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1. Investigação termográfica para caracterização de fissuras em fluxo de aquecimento e resfriamento: estudos de laboratório
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Abstract Cracking can be investigated by infrared thermography, as defects on a surface have different temperatures compared to regions without defects. The temperature of the crack depends on its dimensions, opening and depth, which can be identified by thermography. The possibility of classifying crack damage according to different depths by thermography in heating and cooling regimes and indicating which conditions are most suitable for identifying cracks is evaluated. It is proposed to observe the temperature evolution during the heating and cooling of a mortar slab that has cracks with different depths. The temperature variation of the plate during heating and cooling is monitored by thermograms and thermocouples present on the surface and interior of the plate in regions close to the cracks. It is identified, through the application of Delta-T thermographic contrast, that cracks of greater depth have a greater Delta-T, in modulus, during heating, while cracks of shallower depth have a greater Delta-T during cooling. Cracks are best identified during the cooling phase, as shallower cracks are not identified at the end of heating.
Resumo A fissuração pode ser investigada por termografia de infravermelho, pois defeitos em uma superfície apresentam temperaturas diferentes em relação as regiões sem defeito. A temperatura da fissura é dependente das suas dimensões, abertura e profundidade, nas quais podem ser identificadas pela termografia. Avalia-se o comportamento das temperaturas em regime controlado de aquecimento e resfriamento de fissuras em função de diferentes profundidades e quais as condições mais adequadas para identificar as fissuras. Propõe-se a observação da evolução de temperatura no aquecimento e resfriamento de uma placa de argamassa que possui fissuras com diferentes profundidades. A variação de temperatura da placa no aquecimento e resfriamento é monitorada por termogramas e termopares presentes na superfície e interior da placa em regiões próximas às fissuras. Identifica-se, pela aplicação de contraste termográfico Delta-T, que fissuras de maior profundidade possuem maior Delta-T, em módulo, durante o aquecimento, enquanto fissuras de menor profundidade possuem maior Delta-T no resfriamento. As fissuras são melhor identificadas na fase de resfriamento, pois no fim do aquecimento as fissuras de menor profundidade não são identificadas.
2. Análise de tensões, normais e de cisalhamento, e deslocamentos verticais em painéis de madeira lamelada colada cruzada via teorias de placas, métodos numéricos e simplificados
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Abstract Cross-laminated timber (CLT) is a product used in the form of panels that presents as a challenge the simultaneous consideration of the orthogonal arrangement of lamellae with the orthotropic behaviour of wood. In order to evaluate the mechanical behaviour of CLT panels in bending, it is possible to resort to plate theories, numerical and simplified methods. Within this context, this paper proposed to analyse the normal and shear stresses, as well the vertical displacements in a given CLT panel through three plate theories, three simplified methods, Finite Element Method and a proposed analytical method. For the study, a five-layered CLT panel with lamellae thickness of 20 mm, at first, with sides of 3 m. Afterward, parametric variations of the ratio between spans were also stipulated. The structural analysis permitted to obtain the stresses and the vertical displacements for the aforementioned panel. The parametric variations carried out made it possible to verify the sensitivity of the proposed panel in terms of stresses and vertical displacements against variations in the ratio between the panel’s plan dimensions.
Resumo Amadeira lamelada colada cruzada (MLCC) é um produto empregado na forma de painéis que apresenta como desafio a consideração conjunta da disposição ortogonal de lamelas com o comportamento ortotrópico da madeira. Para avaliar o comportamento mecânico de painéis de MLCC, em flexão simples, é possível recorrer a teorias de placas, métodos numéricos e simplificados. Dentro desse contexto, este trabalho se propôs a analisar as tensões, normais e de cisalhamento, bem como os deslocamentos verticais em um dado painel de MLCC por meio de três teorias de placas, três métodos simplificados, método dos elementos finitos e um método analítico proposto. Para o estudo, foi considerado um painel de MLCC com cinco camadas de 20 mm de espessura, inicialmente quadrado com lados de 3 m, sendo, posteriormente, realizadas análises paramétricas da razão entre as dimensões em planta. Com as análises estruturais, foi possível a obtenção das tensões, bem como os deslocamentos verticais do referido painel. As análises paramétricas realizadas permitiram averiguar a sensibilidade do painel de MLCC proposto, em termos de tensões e deslocamentos verticais, frente às variações da razão entre as dimensões em planta do painel.
