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Resumo Apresentamos, neste artigo, um estudo teórico sobre os limites físicos associados a uma partícula fundamental, o fóton, na escala de Planck. Além disso, calculamos a temperatura de um buraco negro com as dimensões de Planck. A partir da análise dimensional, verificamos cinco unidades da escala de Planck (massa, tempo, comprimento, energia e temperatura). Primeiramente, analisamos um fóton com dimensões do comprimento de Planck; em seguida, identificamos a energia deste fóton com o comprimento de onda da ordem do raio de Schwarzschild  (  r s ). Por fim, calculamos a temperatura de um buraco negro com as dimensões de Planck (no caso, com seu raio de Schwarzschild igual ao comprimento de Planck). O “raio do fóton” aparece como um múltiplo do comprimento de Planck, demonstrando a inacessibilidade de escalas menores que a de Planck devido ao Princípio da Incerteza. Dentre os resultados obtidos, podemos destacar três caminhos possíveis para a escala de Planck, bem como a mensuração do menor fóton possível de acordo com as leis da Física, que se caracteriza por máxima frequência e energia.

Abstract In this paper we present a theoretical study of the physical limits associated with a fundamental particle, the photon, in the Planck scale. In addition, we calculated the temperature of a black hole with Planck dimensions. From the dimensional analysis, we verified five units of the Planck scale (mass, time, length, energy, and temperature). First, we analyze a photon with dimensions of Planck length; Then we identify the energy of this photon with the wavelength of the order of the Schwarzschild ray  (  r s ). Finally, we calculate the temperature of a black hole with Planck's dimensions (in this case, with its Schwarzschild radius equal to the Planck's length). The “photon ray” appears as a multiple of Planck's length, demonstrating the inaccessibility of scales smaller than Planck's due to the Uncertainty Principle. Among the results obtained, we can highlight three possible paths to the Planck scale, as well as the smallest possible photon measurement according to the laws of physics, which is characterized by maximum frequency and energy.
RESUMO A indústria da cerâmica vermelha compreende materiais empregados na construção civil (tijolos, telhas, argila expandida, entre outros) e tem grande importância para o desenvolvimento econômico brasileiro, assim tem crescido a procura por seus produtos, causando um problema de escassez de reservas de matérias-primas de boa qualidade e em locais economicamente adequados. Outros materiais também utilizados na construção civil, como o granito (principal produto da indústria de rochas ornamentais) e gesso de revestimento tem apresentado crescimento em sua demanda, gerando, em seu processo de beneficiamento, grande quantidade de resíduos, provocando impacto negativo ao meio ambiente. A reciclagem de resíduos está cada vez mais em evidência em razão do grande volume gerado pelo setor. A indústria de cerâmica vermelha, por sua característica heterogênea, tem se destacado na incorporação de resíduos, tanto por apresentar vantagens, quanto pelo maior rigor das leis atuais. Assim, este trabalho tem por finalidade expor uma visão geral sobre os efeitos da utilização dos resíduos industriais, gesso e granito, em indústria de cerâmica vermelha, apresentando também resultados de trabalhos executados nesta área. Os resultados apontam quantidade escassa de pesquisas na área de reciclagem de resíduos de gesso e granito, e que a utilização dos mesmos em massa cerâmica está em conformidade com a legislação vigente e ainda contribui para a redução dos impactos negativos causados ao meio ambiente devido ao seu descarte em locais indevidos.

