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Pilares de betão armado reforçados com laminados de fibras de carbono

Ferreira, Débora
Fonte: Instituto Politécnico de Bragança Publicador: Instituto Politécnico de Bragança
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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Um número elevado de edifícios construídos até ao inicio da década de 80 foi projectado não tendo em conta as acções horizontais. Por este motivo a ocorrência de acções sísmicas poderá introduzir nessas estruturas danos de intensidade elevada. Os pilares são os elementos que merecem especial atenção, dado que o seu colapso conduz, geralmente, à rotura global da estrutura. Com o objectivo de desenvolver técnicas que permitam reforçar pilares, de forma mais eficaz e mais económica que as técnicas convencionais, foi recentemente iniciado no Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho um projecto de investigação envolvendo a aplicação de laminados de fibras de carbono no reforço deste tipo de elementos estruturais. O presente trabalho constitui a primeira fase deste projecto, centrando-se no desenvolvimento da técnica de aplicação do reforço para pilares com rotura por flexão e na análise e interpretação do comportamento de pilares pré- e pós-reforçados com laminados de fibras de carbono. O reforço é constituído por laminados de fibras de carbono com 9.55×1.46 mm2 de secção transversal embutidos no betão de recobrimento dos elementos de pilar por intermédio da utilização de materiais epóxidos.

Modelos analíticos para a previsão do desempenho de pilares confinados com fibras de carbono

Pereira, Bruno Miguel Gomes
Fonte: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão Publicador: Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Tipo: Dissertação de Mestrado
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A deterioração das estruturas de betão armado, tais como, edifícios, pontes e viadutos resultante do envelhecimento dos materiais, da falta de controlo de qualidade durante a construção, da inexistência de planos adequados de inspeção e de manutenção da vida de serviço, bem como causas acidentais (ex:sismos) tem levado à degradação crescente das estruturas. A necessidade de reparação é frequentemente combinada com a necessidade de reforço das estruturas para que estas possam desempenhar com segurança as novas funções. No presente trabalho, faz-se inicialmente uma breve descrição das técnicas de reforço de estruturas de betão armado, convencionais e as técnicas de reforço por colagem de polímeros reforçados com fibras que reúnem um conjunto de propriedades que lhes garante alta resistência à tração, alto módulo de elasticidade, boa resistência à corrosão e principalmente aumento da capacidade de absorção de energia. Este estudo envolve uma revisão da literatura para o conhecimento do estado da arte no que concerne à aplicação de modelos analíticos para prever o desempenho de pilares de betão armado confinados com Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (CFRP), sujeitos a esforços de compressão. O aumento da capacidade de carga e de absorção de energia de elementos de betão confinados com sistemas de CFRP é influenciado por diversos parâmetros...

Utilização de fibras de carbono e de fibras de vidro para reforço de vigas de madeira.; Exploitation of carbon fiber and glass fiber to reinforcements of timber beams.

Fiorelli, Juliano
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/04/2002 PT
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A necessidade de recuperação e reforço em estruturas de madeira, concreto e aço exigiu da construção civil uma procura por métodos mais eficientes que pudessem cumprir esse papel. Com este objetivo vários estudos estão sendo realizados utilizando fibras reforçadas com polímeros (FRP). Dentre estas fibras, as que vêm apresentando melhores resultados como reforço para peças estruturais de madeiras são as fibras de carbono e as fibras de vidro. Dentro deste escopo, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento estrutural de vigas de madeira de espécies nacionais reforçadas com fibras de carbono e com fibras de vidro, verificando a eficiência deste reforço e adequando modelos de cálculo para avaliação da resistência e da rigidez das vigas reforçadas, e também verificar a eficiência de uma formulação de adesivos à base de mamona e do adesivo Cascophen, para fixação das respectivas fibras na madeira, em substituição ao adesivo epóxi, normalmente utilizado. Foram efetuados ensaios de vigas de madeira reforçadas com polímeros, em modelo reduzido, e em protótipos, para diversas configurações de geometria e quantidade de fibras utilizadas. Os resultados obtidos indicam uma boa concordância entre os modelos teóricos para avaliar a resistência e a rigidez das vigas reforçadas...