3. Incorporação de lodo têxtil em materiais de construção civil: uma busca sistemática
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Silva, Carina Lessa ; Marinho, Érika Pinto ; Nóbrega, Ana Cecília Vieira de ; Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira .
Abstract Textile sludge is a waste from the effluent treatment of textile laundries and its incorporation into alternative materials has been proposed as a possibility for its disposal. A systematic search was carried out in literature from this perspective, aiming to observe concentrations of waste material and its preparation, matrices used, technological performance and immobilization of textile waste. The matrices used were mortars, concretes and ceramic bricks, in general, deleterious effects were observed on mechanical characteristics of the materials produced. In concrete and mortars, the fineness had an impact on increase in water demand, which increased mixtures porosity; and organic matter and heavy metals, in cement hydration. Recent studies therefore proposed waste material pre-treatment as a favorable alternative. Increases in porosity also occurred in ceramic bricks, however, due to high organic matter content. Regarding waste immobilization, cementitious materials showed satisfactory performance; ceramic bricks, on the other hand, obtained some results outside the normative limits. Therefore, it is necessary to expand discussions regarding the pre-treatment carried out on textile sludge, as well as its impacts on mechanical and environmental performance.
Resumo Olodo têxtil é um resíduo do tratamento do efluente das lavanderias têxteis e sua incorporação em materiais alternativos tem sido proposta como possibilidade para sua destinação. Foi realizada uma busca sistemática na literatura nesta perspectiva, visando observar as concentrações de material residual e seu preparo, as matrizes utilizadas, o desempenho tecnológico e imobilização do resíduo têxtil. As matrizes empregadas foram argamassas, concretos e tijolos cerâmicos, sendo observados, de maneira geral, efeitos deletérios nas características mecânicas dos materiais produzidos. Em concretos e argamassas, a finura impactou no aumento da demanda de água, o que elevou a porosidade das misturas; e a matéria orgânica e metais pesados, na hidratação do cimento. Estudos recentes propuseram, então, o pré-tratamento do material residual como uma alternativa favorável. Incrementos na porosidade também ocorreram nos tijolos cerâmicos, porém, devido ao elevado teor de matéria orgânica. Quanto a imobilização do resíduo, os materiais cimentícios apresentaram desempenho satisfatório; já os tijolos cerâmicos, obtiveram alguns resultados fora dos limites normativos. Portanto, é necessário ampliar as discussões quanto ao pré-tratamento realizado no lodo têxtil, bem como seus impactos no desempenho mecânico e ambiental.
4. Avaliação das características e resistência à abrasão de tintas imobiliárias formulados com pigmento de Curcuma Longa L.
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Abstract This study handles the possibility of formulating artisanal paints for wall paintings whose pigments come from plants, considering the need for additives and techniques capable of guaranteeing a good performance for internal walls of buildings. The lack of recipes and publications on the proportion of each component to obtain a paint with good performance motivated the preparation of the present research, in which formulations were developed through experimental design of mixtures to obtain homogeneous suspensions that comply with the limits stipulated by NBR 15079-1:2021. The performance of the mixtures in the Abrasion Resistance Test was evaluated according to the variations in the proportions of the components of the mixtures, and the pH and viscosity variable. The results indicate that the highest levels of abrasion resistance were achieved by raising the levels of pigment and bactericide, while high pH indices showed high viscosity and good performance against abrasion resistance, and vice versa. Through this study, it is concluded that it is possible to elaborate paints with Curcuma Longa L. pigments and natural inputs with satisfactory performance for the application and elaboration of mural paintings on internal walls of buildings.
Resumo Opresente estudo buscou formular tintas artesanais para pinturas de murais cujos pigmentos sejam oriundos de plantas, considerando a necessidade de aditivos e técnicas capazes de garantir um bom desempenho para paredes internas de edificações. A falta de receitas e publicações sobre a proporção de cada componente para a obtenção de uma tinta com bom desempenho motivou a elaboração da presente pesquisa, em que foram desenvolvidas formulações através de delineamento experimental de misturas para obter suspensões homogêneas que estejam em conformidade com os limites de desempenho definidos pela NBR 15079-1:2021. O desempenho das misturas frente ao ensaio de resistência à abrasão (RAU) foi avaliado de acordo com as variações das proporções dos componentes das misturas e as variáveis de pH e viscosidade. Os resultados indicam que os índices mais elevados de RAU foram alcançados ao elevar os níveis de pigmento e bactericida, ao passo que altos índices de pH apresentaram viscosidade elevada e bom desempenho frente à RAU, e vice-versa. Através do presente estudo, conclui-se que é possível elaborar tintas com pigmentos de Curcuma Longa L. e insumos naturais com desempenho satisfatório para aplicação e elaboração de pinturas murais em paredes internas de edificações.