ABSTRACT The red ceramics industry comprises materials used in construction (bricks, tiles, expanded clay, among others) and is of great importance for Brazilian economic development, so the demand for its products has grown, causing a problem of scarcity of reserves of good quality raw materials and in economically appropriate places. Other materials also used in construction, such as granite (main product of the ornamental stone industry) and gypsum coating have shown growth in their demand, generating large amounts of waste, causing negative impact on the environment. The recycling of waste is increasingly evident due to the large volume generated by the sector. The red ceramic industry, due to its heterogeneous character, has been prominent in the incorporation of waste, as much to present advantages as the greater rigor of the current laws. The purpose of this work is to present an overview of the effects of the use of industrial waste, gypsum and granite, in the red ceramic industry, and also presents results of work carried out in this area. The results point to a scarce amount of research in the area of waste recycling of gypsum and granite, and that their use in ceramic mass complies with current legislation and also contributes to the reduction of negative impacts caused to the environment due to its disposal in undue places.
RESUMO Incêndios em edificações são frequentes em todo o mundo. Um sistema construtivo amplamente empregado no Brasil e pouco estudado em situação de incêndio é a alvenaria estrutural constituída por blocos de concreto. Em temperatura ambiente pode-se estimar a resistência à compressão axial da alvenaria através da compressão axial de prismas. Além disso, por meio de prismas é possível representar a perda de resistência mecânica devida à deterioração térmica. Assim, o presente trabalho tem como objetivo analisar, em contexto puramente numérico, a resistência mecânica de prismas constituídos por blocos de concreto submetidos à compressão e em situação de incêndio, por meio de simulação termomecânica. Inicialmente, foi simulado um prisma sob compressão à temperatura ambiente com o intuito de validar as propriedades dos materiais nessa condição. Posteriormente, em elevadas temperaturas, foram empregadas propriedades encontradas na literatura técnica. As condições de contorno foram variadas, aplicaram-se dois níveis de carregamento e verificaram-se os casos de prisma com uma e duas faces expostas ao incêndio. Nas simulações numéricas, a aplicação de um nível maior de carregamento, a restrição de deslocamento vertical e a exposição ao incêndio de duas faces antecipou a ruptura do prisma. A falta de restrição rotacional gerou um modo de ruptura diferente do caso com restrição rotacional e em tempo inferior de exposição ao fogo. O emprego de propriedades encontradas na literatura técnica levou a um resultado de tempo de resistência mecânica favorável à segurança.

ABSTRACT Fires in buildings are frequent in the world. Concrete blockwork masonry is a constructive system widely used in Brazil and poorly studied in a fire situation. At room temperature, the axial compressive strength of the masonry can be estimated by axial compression of prisms. In addition, by means of prisms, it is possible to represent the loss of mechanical resistance due to thermal deterioration. Thus, the purpose of the current study is to verify, in purely numeric context, the mechanical resistance of prisms with concrete blocks under compression in a fire situation, through thermomechanical simulation. Initially, the compression of the prism was simulated at room temperature with the objective of validate the materials’ properties. Posteriorly, it was adopted in the study properties based on the technical literature, at high temperatures. The boundary conditions were varied, two levels of loading were applied and cases of prism with one and two faces exposed to fire were verified. In the simulations, the application of a higher loading level, the vertical displacement restriction and the double-sided fire exposure anticipated the prism failure. The lack of rotational restraint generated a mode of rupture different from the case with rotational restraint and in less time of fire. The use of properties found in the technical literature led to a time of mechanical resistance favorable to safety.
RESUMO O uso de escórias de alto forno (EAF) como matéria-prima em cimento Portland (CP) tem sido considerado há décadas visando à redução da emissão de CO2 e da exploração de reservas de calcário e argila envolvidos na produção do clínquer. Recentemente, o interesse por cimentos isentos ou com baixo teor de clínquer tem crescido, como é o caso de cimentos supersulfatados (CSS), os quais são compostos majoritariamente por escórias de alto forno, em até 90%. As características químicas exigidas para a escória para uso em CSS, no entanto, não são as mesmas exigidas para uso em CP. Uma das características mais importantes das escórias é a relação do teor de CaO e SiO2. Escórias geradas em fornos a carvão vegetal, apresentam relação CaO/SiO2 baixa, sendo assim consideradas ácidas e aquelas geradas em fornos a carvão mineral são consideradas básicas. Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento do CSS obtido de duas escórias, A e B, geradas em fornos a carvão vegetal e mineral. A cura térmica também foi empregada como forma de intensificar a cinética de hidratação e aumentar as propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que, embora ambas as escórias atendessem às condições estipuladas pela norma europeia (EN 15743), a B se mostrou mais adequada para uso em CSS. Através da cura térmica à 40 °C, foi possível aumentar a formação de silicato de cálcio hidratado (CSH) e consequentemente a resistência mecânica do CSS feito com escória A. O menor teor de cálcio da escória A foi a provável causa da sua baixa reatividade.

