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Weathering resistance of Linz–Donawitz (LD) slag as ballast material using freeze-thaw and sulfate soundness.
No full textAs nonrenewable natural aggregates with acceptable geotechnical properties become scarce, costly, and entail negative environmental impacts, the study of alternatives remains a first-order challenge for sustainable railway design. This paper focuses on the physical and chemical weathering effects of the industrial byproduct Linz–Donawitz (LD) slag as a ballast material. For this purpose, 75 freeze–thaw (F-T) and 40 sulfate soundness (SS) cycles were carried out on the byproduct. We present a series of laboratory experiments involving particle characteristics, durability and strength for different F-T and SS cycles. To benchmark the performance of LD slag, we also performed our experiments on two natural aggregates: gneiss and basalt. Our main findings reveal that: (i) the shape of LD slag ballast and its particle size distribution are unnafected by the F-T and SS cycles, (ii) the basalt exhibits higher magnitudes of fouling after SS cycles, (iii) losses in Los Angeles abrasion and shock resistance were much more pronounced in SS tests for all ballast materials, (iv) LD slag is more resistant and less susceptible to the degrading effects of freezing and thawing, (v) point load tests indicate that the loss of resistance of basalt is small compared to that of gneiss, (vi) the byproduct showed a decrease in strength of 87% after 40 SS cycles, suggesting that chemical weathering exerts a dominant control on the performance of LD slag. The findings are relevant to elucidate the physical and chemical weathering effects of LD slag and to promote its sustainable use
Efeito da dieta hiperlipídica consumida pela progenitora sobre o metabolismo do tecido adiposo branco da prole de segunda geração.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.A dieta hiperlipídica (H) da progenitora pode induzir alterações metabólicas na prole. O presente estudo avaliou o efeito da dieta H consumida pela progenitora G0H durante o período de acasalamento, gestação e lactação (59 dias), no metabolismo do tecido adiposo branco da prole segunda geração F2- G0H. Ratos Fischer foram submetidos à dieta H (G0H) ou dieta controle (C; G0C) durante o acasalamento, gestação e lactação (59 dias), gerando as proles F1 e F2, que receberam dieta C após desmame até completarem 90 dias de idade. A prole F2 foi dividida em dois grupos de acordo com alimentação da G0: prole F2 de progenitoras G0H (F2-G0H) e de progenitoras G0C (F2-G0C). Nossos resultados revelaram que a dieta H materna induziu aumento da massa corporal, da eficiência alimentar, dos depósitos de gordura inguinal, retroperitoneal e epididimal, da relação TAV/TAS, do índice de adiposidade, da massa do fígado na prole F2-G0H. Além disso, a prole F2-G0H apresentou o TAB disfuncional gerando lipotoxicidade, mostrado pela hipertrofia do depósito de gordura retroperitoneal com aumento no teor de lipídeos, no colesterol total, no número de células inflamatórias e nas áreas dos adipócitos, além de aumento do processo redox e dos marcadores do processo inflamatório mostrado pelos níveis proteicos de CCL2 e da expressão gênica de componentes da via Toll (Tol2R; Tol4R; MyD88; Tirap e Traf). E ainda aumento da expressão gênica do sistema renina angiotensina (Agto; AT1R), de marcadores da lipólise (UCP-1; UCP-3; PGC1-α e leptina) e adipogênicos (BMP4+; Wnt10; Wnt1; C/EBPα) no depósito de gordura retroperitoneal. Já o depósito de gordura inguinal apresentou aumento do número e da área dos adipócitos e aumento de células inflamatórias. Adicionalmente, o fígado apresentou aumento do teor de lipídeos, do triglicerol e colesterol hepáticos e dos níveis séricos de ALT e AST, caracterizando um quadro de doença hepática não alcóolica. Nossos dados em conjunto sugerem que o consumo da dieta H pela progenitora, induziu na prole F2-G0H expansão do TAB por hipertrofia, seguido de processo inflamatório e lipotoxicidade, ocasionando disfunção no TAB e do fígado, contribuindo para o quadro de síndrome metabólica na prole F2-G0H.The high fat diet (H) of the progenitor can induce metabolic changes in the offspring. The present study evaluated the effect of diet H consumed by the mother G0H during the period of mating, gestation and lactation (59 days), on the metabolism of white adipose tissue (WAT) of the second generation F2- G0H offspring. Fischer rats were submitted to diet H (G0H) or control diet (C; G0C) during mating, gestation and lactation (59 days), generating offspring F1 and F2, which received diet C after weaning until they were 90 days old. The F2 offspring were divided into two groups according to G0 feeding: F2 offspring from G0H dams (F2-G0H) and from G0C dams (F2-G0C). Our results revealed that maternal H diet induced an increase in body mass, feed efficiency, inguinal, retroperitoneal and epididymal fat deposits, WAT visceral/WAT subcutaneous ratio, adiposity index, liver mass in F2-G0H offspring. In addition, the F2-G0H offspring presented dysfunctional WAT generating lipotoxicity, shown by the hypertrophy of the retroperitoneal fat deposit with an increase in lipid content, total cholesterol, number of inflammatory cells and adipocyte areas, in addition to an increase in the process redox and markers of the inflammatory process shown by the protein levels of CCL2 and the gene expression of components of the Toll pathway (Tol2R; Tol4R; MyD88; Tirap and Traf). In addition, an increase in the gene expression of the renin angiotensin system (Agto; AT1R), of lipolysis (UCP-1; UCP-3; PGC1-α and leptin) and adipogenic (BMP4+; Wnt10; WNT1; C/EBPα) markers in the of retroperitoneal fat. The inguinal fat deposit showed an increase in the number and area of adipocytes and an increase in inflammatory cells. Additionally, the liver showed increased levels of lipids, hepatic triacylglycerol and cholesterol and serum levels of ALT and AST, characterizing a non-alcoholic liver disease. Our data together suggest that the consumption of diet H by the progenitor induced the expansion of WAT in the F2-G0H offspring by hypertrophy, followed by the inflammatory process and lipotoxicity, inducing WAT and liver dysfunction, contributing to the metabolic syndrome in the F2- G0H offspring
Biodegradable Zn−1wt.%Mg(−0.5wt.%Mn) alloys : influence of solidification microstructure on their corrosion behavior.
No full textSn-Mg alloys are potential Pb-free solder options. However, their mechanical strength and interfacial characteristics with electronic substrates remain barely understood. This study focuses on the interfacial heat transfer aspects, microstructure, and tensile strength of a Sn-2.1wt.%Mg alloy. Samples with various thermal histories were produced using a directional solidification apparatus. In these experiments, a Sn-2.1wt.%Mg alloy was solidified on Cu and Ni substrates, which are of interest in the electronics industry. Mathematical modeling was then employed, allowing for the determination of the overall and interfacial heat transfer coefficients (hov, and hi, respectively). The results show that the Ni substrate exhibits higher interfacial thermal conductance with the Sn-2.1wt.%Mg alloy compared to the Cu substrate, as indicated by the higher hi profiles. This fact occurs mainly due to their metallurgical interaction, resulting in a stronger bond with the presence of Sn-Ni-rich intermetallics at the interface. Finally, experimental equations based on the Hall–Petch relationship are proposed to describe how the refinement of the fibrous spacing of the Mg2Sn interphase (λG) and an increase in hi enhance both yield and ultimate tensile strengths
Anos dourados... para quem? : um estudo sobre as condições de vida das camadas populares e práticas de cidadania na capital da república durante o governo Juscelino Kubitschek (Rio de Janeiro, 1956-1960).
No full textPrograma de Pós-Graduação em História. Departamento de História, Instituto de Ciências Humanas e Sociais, Universidade Federal de Ouro Preto.Os cinco anos da administração Kubitschek são lembrados até os dias de hoje devido as
mudanças dinâmicas que trouxeram a economia do Brasil. O objetivo dessa pesquisa é
compreender o exercício da cidadania - através da participação social - pelos moradores do Rio
de Janeiro enquanto Capital da República, durante o Governo JK. Participação Social é entendida
neste trabalho como uma forma de participação ativista e inclusiva, pois é utilizada pelas mais
diferentes camadas da população, se servindo de maneiras legítimas de reivindicação que passam
ao largo das tradicionais formas institucionais, conforme o trabalho de Julia Del Carmen Carapia.
