Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

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Agregado reciclado de resíduos de construção e demolição: variabilidade e influência no comportamento mecânico do concreto
(2018-10-10) Costa, José Yter Alcantara
A constante demanda por infraestrutura e moradia, ocasionado pelo crescimento mundial, somadas ao baixo grau de industrialização da construção civil, são fatores preponderantes para o aumento do consumo de materiais e para a geração de resíduos. No Brasil, a produção de agregados para construção foi de 741 milhões de toneladas, somente para o ano de 2014, correspondendo a um consumo per capita de 3,7 t/hab./ano, neste mesmo ano foram gerados aproximadamente 102 milhões de toneladas de resíduos de construção e demolição. Devido à falta de atratividade financeira, apenas uma pequena parte destes resíduos é reciclada, a grande maioria depositada em aterros como material inerte, provocando grandes desafios a indústria da construção civil e as administrações públicas. Nas últimas duas décadas, diversas pesquisas de âmbito nacional e internacional tem comprovado a eficiência do uso de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) na produção de concreto e argamassas. Atualmente no Brasil existem diversos grupos de pesquisas desenvolvendo trabalhos sobre utilização do RCD, dentre estes grupos destacamos o grupo de pesquisa da Universidade São Judas Tadeu, que sob a liderança do Professor Dr. Flávio Leal Maranhão desenvolve pesquisas sobre este tema, o qual este trabalho faz parte. Diante deste novo cenário, este trabalho surge com o objetivo de estudar a variabilidade dos agregados reciclados de RCD e sua influência nas propriedades físicas do concreto. Compõem esta pesquisa revisão bibliográfica e estudos experimentais. Na revisão bibliográfica foram explorados assuntos relacionados a definições, políticas públicas, consequências ambientais da deposição dos RCD e o processo de produção de agregados reciclados. Nos estudos experimentais foram analisadas as propriedades dos agregados reciclados de RCD e sua influência nas propriedades dos concretos. Quanto aos resultados obtidos nas amostras dos agregados reciclados analisados foram verificados: 3,19% de teor médio de impureza; influência da variabilidade entre as respectivas coletas, nos teores de argamassa, rochas, materiais cerâmicos, e impurezas no comportamento mecânico das misturas de concreto. Tratando das propriedades do concreto produzido, foram verificadas perdas de abatimento relacionadas a absorção de água dos agregados reciclados e ao teor de material pulverulento. Também foram verificados que concretos fabricados com agregados reciclados apresentaram resistência à compressão similar às misturas de concreto utilizando agregados naturais.
Análise crítica e aplicação das diretrizes para inspeções prediais conforme a ABNT NBR 16747:2020
(2022-03-29) Della Flora, Stella
A inspeção predial foi apresentada no Brasil em 1999 por meio de um trabalho técnico do engenheiro Tito Lívio Ferreira Gomide, que destacava a importância da segurança nas edificações após a ocorrência de grandes acidentes prediais no país. Desde então, a inspeção predial se desenvolveu por meio de normativas e diretrizes elaboradas pelas entidades das áreas de perícia e investigações técnicas. Entretanto, apenas recentemente a ABNT elaborou uma norma técnica com os conceitos, as diretrizes e os procedimentos a serem seguidos nas inspeções prediais – NBR 16747:2020, requerendo que os inspetores prediais se adequassem as suas exigências. Com isso, o presente trabalho analisou o conteúdo da norma da ABNT e aplicou o método nela proposto para a determinação da ordem de prioridades de reparos das manifestações patológicas prediais, em comparação com os métodos e procedimentos utilizados anteriormente a sua publicação. Os métodos foram aplicados em manifestações patológicas constatadas em um edifício residencial localizado em Osasco/SP, durante vistorias realizadas pela autora em maio de 2021. O resultado apontou que o método da norma possibilita a classificação quanto criticidade dos problemas, porém não é suficiente para a determinação das prioridades de reparos. O método GUT resultou ser o mais indicado para a determinação da ordem de prioridades dos reparos. Por fim, com base nos estudos e aplicações da inspeção predial, este trabalho apresentou diretrizes para as inspeções em campo, a fim garantir a segurança do inspetor predial, a inspeção completa e eficaz da edificação.