ABSTRACT The use of blast furnace slag (BFS) as a raw material in Portland cement (PC) has been considered for decades to reduce CO2 emissions and the exploitation of limestone and clay reserves involved in clinker production. Recently, interest in free or low clinker cements has grown, such as supersulfated cements (SSC), which are composed mostly of blast furnace slag, up to 90%. The chemical characteristics required for slag for use in SSC, however, are not the same as those required for use in PC. One of the most important characteristics of the slag is the ratio of the CaO and SiO2 content. Slags generated in charcoal kilns have a low CaO/SiO2 ratio and are considered acidic and those generated in coal kilns are considered basic. This study aims to evaluate the behavior of SSC obtained from two slag, A and B, generated in kilns with charcoal and mineral. Thermal curing was also used to improve the hydration kinetics and mechanical properties. The results showed that, although both slags met the standard limits of (EN 15743), the B was more suitable for use in SSC. Using thermal cure at 40 °C, it was possible to increase the formation of calcium silicate hydrate (CSH) and consequently the mechanical resistance of the SSC made with slag A. The lower calcium content of slag A was the probable cause of its low reactivity.
RESUMO A presente pesquisa tem por objetivo avaliar a influência de três fatores de produção (densidade nominal, temperatura e pressão) na produção de paineis de partículas de média densidade da madeira de Eucalyptus saligna com resina ureia-formaldeído e catalisadores e verificar se os paineis atendem ao requisito normativo da ABNT NBR 14810. A influência dos fatores nos paineis MDP foram analisados por intermédio de 12 tratamentos experimentais. Foram fabricadas 48 chapas ao total, com 4 chapas com dimensões 300 mm x 300 mm x 15 mm, determinando 7 propriedades físicas e mecânicas, totalizando 336 determinações experimentais. Foram avaliadas as seguintes propriedades: teor de umidade, densidade aparente, inchamento em espessura após 2h e 24h, tração perpendicular, módulo de elasticidade e módulo de resistência. Os tratamentos, em grande parte, atenderam aos requisitos normativos, com três tratamentos atendendo plenamente. Para a maioria das propriedades os fatores de produção não foram significativos do ponto de vista estatístico, possibilitando que possa haver redução de algum fator a fim de manter o mesmo desempenho atendendo aos requisitos normativos.

ABSTRACT This research aims to evaluate the influence of three production factors (nominal density, temperature and pressure) on the production of medium density particleboard of Eucalyptus saligna wood with urea formaldehyde resin and catalysts and to verify if the panels meet the normative requirement of ABNT NBR 14810. The influence of factors on MDP panels were analyzed through 12 experimental treatments. A total of 48 sheets were manufactured, with 4 sheets with dimensions 300 mm x 300 mm x 15 mm, determining 7 physical and mechanical properties, totaling 336 experimental determinations. The following properties were evaluated: moisture content, apparent density, thickness swelling after 2h and 24h, perpendicular tensile, elastic modulus and resistance modulus. The treatments largely met normative requirements, with three treatments fully meeting. For most properties the factors of production were not statistically significant, allowing some factor to be reduced in order to maintain the same performance meeting the normative requirements.
RESUMO Uma das consequências do processo de expansão industrial é a geração de grande quantidade de resíduos. Entre todos os resíduos gerados destacam-se as embalagens de vidro, que são um dos materiais com maior tempo de decomposição presentes em aterros sanitários e outros depósitos. Dentre os diferentes tipos de embalagens de vidro que são utilizadas têm-se as garrafas long neck, que são hoje um grande problema devido ao seu descarte após a utilização. Nesse contexto, visando minimizar este problema ambiental, destaca-se o setor da construção civil, que é um excelente meio para incorporar resíduos. O objetivo deste trabalho é estudar a viabilidade de utilização de garrafas long neck moídas em substituição parcial a areia na produção de argamassa. Para tanto, foram realizados ensaios de consistência no estado fresco e de resistência à tração na flexão, resistência à compressão e absorção de água por capilaridade no estado endurecido. Os percentuais de substituição de agregado miúdo por resíduo de vidro moído foram de 10, 15, 25 e 50 % nos tempos de 7, 28, 63 e 91 dias. Como resultados, nos ensaios de resistência mecânica, obtiveram-se resistências estatisticamente iguais ou superiores ao traço referência, sendo as maiores resistências obtidas com o teor de 50 % de resíduo de vidro moído. Já no ensaio de absorção de água por capilaridade, todos os traços de argamassa apresentaram elevado coeficiente de capilaridade, sendo considerados inadequados para utilização em argamassas de revestimento.