Para atingir este propósito, nos propomos a examinar (1) a infraestrutura do Rio durante a
construção de Brasília, situação encarada pelos jornais e por parte da população como decadente,
(2) a aparente omissão da alta Administração Pública diante dos problemas que engolfavam a
cidade e (3) como os cariocas procuraram, a sua maneira, participar do debate. Os vestígios
documentais base utilizados nessa pesquisa são os jornais Correio da Manhã, Diário de Notícias
e Última Hora. Todos se encontram disponíveis, de forma online, no site da Biblioteca
Nacional/RJ. Desses periódicos selecionamos e analisamos editoriais de jornalistas, cartas e
entrevistas de populares que foram publicadas. A metodologia principal utilizada para a análise
dos conteúdos desses periódicos será a Análise do Discurso Crítica (ADC). Como resultado
encontramos o abandono da Cidade do Rio de Janeiro pela União, o que acarretou um
aprofundamento dos seus problemas históricos, levando os habitantes da cidade a lutarem contra
as penosas condições de vida, o desrespeito aos seus direitos e para garantirem o seu direito à
cidade.The five years of the Kubitschek administration are remembered until the present day due to the
dynamic changes it brought to Brazil’s economy. This research aims to understand the exercise of
citizenship - through social participation - by dwellers of Rio de Janeiro as the Capital of the
Republic, during the JK Government. Social Participation is hereby understood as a means of
activist and inclusive participation, since it is used by the most different layers of the population,
using legitimate ways of claiming, which, according to the work of Julia Del Carmen Carapia, are
far from the traditional institutional manners. In order to achieve this purpose, we proposed to
examine (1) Rio’s infrastructure during the construction of Brasília, a situation seen as decadent
by newspapers and part of the population, (2) the apparent omission of the high Public
Administration in the face of the problems that overwhelmed the city and (3) how people from
Rio sought, in their own way, to participate in the debate. The basic document traces used in this
research are the newspapers Correio da Manhã, Diário de Notícias and Última Hora. All of them
are available online at the National Library/RJ website. From these newspapers, we selected and
analyzed materials then published, such as journalists’ editorials, letters and interviews with
dwellers. The main methodology adopted to analyze the contents of these journals was the
Critical Discourse Analysis (CDA). As a result, we found the abandonment of the Rio de Janeiro
City by the Union, which led to a deepening of its historical problems, leading the city’s
inhabitants to fight against the painful living conditions, the disrespect for their rights, and to
guarantee their right to the city
Regression model for the reported infected during emerging pandemics under the stochastic SEIR.
No full textThe COVID-19 pandemic revealed the necessity of measuring the statistical relationship
between the transmission rate of epidemic diseases and the social/behavioral, logistical,
and economic variables of the affected region. This paper introduces a regression model
to estimate the impact of such covariates on the infectious rate of epidemiological agents.
Hidden logistical predictor components, such as weekly seasonality of reported data, can
also be accessed with the proposed methodology. For this, we assume that the dynamics
of officially reported data of emerging pandemics, related to infected groups, follows a
stochastic SEIR model. The main advantage of our method is that it is based on a new three-
step algorithm that combines the classical likelihood principle, the minimization of the mean
squared error, and a tri-section algorithm to estimate, simultaneously, the coefficients of the
covariates and the parameters of the compartmental model. Simulation studies are provided
to certify the accuracy of the proposed inference methodology. The model is further applied
to analyze the official statistical reports of COVID-19 data in the state of São Paulo, Brazil
Enhancing biobased volatile fatty acids production from olive mill solid waste by optimization of pH and substrate to inoculum ratio.