Mecanismos de confinamento e suas implicações no reforço de pilares de concreto por encamisamento com compósito de fibras de carbono ; Confinement effects and their implication on the strengthening of concrete columns by wrapping with carbon fiber composites.

Carrazedo, Ricardo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/04/2002 PT
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118.63689%
Este trabalho aborda o efeito do confinamento desenvolvido em pilares de concreto armado reforçados com compósitos de fibras de carbono. Por meio do encamisamento é possível mobilizar o confinamento passivo do concreto, restringindo sua expansão lateral. Com o efeito do confinamento o concreto apresenta significativos ganhos de resistência e ductilidade. Efetuou-se uma análise experimental com pilares de seção transversal circular utilizando diferentes taxas de armadura transversal e variando-se o número de camadas do compósito. Observou-se a influência destas variáveis sobre a capacidade resistente e a deformabilidade destes pilares. Com o aumento do número de camadas de compósito ocorreram grandes acréscimos de capacidade resistente, mesmo com taxas de armadura transversal mais elevadas. O aumento da deformação última com o reforço foi grande no caso de pilares não armados. Em pilares com elevada taxa de armadura transversal não ocorreram ganhos significativos na deformação última. Verificou-se que em pilares de concreto armado reforçados com compósito de fibras de carbono, pode-se obter boas previsões do ganho de resistência utilizando-se modelos teóricos de confinamento adequados e a sobreposição de pressões laterais da camisa de reforço e da armadura transversal no núcleo. Foram ensaiados também pilares de seção transversal quadrada sem armaduras para verificar o efeito da forma da seção transversal. Observou-se que em seções quadradas a pressão lateral efetiva é menor se comparada com pilares de seção circular.; This work deals with the effect of confinement in reinforced concrete columns strengthened with carbon fiber composites. By wrapping...

Reforço à flexão de vigas de concreto armado com manta de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) aderido a substrato de transição constituído por compósito cimentício de alto desempenho; Flexural strengthening of reinforced concrete beams with carbon fibers reinforced polymer (CFRP) sheet bonded to a transition layer of high performance cement-based composite

Ferrari, Vladimir José
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 05/07/2007 PT
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118.66918%
A técnica caracterizada pela colagem de polímeros reforçados com fibras de carbono (PRFC) em elementos estruturais de concreto vem sendo aplicada com sucesso no reforço de estruturas em todo o mundo. Resistência à corrosão, elevada resistência à tração, baixo peso, facilidade e rapidez de aplicação, são algumas das características interessantes que têm contribuído para a sua disseminação. Nesta pesquisa propõe-se uma inovação construtiva fundamentada no desenvolvimento de um compósito de alto desempenho à base de cimento Portland e fibras de aço (macro + microfibras), destinado a constituir o que está sendo preliminarmente chamado de substrato de transição. A finalidade desse substrato é a de controlar melhor a fissuração do concreto da viga e retardar ou até evitar o desprendimento prematuro do reforço polimérico. Devido à carência de pesquisas semelhantes a aqui proposta, foi realizado um estudo preliminar em vigotas moldadas com fibras de aço e reforçadas externamente com manta de PRFC, onde se verificou que a concepção do substrato de transição é válida. Partiu-se então para a realização de ensaios visando à obtenção de um compósito cimentício com características apropriadas para constituir o substrato de transição. Os resultados e as análises efetuadas mostram que foi possível desenvolver um material de elevado desempenho...

Pesquisa cooperativa: o projeto de desenvolvimento de fibras de carbono para aplicação em ultracentrífugas; COOPERATIVE RESEARCH: THE CARBON FIBER DEVELOPMENT FOR URANIUM CENTRIFUGES PROJECT