Análise da viabilidade da reutilização das águas de lavagens dos caminhões betoneiras para produção de concreto
(2018-06-28) Cardoso, Viviam Aparecida Vaz Pedrozo
Atualmente é notório o fato de que os custos ambientais associados à maioria das atividades econômicas representam uma fatia considerável do orçamento de um empreendimento, podendo chegar a 20% dos custos totais. No caso da Construção Civil, os resíduos gerados estão no intervalo de 0,40 a 0,50 ton/hab.ano, valores que estão acima da produção de lixo urbano por habitante. Existem estimativas de que o volume médio mensal de resíduos para descarte em uma usina de concreto está em torno de 2% de sua produção mensal. Entretanto, o reaproveitamento desses resíduos gerados encontra-se em estágio incipiente no Brasil. Os efluentes oriundos da lavagem dos caminhões betoneira são os que merecem maior atenção, devido ao grande volume de água destinado para essa lavagem. Nesse sentido, no presente trabalho estudou-se a reutilização dessas águas residuais para a produção de novos concretos, dispensando tratamentos prévios, através do uso de águas de lavagem (a) produzidas em laboratório, de diversas densidades e (b) colhidas na usina concreteira em seus diferentes níveis de decantação. A qualidade dessas águas residuais foi analisada quimicamente e os resultados mostraram que esta atende às normas técnicas para a produção de concretos e argamassas. De acordo com a metodologia adotada, a densidade e o pH das águas residuais foram utilizados como parâmetros de observação para a fabricação desses novos concretos, cujo desempenho foi avaliado através de quatro ensaios para sua fase fresca e seis ensaios para sua fase endurecida. O objetivo da realização desses ensaios foi verificar se ocorreram indícios de possíveis alterações das propriedades do concreto nos estados fresco e endurecido que viessem acarretar queda no desempenho. Foram realizados os ensaios de migração de cloretos, retenção de água, início e fim de pega, tração por flexão, resistência à compressão axial, módulo de elasticidade dinâmico, “flow table”, absorção de água por capilaridade, porosidade e calorimetria. O emprego de águas residuais não provocou alterações significativas na cinética de hidratação do cimento, conforme resultados do ensaio de calorimetria. Em particular, foram observadas uma redução da porosidade do novo concreto e um leve aumento da resistência à compressão axial. Esses resultados viabilizam a reutilização de águas residuais do processo de lavagem sem que sejam realizados quaisquer tipos de tratamentos ou separação dos sólidos incorporados.
Análise de desempenho acústico de sistema de contrapiso flutuante com manta de isolamento acústico
(2019-09-23) Moraes, Rafael de Brito
Os sistemas de pisos internos das edificações residenciais estão sendo estudados por construtoras para a verificação do atendimento aos requisitos de acústica da Norma de Desempenho (NBR 15.575). Neste contexto, há uma grande discussão quanto às mantas de isolamento acústico, utilizadas como camada resiliente deste tipo de sistema. Há dúvidas acerca da manutenção do desempenho acústico ao longo da vida útil da edificação. O objetivo foi verificar o desempenho acústico das mantas de isolamento acústico de 2, 5 e 10 mm de espessura em relação ao ruído de impacto. O presente trabalho buscou simular a deformação das mantas, ocasionado pelo longo período de carregamento proporcionado por mobiliário e outros objetos, com a aplicação de uma força de 12 tf causando uma deformação por compressão. As mantas íntegras e deformadas foram introduzidas no sistema construtivo e o nível de pressão sonoro de impacto foi medido. Os resultados apontam que, mesmo após a deformação das mantas, o sistema de contrapiso apresentou resultados dentro do requerido pela norma.
Análise de desempenho físico e mecânico de tubos de concreto produzidos com aditivo baseado em óxido de cálcio supercalcinado
(2021-08-11) Oliveira, Caroline Umbinger
Tubos de concreto são amplamente utilizados em redes de águas pluviais e esgoto sanitário no Brasil. Esses elementos necessitam cumprir os critérios de resistência mecânica e estanqueidade, conforme determina a ABNT NBR 8890:2020. Aditivos compensadores de retração são difundidos na indústria de pavimentos de concreto no país. Esses aditivos, baseados em óxido de cálcio supercalcinado, apresentam expansão volumétrica, podendo ser empregados em concreto para compensar sua retração. Além disso, os produtos gerados pelo aditivo podem preencher os poros do concreto e diminuir sua permeabilidade, bem como aumentar sua resistência mecânica. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa é empregar o aditivo baseado em óxido de cálcio supercalcinado na fabricação de tubos de concreto, para proporcionar maior estabilidade volumétrica, estanqueidade e resistência mecânica. A composição química e mineralógica do aditivo foi caracterizada e a influência do aditivo na cinética e nos mecanismos de hidratação do cimento foi avaliada. As propriedades físicas e mecânicas de argamassas, concretos e tubos de concreto foram analisadas. Os resultados obtidos mostram que o aditivo acelera a hidratação do cimento, contribuindo para aumentar o grau de hidratação de pastas em curta idade. Tal fato, contribui para o aumento de resistência mecânica de concretos produzidos em laboratório e de tubos. Para finalizar, foi elaborado um procedimento de fabricação, cura e utilização de tubos de concreto produzidos com o aditivo.
