvenaria. Esses elementos, após pequeno período de cura, garantem resistência à compressão simples similar à dos tijolos maciços e blocos cerâmicos, sendo a resistência tanto mais elevada quanto maior for à quantidade de cimento empregada. Foi utilizado o solo proveniente do Município de São José do Mipibú/RN, as margens do Rio Baldun, cimento CPIIZ-32 e resíduo de cascalho de perfuração de poços de petróleo proveniente da perfuração de poços Onshore, no município de Mossoró/RN, fornecido pela Petrobras. Para a determinação da mistura ótima, estudou-se a inclusão de teores de resíduos diferenciados (100%; 80%; 70%; 60% e 50%) onde foram confeccionados 15 corpos-de-prova. A avaliação dos tijolos confeccionados foi feita a partir de ensaios de compressão simples, perda de massa por imersão e absorção de água. Os resultados experimentais comprovaram a eficiência e o elevado potencial de utilização do resíduo proveniente da perfuração de poços de petróleo, tornando o tijolo de solo-cimento-resíduo com uma maior resistência mecânica e menor absorção de água. O melhor resultado, em termos de resistência mecânica e absorção d água, para a mistura ternária, foi de 10% de solo, 14% de cimento e 80% de resíduo. Em termos de misturas binárias, obteve-se o melhor resultado para a combinação cimento-resíduo, que foi de 14% de cimento incorporado no resíduo
Estudo da pasta de cimento com substituição parcial e total da água de hidratação por manipueira
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-28) Pipolo, Lisieux Feitosa Gondim; Acchar, Wilson; Silva, Vamberto Monteiro da; 67456863415; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100; Lucena, Luciana de Figueiredo Lopes; http://lattes.cnpq.br/5893551656862490; Silva, Jaqueligia Brito da; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Marques, Sheyla Karolina Justino; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073
A pasta de cimento é a união de dois insumos: água e cimento. A partir dela são preparados concretos e argamassas, elementos mais consumidos na indústria da construção. Diante desta grande demanda, surgem alguns questionamentos sobre o impacto ambiental quanto ao elevado consumo de recursos naturais. Neste sentido, pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o propósito de minimizar o consumo de bens não renováveis através de substituição por produtos oriundos de outras atividades produtivas. Dentro desta perspectiva está a manipueira, subproduto líquido resultante do processo de prensagem das raízes de mandioca com alto teor de ácido cianídrico e elevada demanda bioquímica de oxigênio. Seu descarte normalmente é feito em corpos d’água causando alteração da capacidade de autodepuração e eutrofização, ou através do acúmulo em pequenas áreas circundantes do local de produção sem tratamento prévio. Considerando que em 2020 o Brasil foi responsável pela produção de 18,96 milhões de toneladas da raiz de mandioca tornam-se relevantes estudos para mitigação deste impacto ambiental. O objetivo desta pesquisa é analisar o comportamento da pasta de cimento produzida com manipueira em substituição à água, quanto as propriedades físicas e mecânicas e microestutura. Os materiais foram caracterizados e sete pastas preparadas com diferentes teores de substituição (10%, 15%, 20%, 25%, 50%, 75% e 100%) para análise das propriedades no estado fresco e endurecido. No estado fresco, a presença da manipueira provocou retardo do tempo de pega até 66% em relação à pasta de referência e comportamento plastificante às pastas de cimento em todas as formulações propostas. No estado endurecido, foi constatado um aumento da resistência à compressão em 28% na formulação com 20% de substituição, e uma queda acentuada nas proporções de 75% e 100% de substituição quando comparadas à pasta de referência. Foi verificada ainda a diminuição da massa específica, aumento do índice de vazios e absorção por capilaridade em todas as proporções de substituição. A partir dos resultados encontrados foram realizadas análises microestruturais nas amostras das composições de 20% e 100%. Percebeu-se a formação de flocos silicato hidratado (CSH) na pasta com 20% de substituição, e etringita tardia na pasta com 100%. Assim, conclui-se que a manipueira estudada pode ser utilizada em pastas de cimento substituindo até 20% da água de hidratação, uma vez que suas propriedades foram melhoradas. No entanto, a incorporação da manipueira em maiores teores de substituição, prejudicaram o processo de hidratação do cimento.