Queiroz, Paulo Cesar Beltrão de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/12/2008 PT
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108.49447%
Em um cenário nacional de grandes dificuldades orçamentárias, soluções criativas que conjuguem os esforços de instituições em prol de uma finalidade comum são sempre desejáveis. Neste trabalho, analisa-se o desenvolvimento de fibras de carbono de alto desempenho para aplicação em ultracentrífugas nucleares e o projeto de Pesquisa Cooperativa que o viabilizou. A fibra de carbono com as características necessárias a empreendimentos desse tipo é um insumo de grande complexidade tecnológica. A produção é concentrada em alguns poucos produtores mundiais e seu comércio é alvo de restrições e salvaguardas internacionais. Não há produção no Brasil. É considerada material de uso dual, ou seja, pode ter tanto aplicações exclusivamente civis, como militares. A Marinha do Brasil utiliza essa fibra na fabricação de ultracentrífugas nucleares, nas quais materiais que conjuguem leveza, rigidez e resistência de alto nível são extremamente desejáveis, pois aumentam a eficiência na separação isotópica. Sua fibra de carbono, importada, é baseada na poliacrilonitrila (PAN), comercialmente mais difundida, mais barata e utilizada em aplicações similares. A necessidade de desenvolvimento nacional é decorrência de dificuldades em sua aquisição. Para tanto...

Aplicação de laminado de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) inserido em substrato de microconcreto com fibras de aço para reforço à flexão de vigas de concreto armado; Application of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) strips inserted in a steel fiber reinforced concrete layer (NSM - Near Surface Mounted) for flexural strengthening of reinforced concrete beams

Arquez, Ana Paula
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/05/2010 PT
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118.74928%
O reforço de elementos estruturais de concreto armado com uso de polímeros reforçados com fibras de carbono (PRFC) está cada vez mais conhecido, seguro e acessível. Em todo o mundo, a aplicação do PRFC vem sendo estudada sob diversas técnicas. Características como elevada resistência à tração e à corrosão, baixo peso, facilidade e rapidez de aplicação são os principais fatores para essa disseminação. Em particular, a técnica aqui estudada é conhecida como Near Surface Mounted (NSM), que consiste na inserção de laminados de PRFC em entalhes realizados no concreto de cobrimento de elementos de concreto armado. Com dupla área de aderência, ela vem a suprir uma deficiência comum no reforço colado externamente, que é o seu destacamento prematuro. Como nas demais técnicas de reforço à flexão, o material é colado na região do concreto tracionado. Sabe-se que, na prática da intervenção, essa região frequentemente encontra-se danificada por razões diversas, como fissuração causada por ações externas, corrosão da armadura e deterioração do concreto, o que exige a sua prévia reparação. Considerando que a boa qualidade desse reparo é imprescindível à eficiência do reforço, propõe-se uma inovação técnica pela reconstituição da face tracionada da viga com um compósito cimentício de alto desempenho...

Desenvolvimento de compósitos de matriz cimentícia com reforços contínuos de fibras de carbono e fibras de vidro; Development of cement matrix composites with continuous reinforcements of carbon fibers and glass fibers

Caratin, Reinaldo Leonel
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/11/2014 PT
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Resíduos da área de engenharia civil decorrentes da recuperação de estruturas danificadas por agentes agressivos contribuem continuadamente para impactar o meio ambiente de maneira cada vez mais preocupante. O desenvolvimento de novas tecnologias que sejam aceitáveis do ponto de vista ambiental e financeiro provou ser um grande desafio na solução desse problema quando se compara o custo original e eficaz em médio e longo prazo ao custo da demolição, destinação desse material e reconstrução da obra. Para viabilizar a utilização de compósitos de fibras sintéticas como reforço resistente a ambientes agressivos em elementos de concreto, os aparatos de ensaio e os corpos de prova foram modificados e adaptados aos sistemas operacionais descritos pelas normas técnicas vigentes, a partir da concepção do uso de filamentos de fibra contínua. Dado o caráter inovador do trabalho, não se identificou uma norma que tratasse especificamente dos ensaios de flexão nem pullout com fibras contínuas em blocos de concreto. Portanto, para se conseguir um aproveitamento desse tipo de reforço que respondesse satisfatoriamente quando comparado às armaduras metálicas, foi aplicada uma rugosidade à superfície da haste para garantir sua aderência ao bloco de concreto. Pelo método de preparo de compósitos de matriz cimentícia proposto no presente estudo...