5. Aplicação do concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) em vigas submetidas ao cisalhamento
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Abstract For the understanding of the shear behavior of steel fiber reinforced concrete beams without stirrups (shear reinforcement), beams were experimentally studied employing bending tests. The analyzed parameters were two classes of compressive strength (30 MPa and 45 MPa) and three dosages of fibers (40 kg/m³, 60 kg/m³ and 80 kg/m³), in addition to the reference trace. An analytical comparison of the experimental results with calculation models from normative regulations and scientific papers was studied to predict the failure force of the beams. The results showed gains in the ultimate shear strength provided by steel fibers, evidencing their great potential against shear stress. The failure mode of the beams was not altered for the dosages of fibers and compressive strength classes studied. However, higher load and deformation capacity was evidenced with an increasing number of fibers and f c . The model from Brazilian regulation NBR 16935 (ABNT, 2021a) showed excellent results in predicting the failure force of the beams in group C30.
Resumo Para o entendimento do comportamento ao cisalhamento de vigas de concreto reforçadas com fibras de aço e sem a utilização de estribos, foram estudadas experimentalmente vigas por meio de ensaios de flexão. Os parâmetros analisados foram duas classes deresistência à compressão (30MPa e 45MPa) e três quantidades de fibras (40kg/m³, 60kg/m³ e 80kg/m³), além de um traço de referência. Uma comparação analítica dos resultados experimentais com modelos de cálculos de regulamentações normativas e de trabalhos científicos foi estudada para a previsão da força de ruína das vigas. Os resultados experimentais demonstraram ganhos na resistência última ao cisalhamento proporcionado pelas fibras de aço, evidenciando seu grande potencial frente ao esforço de cisalhamento. O modo de ruína das vigas não foi alterado para as quantidades de fibras e classes de resistência estudadas. Porém, maior capacidade de carga e de deformação foi evidenciada com o aumento da quantidade de fibras e do fck. O modelo da norma brasileira NBR 16935 (ABNT, 2021a) mostrou excelente resultado na previsão da força de ruína das vigas do grupo C30.
6. Functionally graded concrete: porosity gradation to enhance durability under carbonation
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Abstract The present paper evaluated the potential application of the functionally graded material (FGM) concept to develop more durable concrete to carbonation, one of the main degradation mechanisms of reinforced concrete structures. Accelerated carbonation tests with controlled temperature (27 ( 2°C), CO2 concentration (3 ( 0.5%) and humidity (65 ( 5%) were carried out in homogeneous concretes and with functional gradation in which the porosity of the material was varied across the slices. For the manufacture of graded concrete specimens, concretes with water/cement ratios equal to 0.35, 0.45, and 0.55 were produced, with lower porosity (w/c = 0.35) close to the surface of the specimen. The advance of the carbonation front was evaluated after 8, 9, 10, 14, and 24 weeks of accelerated exposure, using the chemical indicator phenolphthalein. The results show that the functionally graded concrete had a carbonation coefficient (K) slightly higher than that of the concrete with a w/c ratio equal to 0.35 (1.71 and 1.54 mm.week-0.5, respectively) and much lower than concrete with water-cement ratio equal to 0.45 (2.31 mm.week-0.5) and 0.55 (3.78 mm.week-0.5). This demonstrates that functional grading can be an efficient method to increase the durability of concrete elements subject to carbonation.