Aplicação da técnica de espectroscopia de impedância de corrente alternada na caracterização de matrizes cimentícias
(2020-02-13) Silva, Gediael Felipe
A Espectroscopia de Impedância de Corrente Alternada é um método não destrutivo para caracterizar muitas das propriedades elétricas dos materiais e suas interfaces, com eletrodos imersos no meio eletroquímico. Este trabalho apresenta uma maneira alternativa de caracterizar uma matriz cimentícia. A influência da porosidade no comportamento da impedância elétrica durante o processo de hidratação do cimento tem sido investigada há vários anos. Neste e outros estudos há uma preocupação com a dependência da concentração iônica da solução do poro, porosidade e distribuição do tamanho dos poros com o semicírculo de alta frequência obtido. O método oferece uma maneira fácil de descrever a microestrutura dos materiais, em particular, matrizes cimentícias. O modelo usado neste trabalho é aplicado para estudar o comportamento do arco de alta frequência em função de diferentes adições e tempos de hidratação, em argamassas cimentícias. Um outro aspecto observado foi a relação existente entre à resistência à compressão e o diâmetro do arco de alta frequência. Os resultados alcançados por este trabalho, mostram o potencial da técnica de espectroscopia de impedância na caracterização de matrizes cimentícias.
Avaliação da modificação da resistência de aderência à tração em função do tratamento superficial da placa cerâmica e do tipo da argamassa colante
(2019-07-31) Bulzico, Bruna
Atualmente, os revestimentos cerâmicos de piso ou paredes têm sido compostos, em sua grande maioria, por placas cerâmicas de grandes dimensões e de baixa absorção de água (porcelanato), que vêm exigindo uma maior necessidade de resistência de aderência entre a placa cerâmica e a argamassa colante. Alguns pesquisadores defendem que a aderência é obtida principalmente pelo intertravemento mecânico, enquanto outros pesquisadores afirmam que a colaboração do intertravamento mecânico na aderência é pequeno, sendo obtida principalmente pelo aumento da superfície de contato da matriz cimentícia-substrato. Com o objetivo de avaliar a influência da absorção de água das placas cerâmicas, do tipo de argamassa colante e do tipo de tratamento superficial prévio do tardoz das placas cerâmicas na aderência placa cerâmica/argamassa colante, o presente estudo avaliou dois diferentes tipos de tratamento do tardoz das placas cerâmicas de 3 classes de absorção de água em relação a 3 diferentes tipos de argamassa colante. Observou-se que o fator de rugosidade superficial da placa cerâmica e o tipo de argamassa colante interferem na resistência de aderência, ou seja, para um mesmo tipo de argamassa colante, quanto maior o fator de rugosidade superficial da placa cerâmica, maior a resistência de aderência. Com relação à aplicação dos tratamentos superficiais no tardoz, notou-se que as placas cerâmicas sem tratamento e maiores fatores de rugosidade superficial apresentaram melhor resistência de aderência, em relação às placas com presença de promotores de aderência. A pesquisa demonstrou que pode-se ter uma placa cerâmica com maior absorção de água com menor resistência de aderência à tração para o mesmo tipo de argamassa, uma vez que esta placa cerâmica apresenta um tardoz com fator de rugosidade bem inferior ao da placa cerâmica com menor absorção d’água. Assim, conclui-se que intertravamento mecânico está ligado à extensão de aderência, uma vez que quanto maior o fator de rugosidade superficial, maior a área de contato argamassa colante-placa cerâmica.