No full textThe pH and substrate-to-inoculum ratio (S/I) are important parameters in the anaerobic
fermentation of agroindustrial residues, and therefore the optimization of these two parameters is
needed for a stable, efficient, and sustainable reactor operation. In this work, the parameters pH (5–9)
and S/I (0.5–3 gVS gVS−1
) were optimized to produce biobased volatile fatty acids (VFAs) from
hydrothermally pretreated olive mill solid waste (HPOMSW). The response variables evaluated in
the Doehlert design were total VFAs concentration (tVFAs) (mg L−1
) and amounts (%) of isobutyric,
butyric, isovaleric, and valeric acids on the VFAs profile. The pH was the variable that most influenced
the mixed culture fermentation of HPOMSW, proving to be a key parameter in the process. Microbial
community analyses of conditions 1 (S/I = 3 gVS gVS−1 and pH = 7) and 4 (S/I = 1.13 gVS gVS−1
and pH = 5) showed that Proteobacteria and Firmicutes accounted for more than 87% of the total
microorganisms identified for both conditions. In addition, the second-order model best fitted the
experimental data for the VFAs production at the desirable condition (S/I = 3 gVS gVS−1 and pH = 8)
Contribuições de atividades exploratórias utilizando softwares dinâmicos para o ensino de Geometria Espacial : uma pesquisa com professores de Matemática do Ensino Médio.
No full textEste artigo apresenta uma pesquisa que objetivou investigar a utilização de Tecnologias Digitais em Geometria Espacial na perspectiva de professores de Matemática do Ensino Médio. A metodologia de pesquisa qualitativa contemplou o desenvolvimento de atividades exploratórias relacionadas a conceitos de Geometria Espacial no Ensino Médio, com a utilização dos softwares dinâmicos Poly e GeoGebra 3D por professores de Matemática do Ensino Médio. Identificamos um conjunto de contribuições para o ensino de Geometria Espacial, tais como a visualização e o dinamismo proporcionados pelos softwares, evidenciando a compreensão, a reconstrução e consolidação das características e propriedades geométricas. Nas conclusões da pesquisa, perspectivamos uma proposta de ressignificação do ensino de Geometria Espacial para além da aplicação de fórmulas.This article presents research that investigates the use of Digital Technologies in Spatial Geometry from the perspective of High School Mathematics teachers. The qualitative research methodology included the development of exploratory activities related to concepts of Spatial Geometry in High School, with the use of dynamic software Poly and GeoGebra 3D by High School Mathematics teachers. In this article, the authors identified contributions to the teaching of Spatial Geometry, such as the visualization and dynamism provided by the software, showing the understanding, reconstruction and consolidation of geometric characteristics and properties. The researchers concluded that they envisage a proposal for re-signification of the teaching of Spatial Geometry beyond the application of formulas
Diagnóstico participativo das condições de saneamento básico em um acampamento de desabrigados em Ouro Preto - MG.
No full textO acesso ao saneamento básico e a água potável foi reconhecido como direito universal pela ONU em 2010 e desde 2015 consta como um dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável que compõem a agenda mundial de desenvolvimento. O acesso e monitoramento desses recursos em áreas não planejadas, irregulares ou favelizadas são dificuldades nas quais o poder público e os usuários dos sistemas devem trabalhar juntos para solucionar. Em vista disso, o estudo teve como objetivo realizar o levantamento das condições de saneamento básico de um acampamento de desabrigados do Movimento dos Trabalhadores Sem Teto em Ouro Preto. Por meio da matriz FOFA utilizada como metodologia na oficina de percepção das condições de saneamento e do diagnóstico de campo, elaborado a partir das orientações de normas técnicas para engenharia de saneamento e orientações técnicas de órgãos da área, além de visitas ao local e muito diálogo foi possível analisar os dados coletados. Os quais indicam, através da oficina, a falta de estrutura para estabelecer as condições ideais de moradia, segurança e apoio a essa parcela da população que encontra-se em situação de vulnerabilidade social. Inferência reafirmada através da análise do diagnóstico de campo onde a maior parte da estrutura presente no local foi desenvolvida e/ou adaptada pelos moradores. Nesse sentido conclui-se que a região tem condições de atingir os parâmetros ideais para o pleno desenvolvimento urbano do local de estudo e alcançar os parâmetros listados na ODS 6, porém falta apoio público, planejamento e monitoramento dos sistemas
Proposta de modelos de predição da resistência não drenada de rejeitos de bauxita.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.A correta determinação de parâmetros de resistência de rejeitos é essencial na engenharia
geotécnica. Casos recentes de rupturas de barragens de rejeito de mineração, reforçam a
necessidade de um melhor entendimento do comportamento mecânico de rejeitos. Para a
determinação da resistência não drenada desses materiais, comumente são utilizados
ensaios de campo como o ensaio de piezocone (CPTu) e palheta (Vane). Apesar dos
ensaios de campo fornecerem uma medida in situ das propriedades do solo/rejeito, as
metodologias para determinação da resistência não drenada por meio destes ensaios
advêm de correlações empíricas e/ou analíticas que foram propostas e validadas em solos
naturais. Visando contornar problemas de predição semelhantes ao tratado neste trabalho,
vários autores têm aplicado técnicas da ciência de dados (estatística multivariada,
aprendizado de máquina e inteligência artificial) como K-ésimo Vizinho mais Próximo,
Florestas Aleatórias, Regressão Linear Múltipla, Máquina Vetor Suporte, dentre outras.
