Caracterização de Resíduos de Construção e Demolição

O presente trabalho teve como objetivo o estudo de caracterização dos agregados obtidos pelo beneficiamento de resíduos de construção civil e demolição, classificados como classe A, na região de Joinville-SC. O material analisado foi coletado de cinco obras da região, sendo posteriormente beneficiado, separado e amostrado conforme metodologia proposta. Os ensaios de caracterização aplicados foram: caracterização morfológica e textura, caracterização qualitativa, caracterização granulométrica, massa específica e absorção, massa unitária, teor de materiais pulverulentos e determinação de sais de cloretos e sulfatos solúveis. Os resultados apresentaram-se favoráveis à aplicabilidade dos agregados graúdos obtidos e desfavoráveis à parcela de agregados miúdos, quando analisadas as características exigidas para a confecção de concretos e argamassas. Como principais pontos que os diferenciam em relação aos agregados naturais, pode-se destacar a maior porosidade e absorção de água e, indiretamente, menores massa específica, unitária e resistência

Influência da corrosão e de tensões cíclicas alternadas na vida em fadiga dos ferros fundidos nodulares das classes FE 50010 e FE 50007

O ferro fundido nodular da classe FE 50007 é amplamente utilizado em aplicações de engenharia, principalmente na indústria automobilística. Contudo, nos últimos anos o ferro fundido nodular da classe FE 50010 está sendo usado cada vez mais em substituição ao ferro fundido nodular da classe FE 50007 por causa de sua maior ductilidade. Esta propriedade confere ao material menor dureza, favorecendo a usinagem e, consequentemente, tendo um menor custo final de produção. Além da dureza, as propriedades mecânicas em tração também apresentam uma pequena diferença entre um material e outro. Contudo, para as aplicações de engenharia com carregamento dinâmico a seleção do material também depende de seu comportamento em fadiga. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi de estudar a vida em fadiga dos dois ferros fundidos nodulares em condições ambientais naturais e após exposição em névoa salina. Antes dos ensaios de fadiga os materiais foram caracterizados por meio de análise química, metalografia, ensaios de dureza e de tração. Os ensaios de fadiga foram realizados por flexão rotativa em condições naturais ambientais e após exposição em névoa salina por 48, 96, 168 e 240 horas. O ferro fundido FE 50007 apresenta maior dureza e resistência mecânica em tração, mas menor ductilidade do que o FE 50010. Estas propriedades estão relacionadas com as fases presentes: o FE 50007 é composto de nódulos de grafita, ferrita e cementita; enquanto o FE 50010 é composto de nódulos de grafita e ferrita. O ferro fundido FE 50010 apresentou maior vida em fadiga para tensões de flexão iguais ou inferiores a 250 MPa em condições ambientais naturais. Após exposição em névoa salina o ferro fundido FE 50010 também apresentou maior resistência em fadiga para tensão de flexão de 250 MPa. Os produtos de corrosão são porosos e frágeis, e compostos basicamente por óxidos e hidróxidos de ferro. Palavras-chave: Ferro fundido nodular, Fadiga por flexão rotativa, Névoa salina, Corrosão

Elaboração de hidroxiapatita sinterizada a alta temperatura para aplicações odontológicas

A hidroxiapatita estequiométrica é um material bioreabsorvível e tem sido utilizada para reparação óssea e jateamento de implantes de titânio. Contudo, a hidroxiapatita estequiométrica não é estável acima de 1130 oC a 1200 oC limitando a temperatura de tratamento térmico realizado no biomaterial para aumentar a resistência mecânica dos aglomerados obtidos do processo de síntese a temperatura ambiente. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi a elaboração de fosfato de cálcio com razão molar Ca/P de 1,7. Com esta razão molar Ca/P é possível a formação de hidroxiapatita estável até aproximadamente 1360 oC, de acordo com o diagrama de equilíbrio CaO-P2O5. O fosfato de cálcio foi elaborado pelo método de síntese via úmida utilizando carbonato de cálcio e ácido fosfórico como matérias-primas. O material obtido da síntese é composto por partículas aglomeradas com tamanho entre 20 nm e 70 nm, sendo que o tamanho dos aglomerados varia de alguns µm até aproximadamente 200 µm. Os resultados da análise térmica e da difração de raios-X mostraram que a hidroxiapatita é estável entre 750 oC e 1350 oC. O tratamento térmico realizado a 1300 oC confirmou que não há transformação da hidroxiapatita em fosfato tricálcico acima de 1130 oC a 1200 oC como acontece com a hidroxiapatita estequiométrica. No tratamento térmico realizado a 1300 oC durante 1 hora obteve-se hidroxiapatita com 67 % de porosidade enquanto que no tratamento de 4 horas, a mesma temperatura, a porosidade foi de 17 %. A hidroxiapatita com alta porosidade tem aplicação na reparação óssea enquanto que a hidroxiapatita mais compacta pode ser utilizada no jateamento de implantes de titânio. Estas aplicações são discutidas no trabalho.Palavras-chave: fosfato de cálcio, hidroxiapatita, reparação óssea, jateamento de implantes de titâni

Carregamento e caracterização do fármaco carboplatina na microestrutura microporosa do biomaterial granulado bifásico micro e nanoestruturado de fosfato de cálcio