Caracterização da interação entre aditivos compostos por lignina oxidada e éter de policarboxilato com materiais cimentícios
(2020-04-27) Ribeiro, Aline Carreno
O emprego de aditivos dispersantes na fabricação de matrizes cimentícias proporcionou notável progresso para a indústria da construção civil nos últimos anos. Tais compostos atuam na interface sólido-líquido da suspensão coloidal de pastas de cimento, impedindo a aglomeração de partículas. Com isso melhoram o comportamento reológico e aprimoram as propriedades mecânicas da matriz. Embora sejam amplamente utilizados pela indústria concreteira, os mecanismos de dispersão de aditivos compostos por lignina oxidada e éteres de policarboxilato em sistema cimentícios compostos ainda devem ser mais explorados, visando a obtenção de sistemas cimento-adição-aditivo mais compatíveis. Neste contexto, esse projeto de pesquisa foi elaborado com o objetivo de caracterizar a interação entre aditivos dispersantes e materiais cimentícios. Uma campanha experimental de caráter multidisciplinar foi conduzida para avaliar como a dispersão de partículas de cimento influencia a cinética e os mecanismos de hidratação, o comportamento reológico e o desenvolvimento de resistência mecânica da matriz. O cimento utilizado na pesquisa foi preparado em laboratório a partir da mistura do CP V ARI com adições de fíler calcário, escória de alto forno e microssílica. O estudo foi iniciado com a caracterização das propriedades químicas dos aditivos dispersantes e do comportamento reológico de pastas de cimento. Depois disso, foi avaliada a influência desses aditivos na cinética e nos mecanismos de hidratação, no comportamento reológico, na microestrutura e na resistência mecânica de matrizes cimentícias produzidas com cimentos compostos. Por último, foi realizado um estudo prático, que analisou diferentes métodos para correção dos efeitos retardadores indesejados que ocorrem por uma superdosagem do aditivo dispersante. Os resultados mostraram como ocorre a adsorção preferencial dos aditivos dispersantes no cimento e nas adições e como esse processo influencia as propriedades da matriz no estado fresco e endurecido. O estudo desenvolvido pode promover uma melhoria significativa na tecnologia do concreto, contribuindo para a seleção de cimentos, adições e aditivos com compatibilidade otimizada, visando a obtenção de matrizes com as propriedades mecânicas desejadas.
Compósito cimentício de alto desempenho reforçado com fibras de aço alinhadas por meio de campo magnético
(2019-07-31) Brito, Igor da Silva
Atualmente o uso de fibras metálicas em matrizes cimentícias de alto desempenho vem sendo objetivo de diversas pesquisas. A sua utilização em um concreto auto adensável possibilita o alinhamento das fibras por meio de agentes externos quando ainda na fase fluida, o que pode trazer melhorias significativas no comportamento mecânico do compósito endurecido. Este trabalho tem por objetivo alinhar fibras curtas de aço por meio de um campo magnético externo e analisar sua influência sobre as propriedades mecânicas do compósito reforçado. Ensaios destrutivos e não destrutivos foram realizados para verificar o desempenho da otimização do alinhamento de fibras. O equipamento desenvolvido mostrou-se apropriado para executar o direcionamento das fibras. Os resultados mostraram que os ensaios não destrutivos podem fornecer uma correlação na identificação entre a condição de alinhamento e não alinhamento das fibras. A técnica de resistividade elétrica mostrou-se ser útil na correlação com as análises mecânicas. Foi possível comprovar que a orientação das fibras pelo campo magnético influência significativamente a resistência pós-fissuração dos elementos. Foi observado um melhor desempenho da tenacidade do compósito devido ao alinhamento das fibras, em comparação com as amostras onde a reforço não alinhado.
DESENVOLVIMENTO DE ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES PARA LAJES DE CONCRETO
(2023-09-11) DAVID DA CRUZ, SERGIO
Desde a antiguidade habitar em um local seguro protegido da chuva e do sol com a família sempre foi uma necessidade do ser humano, o homem primitivo habitava em cavernas com suas famílias para protegê-las e esta necessidade perdura até os dias atuais. A proteção da edificação contra a ação deletéria da água se faz necessário, pois causam problemas de saúde aos moradores, problema estrutural como a oxidação das armaduras e consequentemente menor vida útil da edificação. Nas edificações residenciais populares não é usual a aplicação de algum tipo de aditivo impermeabilizante para o concreto, este é um dos motivos das manifestações patológicas como fissuração do concreto são comumente encontradas nas lajes de concreto e consequentemente a infiltração de água pelas fissuras. O objetivo desta pesquisa é desenvolver um aditivo impermeabilizante para laje com característica específica de impermeabilização do concreto e reduzir as manifestações patológicas. Para o desenvolvimento do impermeabilizante serão realizados ensaios de caracterização, campanhas experimentais de testes em escala laboratorial e testes em campo em escala real para avaliar o desempenho e a eficácia do aditivo impermeabilizante. O aditivo impermeabilizante para laje será uma possível solução para as patologias comuns em lajes de concreto sendo as principais trincas e fissuras com isto terá uma redução do custo final obra, ganho de área de lazer na laje, redução no custo de manutenção e aumento da vida útil do imóvel.