Resumo O presente artigo avalia o potencial de aplicação do conceito de material com gradação funcional (MGF) ao desenvolvimento de concretos mais duráveis frente à carbonatação, um dos principais mecanismos de degradação das estruturas de concreto armado. Ensaios acelerados de carbonatação com temperatura (27 ( 2 °C), concentração de CO 2 (3 ( 0,5%) e umidade (65 ( 5%) controladas foram realizados em concretos homogêneos e com gradação funcional em que a porosidade do material foi variada ao longo dos corpos de prova. Para a confecção dos corpos de prova de concreto com gradação funcional foram utilizados concretos com relações água/cimento iguais a 0,35, 0,45 e 0,55 de forma que tivéssemos uma redução de porosidade à medida que nos aproximássemos da superfície da peça. O avanço da frente de carbonatação foi avaliado após 8, 9, 10, 14 e 24 semanas de exposição acelerada, empregando-se o indicador químico fenolftaleína. A partir dos resultados obtidos observou-se que os concretos com gradação funcional apresentaram coeficiente de carbonatação (K) ligeiramente superior ao do concreto com relação a/c igual a 0,35 (1,71 e 1,54 mm.semana -0,5 , respectivamente) e bastante inferior aos concretos com relação água cimento iguais a 0,45 (2,31 mm.semana -0,5 ) e 0,55 (3,78 mm.semana -0,5 ), evidenciando que a gradação funcional pode ser um método eficiente para proporcionar o aumento da durabilidade de elementos de concreto sujeitos à carbonatação.
7. Hidratação na idade inicial de cimentos contendo ye’elemita (YCC) produzidos com catalisador gasto (SFCC)
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Matos, Samile Raiza Carvalho ; Andrade Neto, José da Silva ; Matos, Paulo Ricardo de ; Kirchheim, Ana Paula ; Gonçalves, Jardel Pereira .
Abstract Given the environmental impacts associated with the production of conventional Portland cement, the study of special cements with reduced environmental impact has been a trend. In this context, cements containing ye'elimite (YCC) stand out due to their low CO 2 emissions. Despite the environmental advantages, the high demand for aluminum economically limits the production of these cements.An alternative to making its production feasible is using residual raw materials as a source of Al 2 O 3 , such as SFCC (spent fluidized catalytic cracking).In view of this, this work aims to evaluate hydration at the initial age of cements. For this, six clinkers were produced with different ye'elimite contents, with and without SFCC. These were characterized by XRD/Rietveld. The pastes were evaluated by TG/DTG and XRD/Rietveld to understand the hydration mechanism on the third day of these cements. It was possible to synthesize the main phases of YCC, in clinkers with and without SFCC. In addition, at the age evaluated, the pastes with and without SFCC presented comparable phase composition, indicating the potential for co-processing this residue.
Resumo Diante dos impactos ambientais associados à produção do cimento Portland convencional, o estudo de cimentos especiais de reduzido impacto ambiental tem sido uma tendência. Neste contexto, os cimentos contendo ye’elimita (YCC) se destacam devido à baixa emissão de CO2. Apesar das vantagens ambientais, a alta demanda por alumínio limita economicamente a produção destes cimentos. Uma alternativa para viabilizar a sua produção é o uso de matérias-primas residuais como fonte de Al2O3, a exemplo do SFCC (catalizador gasto do craqueamento catalítico de leito fluidizado). Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar a hidratação na idade inicial de cimentos YCC produzidos a partir do coprocessamento do SFCC. Para isso, foram produzidos seis clínqueres com diferentes teores de ye’elimita, com e sem SFCC. Estes foram caracterizados por DRX/Rietveld. As pastas foram avaliadas por TG/DTG e DRX/Rietveld para compreender o mecanismo de hidratação em idade inicial destes cimentos. Foi possível sintetizar as principais fases dos YCC, nos clínqueres com e sem SFCC. Além disso, na idade avaliada, as pastas com e sem SFCC apresentaram composição de fases comparáveis indicando o potencial de coprocessamento do SFCC neste tipo de cimento.
8. Consumo de madeira para fins provisórios em obras em concreto armado moldado in loco
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Oliveira, Cassio Gomes de ; Punhagui, Katia Regina Garcia ; Pinto, Emerson Felipe Perin ; Moraes, Erik Souto de .
Abstract Building structures made of cast-in-place reinforced concrete use timber for formwork, struts, scaffolding, safety elements, and temporary construction site structures, which characterize the underutilization of biomaterial in a function of short life cycles and low added value. This work aims to survey timber consumption for temporary purposes in high-rise buildings with reinforced concrete structures cast in loco. Secondary data obtained through a systematic and exploratory review of national and international articles on timber use, reuse, and disposal was used. For studies with primary data for vertical housing buildings, timber consumption per constructed area ranged from 0.002 to 0.054 m³/m². For studies with secondary data and high-rise buildings for different uses, wood consumption ranged from 0.002 to 0.077 m 3 /m 2 . There was variability in the results of 33 times (average), explained by the methods of quantification, applications, and reuse of the material.