Estudo da superfície de fibras de carbono após tratamento de implantação iônica por imersão em plasma (3IP)

Alves, Luciano Guimarães
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: 71f.
POR
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In this work, plasma immersion ion implantation (PIII) treatments of carbon fibers (CFs) were performed in order to induce modifications of chemical and physical properties of the CF surface aimed to improve the performance of thermoplastic composite. The samples to be treated were immersed in nitrogen or air glow discharge plasma and pulsed at −3.0 kV for 2.0, 5.0, 10.0, and 15.0 min. After PIII processing, the specimens were characterized by atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). After CFs treatments, the CF/Polypropylene (PP) composites were produced by hot pressing method. Surface morphology of as-received CFs exhibited some scratches aligned along the fibers due to the fiber manufacturing process. After both treatments, these features became deeper, and also, a number of small particles nonuniformly distributed on the fiber surface can be observed. These particles are product of CF surface sputtering during the PIII treatment, which removes the epoxy layer that covers as-received samples. AFM analyses of CF samples treated with nitrogen depicted a large increase of the surface roughness (Rrms value approximately six times higher than that of the untreated sample). The increase of the roughness was also observed for samples treated by air PIII. Raman spectra of all samples presented the characteristic D- and G-bands at approximately 1355 and 1582 cm−1...

Estudo da modificação superficial de fibras de carbono por meio de tratamentos a plasma para o aumento da adesão na interface de compósitos fibra de carbono/PPS

Santos, Alberto Lima
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 155 f. : il.
POR
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Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG; In this it has been carried out the processing of thermoplastic composites obtained from carbon fibers (CF) treated by plasma assisted techniques. The employed treatments were Dielectric Barrier Discharge (DBD) that is performed in atmospheric pressure, involving low energy and Plasma Immersion Ion Implantation (PIII), which is held in low pressure regime, consisting of higher energies. After these treatments, both treated and untreated samples, were characterized. A comparison of the results was carried out to determine which treatment is most effective to achieve better physico-chemical properties on the fibers to obtain thermoplastic composites, which were produced by hot compression molding. Several characterization techniques were employed, such as scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction, and some mechanical tests of the composites, such as interlaminar shear strength (ILSS) and dynamic mechanical analysis (DMA). After analyzing the results, it was verified that the DBD and PIII treatments are effective tools for improving the adhesion of the carbon fiber/polymeric matrix interface...

Avaliação da aderência entre o concreto e o sistema de reforço com fibra de carbono; Evaluation of the adhesion between concrete and strengthening system with carbon fiber

Marcio Vinicius Marini
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/04/2011 PT
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O reforço de estruturas de concreto armado ou protendido têm sido necessário na construção civil devido às falhas causadas por erros em projetos e execuções de obras, corrosões de armaduras, reabilitação após incêndios ou mudanças na utilização das estruturas projetadas. Os métodos convencionais para reforço de estruturas de concreto estão relacionados ao reforço pela adição de barras de aço e de concreto na estrutura ou, ainda, pela instalação de chapas de aço. O uso de fibras de carbono para reforços estruturais é recente, apresentando vantagens em relação aos métodos tradicionais, tais como: fácil manuseio na aplicação, alta aderência entre as fibras de carbono e o concreto e aumento na resistência à corrosão. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a aderência entre o sistema de reforço com as fibras de carbono e concretos com resistência à compressão de 15 MPa, 40 MPa e 60 MPa. A aderência concreto/fibra foi avaliada por meio de ensaios pull-out em pequenas placas de concreto com fibras de carbono aplicada superficialmente. Do concreto, foram obtidos resultados de sua porosidade e rugosidade; por meio de estereomicroscópia, foram avaliadas características como a textura superficial. Os resultados demonstraram que os concretos com menor relação água/cimento (a/c)...