Incorporação do pó de conchas de ostra provenientes do processo de ostreicultura na produção de argamassa para revestimento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-16) Siqueira, Nívia Luciana Costa de; Nascimento, Wallace Silva do; Marques, Sheyla Karolina Justino; Longo, Guilherme Ortigara; Marques, Sheyla Karolina Justino
A aquicultura é uma das indústrias que mais cresceu nos últimos anos, ultrapassando a pesca, produzindo 114.5 milhões de toneladas no ano de 2018 e com projeção de crescimento de mais 109 milhões de toneladas até 2030. A aquicultura moderna deve estar baseada em três pilares: produção economicamente viável, conservação do meio ambiente e desenvolvimento social. Por entender que a atividade está intimamente ligada ao ambiente em que está inserida, pode-se afirmar que não é possível executar a atividade sem causar impactos ambientais. Os impactos ambientais do cultivo de ostras são considerados baixos em comparação às outras áreas da aquicultura, no entanto, os resíduos sólidos gerados pela atividade geram problemas como assoreamento, quando descartados no mar, e quando descartados em terrenos baldios, por exemplo, pode haver o surgimento de enfermidades provenientes dos animais e insetos que alimentam-se da matéria orgânica presente no material, além do mau cheiro causado e da poluição visual. O objetivo do presente estudo foi avaliar a viabilidade técnica da confecção de argamassa para revestimento a partir da substituição em diferentes porcentagens do agregado pelo pó das conchas provenientes do cultivo de ostras, realizado por determinada associação da região de Tibau do Sul, Rio Grande do Norte. Para tanto, as conchas da ostra Crassostrea brasiliana foram higienizadas e direcionadas ao processo de moagem em moinho de bolas. O pó de concha de ostra (PCO) foi submetido às análises granulométrica, de termogravimetria, fluorescência de Raios X e difração de Raios X, para a caracterização físico-química. Posteriormente, o PCO foi utilizado na moldagem de corpos de prova de argamassa para revestimento, substituindo o agregado nas porcentagens de 0%, 10%, 20%, 30%, 40% e 100%. Os corpos de prova de argamassa foram submetidos aos ensaios tecnológicos de resistência à compressão e absorção de água. A substituição parcial do agregado pelo subproduto da ostreicultura na confecção da argamassa proporcionou aumento da resistência à compressão, chegando a atingir média de 18 MPa para a formulação com 100% do PCO, valor superior ao requerido pela Norma Brasileira. A absorção de água foi superior para as argamassas com maior quantidade do subproduto, quando comparado à argamassa de referência, mas ainda manteve-se dentro dos padrões da NBR. Com base nos resultados, foi possível determinar que a utilização do subproduto da ostreicultura na produção de argamassa mostra-se viável.
Obtenção de fitas cerâmicas a base de NiO/CDG via colagem de fitas
(2017-09-08) Cruz, Luana Barbosa da; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da; ; Vieira, Lucianna da Gama Fernandes; ; Marques, Sheyla Karolina Justino;
As células a combustível do tipo óxido sólido (CaCOS) consistem em dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em elétrica e tem atraído cada vez mais atenção devido à capacidade de conversão energética eficiente e mínima poluição atmosférica. Uma das técnicas que pode ser utilizada na produção das CaCOS é a colagem de fitas, pois minimiza os custos de produção. As suspensões produzidas no processo de colagem de fitas são preparadas pela dispersão de um pó em um solvente, o qual pode ser aquoso ou não, aliado a um dispersante adequado, assim como ligantes, plastificantes, surfactantes e antiespumantes. Após o processo de mistura, a suspensão é conformada através de uma lâmina niveladora, que regula a espessura da fita produzida, sobre uma superfície transportadora regular e plana, produzindo uma fita fina, flexível e resistente. Diversos materiais destacam-se na composição do anodo das células a combustível, entre eles, o óxido de níquel e cério dopado com gadolínio, uma vez que apresentam alta condutividade iônica intragranular e menor custo. Neste trabalho, foram conformados substratos cerâmicos nanoparticulados de Óxido de Níquel e Cério dopado com Gadolínio através da colagem de fitas em meio aquoso. Foram preparadas seis suspensões utilizando três dispersantes diferentes e variadas proporções de orgânicos. As três diferentes suspensões utilizadas exibiram comportamento pseudoplástico, desejável para o processamento coloidal por colagem de fitas. As fitas apresentaram uma faixa de espessura de 120 e 170 μm, recomendável para o uso em anodos de células a combustível óxido sólido. As curvas termogravimétricas mostraram a saída total dos orgânicos a uma temperatura de 500 oC. A sinterização das fitas e cerâmicas laminadas ocorreu em três diferentes temperaturas: 1250 oC, 1300 oC e 1400 oC,. Foram realizados ensaios de Difração de Raios X para observar as fases presentes antes e após a sinterização. Ensaios de densidade e porosidade, resistência mecânica à flexão e Microscopia Eletrônica de Varredura, a fim de se avaliar as propriedades da fita.