ABSTRACT One of the consequences of the industrial expansion process is the generation of large amounts of waste. Among all the waste generated stand out the glass packaging, which is one of the materials with the longest decomposition present in landfills and other deposits. Among the different types of glass packaging that are used are the long neck bottles, which are today a major problem due to their disposal after use. In this context, in order to minimize this environmental problem, we highlight the construction sector, which is an excellent way to incorporate waste. The objective of this work is to study the viability of using long neck milled bottles to partially replace sand in the production of mortar. For this purpose, fresh consistency and flexural tensile strength, compressive strength and hardened capillary water absorption tests were performed. The percentages of replacement of fine aggregate by ground glass residue were 10, 15, 25 and 50 % at 7, 28, 63 and 91 days. As a result, in the mechanical strength tests, resistances were obtained statistically equal to or higher than the reference trait, and the highest strengths were obtained with the 50 % residue of ground glass. In the capillary water absorption test, all traces of mortar presented high coefficient of capillarity, being considered unsuitable for use in coating mortars.
RESUMO O lodo gerado durante o processo de tratamento da água para abastecer a população é descartado na maioria das vezes, de forma inadequada, nos corpos hídricos, causando negativos impactos ambientais. Neste contexto, o presente estudo visou à valorização do lodo de estação de tratamento de água (ETA) através da sua incorporação em cimento Portland. A metodologia consistiu em produzir pastas de cimento Portland de alta resistência inicial (CP V-ARI) contendo lodo de ETA em teores de substituição de 0, 10 e 20%. A resistência mecânica e os compostos hidratados foram avaliados por meio de testes de DRX, TG/DTG e MEV, além de calorimetria por condução. A substituição do cimento CPV-ARI por lodo de ETA reduziu a resistência à compressão, principalmente aos 7 dias. Foi possível observar uma maior formação de etringita nas amostras contento lodo de ETA, o que provavelmente influenciou negativamente o comportamento mecânico. No entanto, a incorporação dos compostos presentes no lodo de ETA na matriz cimentícia foi observada, mostrando que o emprego do lodo de ETA no cimento Portland pode indicar uma alternativa segura para a sua destinação final.

ABSTRACT The sludge generated during the water treatment process to supply the population is most often improperly disposed of in the water bodies, causing negative environmental impacts. In this context, the present study aimed at the valorization of the water treatment plant sludge (ETA) through its incorporation in Portland cement. The methodology consisted of producing of Portland cement pastes (CP V-ARI) containing ETA sludge in substitution contents of 0, 10 and 20%. Mechanical strength and hydrated compounds were evaluated by XRD, TG / DTG and SEM tests, as well as conduction calorimetry. Replacing CPV-ARI cement by ETA sludge reduced compressive strength, especially at 7 days. It was possible to observe a higher formation of ettringite in the samples containing ETA sludge, which probably negatively influenced the mechanical behavior. However, the incorporation of the compounds present in the ETA sludge in the cementitious matrix was observed, showing that the use of ETA sludge in Portland cement may indicate a safe alternative for its final destination.
RESUMO O lodo de esgoto é o principal subproduto proveniente do tratamento de efluentes residuais. Sua produção é crescente em todo o mundo. Paralelamente, órgãos ambientais vêm restringindo vários métodos de deposição deste resíduo, exigindo cada vez mais a criação de práticas sustentáveis. Nesse contexto, a construção civil destaca-se como um parceiro em potencial. Diversos estudos empregaram o lodo de esgoto no desenvolvimento de novos materiais de construção, dentre os quais destaca-se o agregado leve (LWA). Assim, este estudo avaliou, a partir de uma revisão sistemática da literatura, o potencial de aplicação do lodo de esgoto no processo de fabricação de agregados leves. Dados importantes como: composição química; densidade; granulometria; resistência mecânica; absorção; temperatura de sinterização; aplicação em concretos e lixiviação, foram analisados e comparados as diretrizes internacionais e/ou a agregados comerciais. Os resultados são encorajadores, pois em todos os quesitos avaliados os agregados produzidos com lodo de esgoto atenderam aos padrões internacionais e/ou apresentaram resultados semelhantes aos de agregados comerciais. Demonstrou-se, portanto, que o lodo de esgoto possui viabilidade técnica para fabricação de LWA’s, confirmando a potencialidade da gestão sustentável deste resíduo.