Reforço híbrido à flexão de vigas “t” de concreto armado com compósitos de fibras de carbono e fibras de vidro

Silva, Juliano Rodrigues da
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Tese
POR
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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014.; Esta tese descreve uma pesquisa experimental sobre reforço à flexão de vigas de concreto armado com seção transversal “T” com a colagem de materiais compósitos de fibras de carbono (PRFC) e de vidro (PRFV) na superfície do concreto. Foram ensaiadas 14 vigas “T” simplesmente apoiadas, divididas em três grupos. Essas vigas, com um vão livre de 4,00 m e com taxa de armadura de 0,63%, foram submetidas a duas cargas concentradas aplicadas a 1,50 m dos apoios. As vigas foram dimensionadas para trabalhar entre os domínios dois e três (subarmadas). Duas vigas sem reforço foram ensaiadas como referência e doze vigas foram reforçadas, sendo o grupo A com duas camadas de PRF, o grupo B com três camadas e o grupo C com duas camadas e com pré-carregamento. A análise do comportamento das vigas foi realizada com os resultados das cargas e modos de ruptura, deformação específica das armaduras de flexão e de cisalhamento, deformação específica do concreto, deformação específica do reforço, deslocamento vertical das vigas e o desenvolvimento das fissuras. Os resultados experimentais foram comparados entre si e com as estimativas prescritas pelas normas técnicas Boletim 14 fib (2001)...

Aplicação de mantas de polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC) como reforço à punção em lajes lisas de concreto armado

Santos, Galileu Silva
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Tese
POR
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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014.; Esta tese apresenta um estudo experimental e analítico de uma recente técnica de reforço de lajes lisas de concreto armado ao fenômeno da punção. Trata-se da utilização de mantas de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) como armadura de cisalhamento. A técnica é simples, requer pouco tempo para aplicação e não altera as dimensões da laje. O sistema de reforço consiste na instalação, através de furos verticais nas lajes, de mantas de PRFC, as quais atuam como elemento resistente ao cisalhamento. Serão aplicadas nessa pesquisa duas técnicas de reforço. A primeira, denominada Stitch, foi idealizada por Sissakis (2002) e consiste em se formar um laço completo entre dois furos subsequentes como “pontos de costura”. A segunda técnica foi adaptada nesta pesquisa a partir de um sistema criado por Erdogan (2010). A técnica é denominada Dowel e consiste na fabricação e instalação de um pino de manta de PRFC. Para avaliação do reforço, elaborou-se um programa experimental com 12 modelos em escala real de conexões laje-pilar. A laje tem dimensões de 2500 mm x 2500 mm x 180 mm e os pilares são quadrados de dimensões 300 mm x 300 mm. Um dos modelos não foi reforçado para comparação com os demais. Para os outros 11 modelos...

Modificação da rugosidade de fibras de carbono por método químico para aplicação em compósitos poliméricos

Burakowski,Liliana; Rezende,Mirabel C.
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2001 PT
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O presente trabalho aborda o tratamento superficial de fibras de carbono por ácidos clorídrico e nítrico, visando o aumento controlado da rugosidade superficial da fibra e assim melhorar a ligação fibra/matriz no processamento de compósitos poliméricos reforçados com fibras longas. Foram utilizadas fibras de carbono com size, da empresa Toray. Essas foram tratadas com os ácidos clorídrico e nítrico, a 103°C, em concentrações de 35,5 % e 97 %, em massa, respectivamente, em tempos de exposição de 5, 10, 20, 30, 40 e 60 minutos. As fibras modificadas quimicamente foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e por ensaios mecânicos de tração e os dados foram tratados pelo método estatístico de Weibull. Os resultados mostram que os tratamentos empregados modificam a superfície da fibra e que períodos de tratamento superiores a 20 minutos as danificam, degradando de maneira significativa as suas propriedades mecânicas.