Resumo Estruturas de edifícios em concreto armado moldado in loco utilizam madeira para fôrmas, escoras, andaimes, elementos de segurança e estruturas provisórias de canteiro, que caracterizam a subutilização do biomaterial em uma função de curto ciclo de vida e baixo valor agregado. O objetivo deste trabalho é levantar o consumo de madeira para fins provisórios em obras verticais com estrutura em concreto armado moldado in loco. Utilizou-se dados secundários obtidos por meio de uma revisão sistemática e exploratória de artigos nacionais e internacionais sobre uso, reuso e descarte da madeira. Para estudos com dados primários de edifícios habitacionais verticais o consumo de madeira por área construída foi de 0,002 a 0,054 m³/m². Para estudos com dados secundários e edifícios verticais de outros usos, o consumo de madeira foi de 0,002 a 0,077 m³/m². Houve variabilidade dos resultados de 33 vezes (média), explicada pelos métodos de quantificação, aplicações e reuso do material.
9. Pegada de CO2 da madeira nativa destinada à construção civil proveniente de diferentes tipos de exploração florestal
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Oliveira, Cássio Gomes de ; Punhagui, Katia Regina Garcia ; Oliveira, Lidiane Santana ; Silva, Fernanda Belizário .
Abstract The use of wood is often indicated as a decarbonization strategy for the construction sector. However, the CO 2 footprint of native wood, that is, the emissions during wood harvesting, transportation, and processing, depends on the type of forest management practiced. This study quantifies the CO 2 footprint of native rough sawn lumber from forests with three types of harvesting: sustainable management, conventional management, and conventional selective extraction (deforestation). CO 2 emissions were analyzed from harvesting to the end of wood processing based on data from the literature and the Construction Environmental Performance Information System. The CO 2 footprint of rough sawn lumber varies between 25 and 19,860 kCO 2 /m 3 , with the lowest values for wood from sustainable management and the highest for conventional selective extraction. In addition, managed wood stores temporarily in its cell structure ~353kgC/m 3 . Native wood from sustainable harvesting can contribute to decarbonizing buildings, whereas wood from conventional harvesting and deforestation are relevant sources of CO 2 emissions, considering the wood life cycle.
Resmo O uso da madeira é frequentemente apontado como uma estratégia de descarbonização para a construção. Entretanto, a pegada de CO2 da madeira nativa, ou seja, que são as emissões decorrentes da sua exploração florestal, transporte e beneficiamento, depende do tipo de manejo florestal. Este estudo quantifica a pegada de CO2 da madeira nativa serrada bruta, proveniente de três tipos de exploração florestal: manejo sustentável, manejo convencional e extração seletiva convencional (desmatamento). Analisaram-se as emissões de CO2 da exploração florestal até o término do beneficiamento da madeira, com dados da literatura e do Sistema de Informação do Desempenho Ambiental da Construção. A pegada de CO2 da madeira serrada bruta varia entre 25 e 19.860 kgCO2/m3, com os menores valores para a madeira de manejo sustentável e os maiores para a madeira de extração seletiva convencional. Além disso, a madeira manejada estoca temporariamente, em sua estrutura celular, ~353 kgC/m3. Madeiras nativas de manejo florestal sustentável podem contribuir com a descarbonização dos edifícios, enquanto as madeiras de manejo convencional e, sobretudo, de desmatamentosão fontes expressivas de CO2 dentro do seu ciclo de vida.
10. A panorama of Brazilian social housing research: scope, gaps and intersections
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Abstrac Social Housing (SH) is investigated worldwide, especially in emerging economies. However, SH literature demonstrates that there are still barriers to achieving the real benefits of those programmes. Brazilian SH programmes have positively reduced housing deficits and the vulnerability of low-income populations. However, studies developed in Brazil also reveal the negative impacts of SH. Investigating the reason for the recurrence of negative impacts is fundamental to gaining a stronger understanding of the causes and scope of SH problems. Moreover, state-of-the-art studies may support the development of actions to mitigate those problems. Thus, this study aims to categorise the major topics studied on SHs, identify and evaluate SH main failures and impacts, analyse intersections of topics, and understand their scope. A systematic review and literature mapping were applied to analyse SH studies. Although evidence emphasises significant advances in SH production, results demonstrate the intersecting panorama of occurrences that cause negative impacts and stress the need for investments and the implementation of housing public policies aligned with societal interests to improve SH.