Produção de fitas cerâmicas via tape casting para aplicação biomédica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-01-31) Freitas, Anna Karla de Carvalho; Acchar, Wilson; http://lattes.cnpq.br/3267123760350056; Sousa, Clawsio Rogério Cruz de; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593; Marques, Sheyla Karolina Justino; Silva, Vamberto Monteiro da
Com a finalidade de superar as deficiências existentes nas formas de dosagem convencionais, foi criado o sistema de administração de medicamentos direcionados. O objetivo foi de fornecer medicamentos em locais alvo com uma reduzida frequência de dosagem e de forma a mitigar os efeitos colaterais causados pelos sistemas de entrega de medicamentos convencionais. As nanopartículas vem sendo utilizadas como transportadores destes medicamentos, incluindo nanopartículas de sílica mesoporosas, nanotubos de carbono, nanopartículas poliméricas, entre outras. Além disso, a utilização de diferentes técnicas para produção desses sistemas, como o método de tape casting, responsável por produzir fitas cerâmicas de fina espessura, flexíveis, de boa qualidade superficial e baixo custo. Neste trabalho foram realizados estudos referentes à produção de fitas cerâmicas através do método de tape casting, com a finalidade de obtenção de materiais para serem utilizados na área biomédica. Foram produzidas fitas cerâmicas de tricálcio fosfato com diferentes percentuais de quitosana. Outra composição estudada foi do argilomineral paligorskita, utilizando neomicina para o estudo da liberação de fármaco. O primeiro passo se deu com o estudo dos pós, sendo realizadas análises de difração de raio X (DRX), análise termogravimétrica (ATG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As barbotinas foram caracterizadas através do ensaio reológico para então ser realizada a colagem da fita cerâmica. Estas foram caracterizadas através das análises de difração de raios X (DRX), análise térmica diferencial (ATG/ATD), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise elementar (CHN-S) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Além destas, foram realizados testes de atividade antimicrobiana, assim como, cálculos de energia de absorção. De acordo com os resultados obtidos, foi observado o comportamento pseudoplástico da suspensão, adequado para a conformação das fitas cerâmicas. Picos de reflexão referentes às fases paligorskita, de estrutura ortorrômbica, e do fosfato tricálcico, estrutura ortorrômbica, foram detectados. Análise por DSC identificou picos exotérmicos característicos da neomicina. Portanto, foram produzidas fitas cerâmicas de fina espessura, flexíveis, biodegradáveis, biocompatíveis, que apresentaram importantes características para uso na área biomédica.
Produção de tijolos resíduo-cimento usando cascalho de perfuração e cinza do bagaço de cana-de-açúcar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-01-22) Marques, Sheyla Karolina Justino; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073; Silva, Jaqueligia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Peres, Ana Paula da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/9975840346577976; Pickler, Arilza Castilho; ; Ramalho, Eduardo Galvão; ; http://lattes.cnpq.br/3006037569302325; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100
O presente trabalho consiste no estudo das características e propriedades tecnológicas de tijolos resíduo-cimento maciços e vazados, formulados a partir de misturas binárias e ternárias de cimento Portland, cascalho proveniente da perfuração de poços de petróleo, com e sem adição de cinza do bagaço de cana-de-açucar que poderão ser utilizados pela indústria, com o objetivo de melhorar seu desempenho, diminuir seu custo e aumentar sua vida útil. Os tijolos de solo-cimento constituem uma das alternativas para a construção em alvenaria. Esses elementos, após pequeno período de cura, garantem resistência à compressão simples similar à dos tijolos maciços e blocos cerâmicos, sendo a resistência tanto mais elevada quanto maior for à quantidade de cimento empregada. Foi utilizado cimento CPIIZ-32, resíduo de cascalho de perfuração de poços de petróleo proveniente da perfuração de poços Onshore, no município de Mossoró/RN, fornecido pela Petrobras e cinzas do bagaço de cana-de-açúcar. Para a determinação da mistura ótima, estudou-se a inclusão de teores de CBC (2%; 4%; 6%; e 8%) onde foram confeccionados 18 corpos-de-prova. A avaliação dos tijolos confeccionados foi feita a partir de ensaios de compressão simples, perda de massa por imersão e absorção de água. Os resultados experimentais comprovaram a eficiência e o elevado potencial de utilização do resíduo proveniente da perfuração de poços de petróleo e cinza do bagaço de cana-de-açúcar, tornando o tijolo resíduo-cimento com uma maior resistência mecânica e menor absorção de água.

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