Desenvolvimento de aditivos para misturas cimentícias a partir da reciclagem química de polímeros e metais
(2021) Araújo, Caroline Cardoso
O Brasil recicla apenas 15% dos 54 milhões de toneladas de resíduos plásticos e metálicos sólidos gerados a cada ano. A falta de políticas consistentes e fluxos de reciclagem economicamente viáveis com capacidade de processamento suficiente são causas primárias de uma taxa de reciclagem baixa, o que leva a graves consequências ambientais. Este trabalho visou viabilizar fluxos alternativos de reciclagem de plásticos e metais por meio de novos processos para converter resíduos em aditivos químicos para matrizes cimentícias. Tal desenvolvimento pode acarretar um duplo impacto ambiental positivo: aumento significativo na capacidade de reciclagem de plástico e metal (30% das quantidades de PET e PS produzidas anualmente podem ser recicladas quimicamente para esse fim) e produção de aditivos que contribuam para reduzir a demanda de cimento (responsável por 7% das emissões mundiais de carbono). O alumínio metálico contido em embalagens cartonadas foi solubilizado em uma solução de hidróxido de sódio para produzir um acelerador à base de aluminato de sódio. A despolimerização de garrafas de politereftalato de etileno em soluções alcalinas foi utilizada para a fabricação de um aditivo incorporador de ar à base de oligômeros PET. Resíduos de poliestireno foram sulfonados e então convertidos em um polieletrólito sulfonado solúvel para produzir um agente dispersante. Os produtos obtidos foram testados em pastas de cimento, argamassas e concretos para avaliar sua influência nas propriedades de estado fresco e endurecido das matrizes. A pesquisa pode trazer benefícios diretos para a população, reduzindo potencialmente a quantidade de resíduos descartados em aterros sanitários e oferecendo novas oportunidades de emprego e negócios. Considera-se que essa pesquisa tem aderência significativa com os objetivos de desenvolvimento sustentável ODS 6, ODS 9 e ODS 11, propostos pela ONU.
Desenvolvimento de argamassas de revestimento captoras de CO2 com utilização de agregados reciclados
(2020-07-23) Camargo, Alessandro Botega
Os resíduos gerados anualmente pela indústria da construção civil estão entre 0,40 a 0,50 toneladas/habitante, superiores à produção de lixo urbano, pois chega à 70% da massa total de resíduos sólidos urbanos de uma cidade brasileira de médio e grande porte. Estimativas recentes indicam que o volume médio mensal de resíduos em uma usina de concreto é de aproximadamente 2% de sua produção mensal. Embora haja um esforço mundial em pesquisas para utilização de resíduos de construção e demolição em sistemas construtivos, seu emprego ainda é escasso. Tais resíduos apresentam capacidade de absorção de CO2 atmosférico, pois contêm portlandita que pode ser carbonatada. Nesse contexto, esta pesquisa visa a utilização de agregados reciclados provenientes de resíduos de construção para a produção de argamassas de revestimento que tenham a capacidade de captar CO2. Foram produzidas argamassas com diferentes teores de agregados reciclados, que foram caracterizadas por suas propriedades do estado fresco e endurecidas, além de sua capacidade de absorção de CO2. A utilização do agregado reciclado contribuiu para um aumento de 15 % na resistência à flexão e à compressão aos 28 dias em comparação às argamassas produzidas com agregado natural. A argamassa produzida com agregado reciclado apresentou captação de CO2 igual a 8,3% em massa aos 28 dias, enquanto a argamassa contendo agregado natural atingiu apenas 3,9% em massa. Os resultados obtidos indicam que a utilização de agregado reciclado proveniente de resíduo de construção em argamassas de revestimento proporciona captação de CO2, diminuindo sua emissão em 29%.