Resumo A Habitação de Interesse Social (HIS) é amplamente investigada mundialmente, especialmente nas economias emergentes. No entanto, a literatura sobre HIS demonstra que ainda existem barreiras para alcançar benefícios reais desses programas. Os programas de HISs brasileiros reduziram positivamente o déficit habitacional e a vulnerabilidade social da população de baixa renda. No entanto, estudos desenvolvidos no Brasil também revelam os impactos negativos da HISs. Investigar a razão da recorrência de impactos negativos é fundamental para maior entendimento da causa e abrangência dos problemas. Além disso, estudos do estado da arte podem auxiliar com o desenvolvimento de ações para mitigar impactos de HISs. Assim, a pesquisa visa categorizar os principais tópicos estudados sobre HIS, identificar e avaliar as deficiências dos HISs, analisar interseções de tópicos, e compreender a sua abrangência. Uma revisão sistemática e mapeamento sistemático da literatura foram aplicados para analisar e mapear os estudos de HIS. Embora as evidências enfatizem avanços significativos na produção de HISs, resultados demonstram o panorama interseccional de ocorrências que causam impactos negativos, ressaltam a necessidade de investimentos e a implementação de políticas públicas de habitação alinhadas aos interesses da sociedade para melhorar HISs.
11. Painel particulado de baixa densidade produzido com resíduos de sisal
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Costa, Lucas Lima ; Santos, Filipe Luigi Dantas Lima ; Amorim Júnior, Nilson Santana de ; Santana, Henrique Almeida ; Ribeiro, Daniel Veras ; Cunha, Rita Dione Araújo ; César, Sandro Fábio .
Abstract Sisal (Agave sisalana) is a plant exploited in semi-arid regions of Brazil for fiber production, but the floral scape of sisal (peduncle) is collected and often burned, causing environmental problems, even through irregular disposal. To circumvent this scenario, the objective of this work was to produce reconstituted panels using the sisal arrow and castor-based polyurethane resin. The panels were obtained using 175 g of crushed sisal arrow core with dimensions smaller than 2 mm and adopting 10% castor-based polyurethane resin and The samples were pressed under tension of 2 MPa. The properties of reconstituted panel were evaluated through NBR 14810-1 (ABNT, 2013) and NBR 14810-2 (ABNT, 2018), the physical properties were investigated: moisture, density, thickness swelling and absorption; as well as mechanical properties: MOR, MOE, internal bond and parallel compression. The found results show that the panel is classified as low density (419.8 kg/m³), and with physical and mechanical properties similars to other panels of the same classification in the literature. For average values of MOR and MOE it was found 5.24 MPa and 147.49 MPa, respectively. For internal bonding it was found 0.14 MPa and for parallel compression properties it was found 1.14 MPa.
Resumo O sisal (Agave sisalana) é uma planta explorada nas regiões semiáridas do Brasil para produção de fibras, mas o escapo floral do sisal (flecha) é coletado e frequentemente queimado causando problemas ambientais, até mesmo pelo descarte irregular. Para contornar este cenário, o objetivo deste trabalho foi produzir painéis reconstituídos usando a flecha do sisal e resina poliuretana à base de mamona. Os painéis foram obtidos empregando 175 g do miolo da flecha de sisal triturada com dimensões inferiores a 2 mm e adotando 10% de resina poliuretana à base de mamona e as amostras foram prensadas com tensão de 2 MPa. Avaliou-se no painel reconstituído, através da NBR 14810-1 (ABNT, 2013) e NBR 14810-2 (ABNT, 2018) as propriedades físicas: umidade, densidade, inchamento e absorção; bem como as propriedades mecânicas: MOR, MOE, força de ligação e compressão paralela. Os resultados encontrados mostram que o painel é classificado como de baixa densidade (419,8 kg/m³), e de propriedades físicas e mecânicas semelhantes a outros painéis de mesma classificação da literatura. Para MOR e MOE foram encontrados 5,24 MPa e 147,49 MPa de média, respectivamente. Já os ensaios de tração perpendicular e compressão paralela obtiveram resultados de 0,14 MPa e 1,14 MPa, respectivamente.