Sendo assim, o presente trabalho tem por objetivo aplicar tais técnicas para a obtenção de
modelos capazes de prever a resistência não drenada de pico de um rejeito de bauxita por
meio de ensaios de campo (piezocone e palheta) e laboratório (teor de umidade). As
variáveis influentes na obtenção da resistência não drenada também foram avaliadas por
meio de diferentes combinações nos input das variáveis nos modelos. Foi aplicado
também a técnica de validação cruzada k-fold para avaliar a acurácia e capacidade de
generalização dos modelos elaborados. Além disso, é apresentada proposta metodológica
para caracterização do comportamento não drenado com base nos dados dos ensaios de
CPTu e dissipação de poropressão. Os modelos de ciência de dados obtidos foram
comparados com a metodologia baseada fatores do cone Nkt, Nu e Nke calibrados com o
Vane para a determinação da resistência não drenada. Dentre os resultados obtidos, as
técnicas de ciência de dados apresentaram R2 superiores à 0,90, mostrando também menor
dispersão dos resultados preditos se comparadas à metodologia baseada nos fatores
supracitados. Com base no estudo das variáveis influentes, foi observado que as
poropressões são as variáveis que mais influenciam na predição da resistência não
drenada. Além disso, por meio do teste estatístico t-student foi comprovado que os
modelos de ciência de dados têm desempenho superior à metodologia clássica de melhor
desempenho (baseado nas poropressões), partindo das mesmas variáveis independentes.The correct determination of tailings strength parameters is essential in geotechnical
engineering. Recent cases of mining tailings dam ruptures reinforce the necessity for a
better understanding of the mechanical behavior of tailings. In order to determine the
undrained shear strength of these materials, field tests are commonly used, such as the
piezocone (CPTu) and vane tests. Although the field tests provide an in-situ measure of
the properties of the soil/tailings, the methodologies for determining the undrained shear
strength through these tests come from empirical and/or analytical correlations that were
proposed and validated in natural soils. Aiming to overcome prediction problems like the
one addressed in this study, several authors have applied data science techniques
(multivariate statistics, machine learning and artificial intelligence) such as the Kth
Nearest Neighbor, Random Forests, Multiple Linear Regression, Support Vector
Machine, among others. Therefore, the present study aims to apply such techniques to
obtain models capable of predicting the peak undrained shear strength of bauxite tailings
through field tests (piezocone and vane) and laboratory tests (moisture content). The
influential variables in obtaining the undrained shear strength were also evaluated through
different combinations of input variables in the models. The k-fold cross-validation
technique was also applied to assess the accuracy and generalizability of the models
developed. Furthermore, a methodological proposal is presented for the characterization
of the undrained behavior based on data from the CPTu tests and pore pressure
dissipation. The obtained data science models were compared with the methodology
based on cone factors Nkt, Nu and Nke calibrated with Vane for the determination of the
undrained shear strength. Among the results obtained, the data science techniques
presented R2 higher than 0.90, also showing less dispersion of the predicted results when
compared to the methodology based on the aforementioned factors. Based on the study
of influential variables, it was observed that pore pressures are the variables that most
influence the prediction of undrained shear strength. In addition, through the t-student
statistical test, it was proven that data science models outperform the classic methodology
with the best performance (based on pore pressures), based on the same independent
variables