Preparo de membranas de carbono para separação de hidrogênio

Azevedo,Márcia G. de; Ferraz,Helen C.; Salim,Vera Maria M.; Borges,Cristiano P.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2006 PT
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98.79573%
A utilização de reatores à membrana nas reações em fase gasosa, alternativamente aos modelos convencionais para a produção de hidrogênio, é de grande interesse científico e tecnológico. Busca-se o desenvolvimento de sistemas catalíticos mais eficientes e, em especial, de membranas com melhores propriedades de transporte de gases. Neste trabalho, foi investigada a produção de membranas poliméricas do tipo fibras ocas, as quais foram posteriormente pirolisadas e destinadas ao preparo de membranas catalíticas seletivas. As membranas foram preparadas pelo processo de inversão de fase, utilizando-se poli(éter imida) como polímero base e poli(vinil pirrolidona) como modificador de viscosidade. A obtenção das membranas de carbono constitui-se de uma etapa inicial de oxidação das membranas secas, seguida da pirólise propriamente dita, em um reator de quartzo. Os polímeros precursores e as membranas poliméricas foram caracterizados por análise térmica. As morfologias das fibras poliméricas e de carbono foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura. As propriedades de transporte das fibras foram determinadas em uma célula de permeação de gases. As fibras poliméricas obtidas apresentaram morfologia caracterizada pela ausência de macrovazios e presença de microporos interconectados. Os testes de permeabilidade gasosa a N2 e CO2 permitiram avaliar a existência de defeitos. As fibras de carbono apresentaram morfologia característica...

Redes neurais artificiais aplicadas para a predição do comportamento dinâmico-mecânico de compósitos de matriz epóxi reforçados com fibras de carbono

Brito Júnior,C.A.R.; Bezerra,E.M.; Pardini,L.C.; Ancelotti Júnior,A.C.; Pereira,M.S.; De Barros,E.; De Camargo,L.R.
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2007 PT
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108.19945%
Neste trabalho, o algoritmo Levenberg-Marquardt foi aplicado para predizer o comportamento dinâmico-mecânico de compósitos de matriz epóxi reforçados com fibras de carbono. Empregou-se o ensaio de vibração amortecida (ASTM E-756) para viga do tipo engastada-livre que forneceu experimentalmente as curvas de amplitude em função do tempo de resposta. O compósito é de uso aeronáutico tendo configuração [0º/45º/90º/0º]S. Uma rede neural do tipo "perceptron" de múltiplas camadas foi empregada, e os resultados mostraram que a aplicação do algoritmo de aprendizado Levenberg-Marquardt conduz a uma elevada qualidade preditiva para compósitos de matriz epóxi, uma vez que o coeficiente de desempenho (B) apresentou-se superior a 0.9 para 64% dos conjuntos testados. Os testes iniciais consideraram uma arquitetura simples 2-[30-30]2-1 resultando em uma baixa qualidade preditiva. Entretanto, o aumento do número de neurônios nas camadas escondidas resultou em uma arquitetura otimizada 2-[100-100]2-1.

Fibras de carbono a partir de lignina: uma revisão da literatura

Souto,Felipe; Calado,Veronica; Pereira Junior,Nei
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2015 PT
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98.6838%
Os precursores mais empregados para obtenção da fibra de carbono são a poliacrilonitrila, o piche e o rayon. Com o aumento da demanda de materiais compósitos leves e de alta resistência, a produção da fibra de carbono tem aumentado exponencialmente e novos precursores têm sido requisitados. A lignina, um material orgânico natural, tem sido estudada como possível candidata para a produção das fibras. Além de ser rejeito industrial e de biorrefinarias, as fibras de carbono obtidas com a lignina podem ter um custo mais vantajoso quando comparado com os demais precursores comerciais. Em decorrência da biodiversidade de vegetais na natureza, a lignina pode apresentar diferentes estruturas. O método de recuperação também é parâmetro que influencia diretamente na sua composição. Como as propriedades térmicas para extrusão são fortemente dependentes dessas e de muitas outras variáveis, muitas pesquisas têm sido reportadas utilizando lignina pura de diversas fontes, lignina modificada e com adição de plastificantes. As etapas de pré-tratamento, termoestabilização e carbonização/grafitização também têm sido avaliadas para conferir melhores propriedades mecânicas ao produto final. Não obstante serem muitas as condições para a produção da fibra de carbono a partir da lignina...