12. Desenvolvimento e caracterização de concreto sustentável com resíduos de conchas marinhas
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Leite, Lucimária Pirangi ; Andrade, Fábia Kamilly Gomes de ; Estolano, Amanda Marques Lopes ; Almeida Filho, Roberto Revoredo de ; Cruz, Felipe Mendes da ; Lima, Victor Marcelo Estolano de .
Abstract The improper disposal of this waste poses environmental challenges, which can be addressed through effective reuse strategies. This study aims to explore the potential of utilizing marine shell waste as partial substitutes for aggregates in concrete. The research involves investigating the physical characteristics of the recycled aggregate using Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques to elucidate the contact surface with the paste. Additionally, chemical and mineralogical characteristics are analyzed through X-ray fluorescence and X-ray diffraction tests. The compressive strength test is conducted on concrete samples to assess the performance of these materials as both aggregate (shell type A) and filler (shell type B). The findings indicate that replacing up to 20% of marine shells as coarse aggregate and 10% as filler demonstrates feasibility for applications in structural concrete. Furthermore, up to 30% replacement can be directed towards non-structural concrete, providing a comprehensive understanding of the potential applications of marine shell residues in concrete production.
Resumo As atividades de mariscagem e malacocultura produzem uma grande quantidade de resíduos sólidos compostos por conchas marinhas. O impacto ambiental do descarte inadequado pode ser atenuado com estratégias de reaproveitamento. O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade do uso de resíduo de conchas marinhas com substituintes parciais de agregados no concreto. As características físicas do agregado reciclado foram investigadas através das técnicas de Microscopia de Força Atômica (MFA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) a fim de esclarecer aspectos da superfície de contato com a pasta; as características químicas e mineralógicas foram investigadas por meio dos ensaios de fluorescência de raios-X e difração de raios-X; e o ensaio de resistência à compressão foi conduzido em amostras de concreto foram moldadas para avaliação do comportamento destes materiais do comportamento destes materiais como agregado (concha tipo A) e fíler (concha tipo B). Concluiu-se que o uso de até 20% de substituição de concha marinha como agregado graúdo e 10% como filer mostrou viabilidade para aplicações em concretos estruturais e, de forma complementar, teores de até 30% podem ser direcionados à concretos não estruturais.
13. Uso de dregs e grits em substituição parcial ao cimento: caracterização e resistência mecânica
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Abstract The use of supplementary cementitious materials to replace Portland clinker is one of the most effective strategies adopted by cement companies to reduce CO 2 emission on large-scale. However, due to the limited availability of traditional materials, alternative options are being investigated. The main objective of this research is to evaluate the characteristics and effect of different replacement levels of cement by dregs and grits on compressive strength. The wastes were ground and particles smaller than 75 µm were used. Chemical and physical were performed to characterize the dregs and grits. For both wastes, replacement levels of 0, 5, 10, 20 and 30% of cement mass were evaluated in the mortar production. The water-cement ratio and superplasticizer admixture content were kept constant. In fresh state, the consistency index and incorporated air content were obtained. Mortars made with dregs had higher strength compared to grits due to the higher combined water content. The results showed that it is possible to replace up to 36% of cement with dregs to obtain a strength of 25 MPa; and 15% for 40 MPa.
Resumo Ouso de adições minerais em substituição ao clínquer Portland é uma das medidas mitigadoras de emissão de CO2, mais promissoras em larga escala, adotadas pelas cimenteiras. Dada a limitação de disponibilidade de algumas, materiais alternativos vêm sendo investigados. A presente pesquisa teve como objetivo caracterizar e avaliar o efeito de diferentes teores de dregs e grits em substituição parcial ao cimento na resistência à compressão. Os resíduos foram submetidos à moagem, utilizando-se partículas inferiores a 75 µm. Foram realizados ensaios para caracterização química e física dos dregs e grits. Para ambos os resíduos, foram analisados os teores de 0, 5, 10, 20 e 30% em substituição à massa de cimento na produção de argamassas. A relação água/finos e o teor de aditivo superplastificante foram mantidos constantes. No estado fresco, foram avaliados o índice de consistência e o teor de ar incorporado. As argamassas com dregs proporcionaram maior resistência em relação às com grits devido ao maior teor de água combinada. Os resultados mostraram que é possível substituir até 36% do cimento por esse resíduo para obtenção de resistência à compressão de 25 MPa e 15% para 40 MPa.