ABSTRACT Sewage sludge is the main by-product from wastewater treatment. Its production is growing worldwide. At the same time, environmental agencies have been restricting various methods of disposal of this waste, increasingly demanding the creation of sustainable practices. In this context, construction stands out as a potential partner. Several studies have used sewage sludge in the development of new building materials, including lightweight aggregate (LWA). Thus, this study evaluated, from a systematic review of the literature, the potential application of sewage sludge in the light aggregate manufacturing process. Important data such as: chemical composition; density; granulometry; mechanical resistance; absorption; sintering temperature; concrete application and leaching, international guidelines and / or commercial aggregates were analyzed and compared. The results are encouraging, since in all evaluated aggregates the sewage sludge aggregates met international standards and / or showed similar results to those of commercial aggregates. Therefore, it has been demonstrated that sewage sludge has technical feasibility for LWA's manufacture, confirming the potential of sustainable management of this waste.
RESUMO Resíduos de MDF (MediumDensityFiberboard) gerados nas indústrias de móveis de madeiras, geralmente, são depositados em locais inadequados, causando impactos ambientais. Este trabalho teve como objetivo desenvolver materiais porosos com a incorporação de resíduo de MDF (5, 10 e 15% de resíduo) em massas cerâmicas estruturais. As características mineralógicas, químicas e térmicas das massas foram analisadas. Corpos de prova (50mm x15mm x 5mm) foram conformados por prensagem uniaxial (13,3 MPa), os quais foram secos à 110 ºC/24 h e sinterizados à 750, 850 e 950 °C. Posteriormente, estes foram submetidos às seguintes caracterizações: absorção de água, densidade aparente, porosidade aparente e módulo de ruptura à flexão. As características mineralógicas e microestruturais, após queima, também foram analisadas. Os resultados evidenciaram que, até 10% do resíduo de MDF em forma de pó, poderá ser incorporado em massas cerâmicas estruturais para produção de materiais cerâmicos, como blocos porosos isolantes acústicos e térmicos. A porosidade aparente foi de 31,7%, a densidade aparente foi de 1,6 g/cm3 e o módulo de ruptura a flexão foi de 11,5 MPa.

ABSTRACT MDF industrial wastes (Medium Density Fiberboard) generated in the wood furniture industries, have been causing serious environmental impacts, since their improperly disponishment in the nature. In light of this, the purpose of this work is to develop new structural ceramic compositions, containing 5, 10 and 15% by mass of MDF waste. The mineralogical, chemical and thermal characteristics of the masses were analyzed. Test bodies (50mm x15mm x 5mm) were shaped by uniaxial press (13.3 MPa), which were dried at 110º C/24h and sintered at 750, 850 and 950 °C. Subsequently, these were subjected to the following characterizations: Water absorption, apparent density, apparent porosity and flexion rupture module. The mineralogical and microstructural characteristics, after firing, were also analyzed. The results showed that up to 10% of the residue of MDF in the form of powder could be incorporated into structural ceramic masses for the productions of ceramic materials, such as acoustic and thermal insulation porous bricks. The apparent porosity was 31.7 %, bulk density was 1.6 g/cm3, the flexural strength was 11.5 MPa.