As biocerâmicas bifásicas hidroxiapatita/fosfato tricálcico-beta (HA/TCP-β) microporosas são pesquisadas ese destacam em aplicações biomédicas como substitutos dos tecidos ósseos. Estes biomateriais são biocompatíveise apresentam microestruturas microporosas interconectadas, que permitem sua utilização no reparodo tecido ósseo. Devido às suas características microestruturais, estes biomateriais vem sendo também avaliadospara liberação controlada de fármacos. O presente trabalho teve como objetivo a incorporação do fármacocarboplatina no biomaterial granulado bifásico microporoso 60%HA/40%TCP-β pelo método de altovácuo e caracterização do biomaterial carregado, nas concentrações de 1, 5, 10 e 20 mg/g de carboplatina nobiomaterial. Os resultados apresentados envolvem a caracterização morfológica, microestrutural, cristalográficae química do biomaterial granulado bifásico microporoso. A microscopia eletrônica de varredura (MEV)mostrou em suas micrografias a presença dos precipitados de carboplatina na microestrutura microporosa dobiomaterial. O resultado da difratometria de raios X (DRX) permitiu a identificação dos picos representativosda fase cristalina da HA, TCP- e da carboplatina depois do carregamento. A análise por espectroscopia naregião do infravermelho (FTIR) evidenciou os modos vibracionais relativos aos fosfatos de cálcio, OH- ePO43- e também Pt-N e NH3 da molécula da carboplatina. Os resultados obtidos demonstraram que a microporosidadeda biocerâmica e o método de alto vácuo possibilitaram o carregamento da carboplatina na microestruturado biomaterial granulado.Palavras-chave: biocerâmicas bifásicas, microporosidade, carregamento de fármaco, carboplatina

Preparação e caracterização de um biocompósito obtido pela mistura de hidreto de titânio com nitrato de cálcio para implantes dentários

RESUMO Neste trabalho foram realizados estudos sobre a fabricação de um biocompósito à base de titânio para implantes dentários a partir da mistura de pó de hidreto de titânio (92%) com nitrato de cálcio (8% em volume). O pó de hidreto de titânio foi adicionado na solução aquosa de nitrato de cálcio, dissolvido por agitação mecânica, e em seguida os precursores foram misturados e dispersados/homogeneizados por ultrassom. Posteriormente, a mistura foi secada em evaporador rotativo, compactada com 600 MPa à temperatura ambiente, desmoldada e sinterizada em alto vácuo a 1200 oC durante 2 horas. Foi analisada a microestrutrura e fases formadas, as propriedades mecânicas, a rugosidade da superfície, a porosidade aberta, a molhabilidade da superfície e a citotoxicidade do biocompósito. As fases identificadas após a sinterização foram α-Ti e CaTiO3. O limite de resistência em compressão, o módulo de Young (E) e o ângulo de contato do biocompósito diminuíram significativamente com relação ao hidreto de titânio puro sinterizado nas mesmas condições. O limite médio de resistência em compressão do hidreto de titânio foi de 1794,67 MPa e do biocompósito foi de 481,36 MPa. O módulo de Young e o ângulo de contato do hidreto de titânio e do biocompósito foram de aproximadamente 112 GPa e 94 graus, e de 75 GPa e 83 graus, respectivamente. A rugosidade de superfície foi da mesma ordem de grandeza entre os materiais e ficou aproximadamente entre 1,4 e 1,5 µm (Ra) e 1,4 e 1,9 µm (Ra e Sa), medidas com rugosímetro de contato e com microscópio confocal a laser, respectivamente. A porosidade aberta do biocompósito sinterizado foi de aproximadamente três vezes maior do que aquela do hidreto de titânio sinterizado. Nos ensaios de citotoxicidade a porcentagem de células viáveis do biocompósito foi superior àquela do controle negativo e àquela do hidreto de titânio sinterizado

Crystallization of carboplatin-loaded onto microporous calcium phosphate using high-vacuum method: Characterization and release study.

Drug delivery systems are a new approach to increase therapeutic efficacy and to reduce the side effects of traditional treatments. Calcium phosphates (CaPs) have been studied as drug delivery systems, especially in bone diseases. However, each system has some particularities that depend on the physical and chemical characteristics of the biomaterials and drug interaction. In this work, granulated CaPs were used as a matrix for loading the anticancer drug carboplatin using the high-vacuum method. Five compositions were applied: hydroxyapatite (HA), β-tricalcium phosphate (β-TCP), biphasic HAp 60%/β-TCP 40% (BCP), β-TCP/MgO nanocomposite, and β-TCP/SiO2 nanocomposite. Carboplatin drug in 50, 60, and 70 mg/g was precipitated on the surface of CaPs. Morphological, chemical and surface modifications in the carboplatin-CaPs were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), backscattered electron microscopy (BSE), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), Fourier transform infrared (FT-IR), and Raman spectroscopy. The characterization of the CaP-carboplatin biomaterials showed heterogeneous crystalline precipitation of the drug, and no morphological modifications of the CaPs biomaterials. The in vitro release profile of carboplatin from CaPs was evaluated by the ultraviolet-visible (UV-Vis) method. The curves showed a burst release of upon 60% of carboplatin loaded followed by a slow-release of the drug for the time of the study. The results were typical of a low-interaction system and physisorption mechanism. The high-vacuum method permitted to load the high amount of carboplatin drug on the surface of the biomaterials despite the low interaction between carboplatin and CaPs