14. Effect of self-healing in closing cracks from the sulfate attack in Portland, supersulfated and alkali-activated cement
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Abstract Self-healing consists of closing cracks and recovering the watertight properties of cement-based materials and can occur by hydration of the materials of the mixture (autogenous) or by materials added to the mixture for this purpose (autonomous). This study consists of the use of stimulated self-healing as a way of mitigating sulfate attack (sodium and magnesium), with the evaluation of the influence of crystalline admixture in this process. For that, cycles of sulfate attack and self-healing (by wetting and drying cycles in water) were performed, aiming to evaluate the behavior of mortars with three types of cement: Portland, supersulfated, and alkali-activated. The results showed that self-healing was not sufficient to close cracks due to sulfate attack. This behavior was associated with the hypothesis that the high calcium content of the crystalline admixture reacted with the sulfates and formed expansive products, increasing the attack rate.
Resumo A autocicatrização consiste no fechamento de fissuras e recuperação da estanqueidade dos materiais à base de cimento e pode ocorrer por hidratação dos materiais da mistura (autógena) ou por materiais adicionados à mistura para esse fim (autônoma). Este estudo consiste na utilização de autocicatrização autógena estimulada como forma de atenuar o ataque por sulfatos (sódio e magnésio), com a avaliação da influência de adição cristalizante neste processo. Para isso, foram realizados ciclos de ataque sulfatado e autocicatrização (ciclos de molhagem e secagem), com o objetivo de avaliar o comportamento de argamassas com três tipos de cimento: Portland, supersulfatado e álcali ativado. Os resultados mostraram que a autocicatrização não foi suficiente para fechar trincas devido ao ataque por sulfatos. Esse comportamento foi associado à hipótese de que o alto teor de cálcio da adição cristalizante reagiu com os sulfatos e formou produtos expansivos, aumentando a taxa de ataque.
15. Alvenaria estrutural em situação de incêndio: influência da resistência à compressão de blocos cerâmicos
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Lima, Felipe Schneider de ; Trevisan, Rafael ; Klippel Filho, Sérgio ; Vechim, Julio César ; Tutikian, Bernardo .
Abstract There are several characteristics that influence fire resistance of load-bearing masonries, wherein stand out the bricks compressive strength. Verification of wall systems fire behavior was conducted as prescribed by NBR 5628. This research aims to comparatively analyze fire resistance in real scale load-bearing walls, considering thermal insulation, structural stability, and airtightness. The thickness of the coating and laying mortar were standardized for all specimens just varying brick geometry and septs design in blocks of EST 60, 100, and 140 class. The obtained results show that the compressive strength of the bricks can induce both the structural stability of the constructive systems and its thermal insulation, being a typically critical characteristic for clay brick walls in a building fire. The sample with the highest compressive strength obtained the shortest local displacement, contributing to mitigate the generation of fissures in the system, enhancing the thermal insulation of the clay brick wall, and, thereby, its fire resistance.
Resumo Diversas características influenciam a resistência ao fogo de sistema de parede em alvenaria estrutural, dentre as quais pode se incluir sua resistência à compressão. O comportamento desse sistema é validado experimentalmente conforme a norma NBR 5628. Esse estudo tem como objetivo analisar comparativamente a resistência ao fogo obtida através de ensaios em escala real em alvenaria estrutural, envolvendo as características de isolamento térmico, estanqueidade a passagem de gases e fumaça e estabilidade estrutural. Foram avaliados componentes com a mesma configuração em termos de revestimento e assentamento, assumindo como variável a resistência a compressão dos blocos, tendo sido considerados neste estudo blocos de classe EST 60, 100 e 140. Os resultados obtidos apontam que a resistência à compressão da alvenaria pode influenciar, além da estabilidade estrutural do sistema, também seu isolamento térmico, critério tipicamente crítico para alvenarias de blocos cerâmicos em situação de incêndio. A amostra de maior resistência à compressão apresentou menor deslocamento horizontal, contribuindo para mitigar a geração de fissuras, aumentando a oposição da alvenaria à passagem da temperatura ao longo de sua seção transversal e assim aumentar sua resistência ao fogo.
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