Estudo da distribuição do reforço de lajes de concreto armado com fibras de carbono, usando otimização topológica; Study of the distribution of the reinforcement in reinforced concrete slabs with carbon fibers, using topology optimization

Chaves, Luciano Pereira
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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O objetivo deste trabalho é estudar a distribuição do reforço externo de lajes de concreto armado, utilizando Polímeros Reforçados por Fibras de Carbono (PRFC), através de simulações numéricas e otimização topológica. A otimização topológica entra como uma ferramenta para a determinação da distribuição ótima do reforço. Devido à alta relação resistência/peso específico dos PRFC, pode-se aumentar a resistência e a rigidez de elementos estruturais sem aumento significativo do peso. As simulações foram feitas através do Método dos Elementos Finitos. Diversas configurações geométricas, de contorno e de carregamento foram analisadas. A fissuração do concreto foi considerada nas análises, pois tem influência no comportamento estrutural da laje. Para alguns casos de lajes, o reforço foi dimensionado no Estado Limite Último, permitindo a comparação da técnica convencional de reforço com aquela gerada pela otimização topológica. Foram verificados os ganhos em termos de rigidez e de resistência das peças reforçadas. A comparação com o método convencional mostrou que o uso da otimização topológica pode levar a uma economia de material de reforço, com o mesmo desempenho estrutural. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT; The objective of this work is to study the external reinforcement of concrete slabs...

Preparação e modificação de fibras de carbono activadas a partir de fibras têxteis acrílicas

Nabais, João Manuel Valente
Fonte: Universidade de Évora Publicador: Universidade de Évora
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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109.29352%
Neste trabalho foram produzidas fibras de carbono activadas a partir de três fibras acrílicas comerciais, cedidas por FISIPE-Fibras Sintéticas de Portugal, com perfil em forma de feijão que permanece após a activação, tal como foi visível por microscopia electrónica de varrimento. O processo de produção tem início por uma estabilização dos precursores a 300°C durante duas horas seguido da carbonização a 800°C durante 1 hora, ambas executadas sob fluxo de azoto, e por fim a activação com dióxido de carbono a 800 e 900°C durante tempos variados por forma a obter amostras com graus de queima entre 10 e 90%. As propriedades texturais foram determinadas por adsorção de azoto a 77K e análise das isotérmicas pelos métodos as, Brunauer-Emmett-Teller (BET) e Dubinin-Radushkevich (DR). Desta análise podemos concluir que todas as fibras de carbono activadas produzidas são microporosas com áreas aparentes BET entre 330 e 1535M2g1 volumes microporosos totais entre 0.16 e 0.73cm 3 g-1 e poros com larguras médias entre 0.735 e 1.723nm. Podemos também verificar que à medida que o grau de queima aumenta ocorre um incremento do volume microporoso e da largura média dos poros. As fibras produzidas apresentam características porosas mais interessantes do que as produzidas a partir de piche...

Desarrollo de materiales compuestos avanzados basados en fibras de carbono para la industria aeroespacial; Development of advanced composite materials based on carbon fibers for the aerospace industry

Rodriguez, Exequiel Santos
Fonte: Academia Nacional de Ciencias Exactas Físicas y Naturales Publicador: Academia Nacional de Ciencias Exactas Físicas y Naturales
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:ar-repo/semantics/artículo; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
SPA
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108.85828%
En este trabajo se estudia el desarrollo de materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras de carbono para aplicaciones que presentan solicitaciones severas. Este es el caso de la industria aeroespacial, que utiliza componentes en cohetes y aeronaves que se ven sometidos a altas solicitaciones mecánicas y están expuestos a las altas temperaturas. Es por ello que se estudiaron materiales para diversas aplicaciones basados en fibras de carbono: preimpregnados de fibras y resina fenólica resistentes a altas temperaturas y laminados para procesar compuestos por técnicas de infusión. En el primer caso se efectuó el desarrollo completo de los materiales compuestos, partiendo de la síntesis de la resina, el procesamiento y caracterización de los preimpregnados, la fabricación de placas de material compuesto y su caracterización en términos de resistencia mecánica y al fuego. Se efectuaron ensayos en un calorímetro de cono, que permite determinar la velocidad de liberación de calor durante el proceso de combustión y analizar la emisión de volátiles a lo largo del proceso. En relación a los laminados para procesar compuestos por técnicas de infusión, se caracterizó un parámetro de vital importancia que determina la facilidad de la resina para impregnar el refuerzo durante el llenado de moldes: la permeabilidad del tejido de fibras de carbono. Este parámetro se caracterizó en diversas direcciones del tejido...