Desenvolvimento de processo para alinhamento magnético de fibras curtas de sisal em matriz cimentícia e influência no comportamento mecânico
(2020-06-24) Freitas, Marcos Fabrízio de Menezes
Nos últimos anos o interesse pela utilização de fibras naturais em materiais compósitos tem aumentado significativamente. Tal fato deve-se às boas propriedades mecânicas encontradas nas fibras naturais, a sua disponibilidade, baixo custo e seu caráter sustentável. O uso de fibras naturais como agente de reforço em compósitos cimentícios torna-se ainda mais interessante quando o arranjo espacial deixa de ser aleatório (caso mais comum) para se tornar orientado, possibilitando uma melhora das propriedades mecânicas do compósito. O objetivo desse trabalho é desenvolver um compósito cimentício reforçado com fibras curtas de sisal alinhadas por meio de campo magnético. A pesquisa foi desenvolvida em três etapas, sendo a primeira destinada ao desenvolvimento de um processo de tratamento superficial da fibra (coating) com material ferromagnético (resíduos industriais provenientes do corte de ferro e aço) na forma de pó, de modo que a fibra natural de sisal fosse capaz de reagir, embebida no compósito, a um campo magnético gerado por imãs de neodímio. A segunda etapa da pesquisa aborda o método para obtenção do alinhamento das fibras imersas na matriz cimentícia. Nesta fase, foi desenvolvida uma matriz com propriedades reológicas adequadas à ação do campo sobre as fibras tratadas. Por fim, na terceira fase, os compósitos produzidos foram submetidos à caracterização física e mecânica por meio de ensaios não destrutivos, tais como velocidade de propagação da onda ultrassônica e resistividade elétrica e ensaios destrutivos, tais como, resistência à flexão e compressão. Por meio dos ensaios mecânicos e análise de imagem foi possível avaliar a influência da orientação das fibras de sisal no desempenho pré e pósfissuração dos compósitos cimentícios produzidos.
Efeito da cura por carbonatação em compósitos cimentícios reforçados com têxteis
(2019-06-25) Doria, Rebeca Hirata
Reforços têxteis são utilizados em compósitos cimentícios pelo fato do tecido conferir maior capacidade de deformação ao conjunto, podendo também gerar acréscimos de carga e contribuir para a melhora da tenacidade. Visto que o fibrocimento é um insumo de grande consumo atualmente no setor da construção civil, torna-se necessário estudar meios de melhoria para o material, tanto para resistência mecânica quanto durabilidade. Entretanto, tecidos como os de fibras de vidro ou naturais sofrem degradação quando adicionados a matriz cimentícia em virtude da alta alcalinidade da mesma. Para que a durabilidade destes compósitos não seja comprometida, têm-se a necessidade de estudar maneiras de combater o ataque alcalino às fibras. Uma das soluções possíveis está no método de cura por carbonatação, o qual acarreta uma redução precoce da alcalinidade da matriz reduzindo assim as chances de ataque alcalino ao reforço fibroso. Neste contexto, o presente trabalho, buscou estudar a influência da cura por carbonatação nas propriedades físicas e mecânicas de compósitos distintos utilizando como variáveis: os teores de cimento e o tipo do tecido empregado para reforço (tecido de fibra de vidro ácali-resistente, tecido de fibra de vidro comum e tecido de fibra de juta). Do ponto de vista mecânico, a cura por carbonatação se mostrou benéfica para os compósitos independentemente do teor de cimento empregado, contribuindo significativamente para ganho de resistência mecânica. Observou que para o reforço de tecido de fibra de vidro comum houve melhora no comportamento mecânico visto a redução do consumo de cimento para 35% e o método de cura por carbonatação, sendo possível atingir carga última superior ao compósito com 50% de cimento sem carbonatação, além de promover expressivas contribuições na capacidade de absorção de energia. Contudo a cura por carbonatação foi capaz de reduzir precocemente a alcalinidade e contribuir para a durabilidade da fibra de vidro comum, evitando a degradação precoce.
Estudo da Influência dos eletrodos e da geometria dos corpos-de-prova em medidas de impedâncias elétrica de materiais a base de cimento
(2021) ALMEIDA JR, EUCLYDES FERRER
Influence of electrical contacts and the geometric factor of specimens on electrical impedance measurements of cement-based materials
Estudo de falhas em sistemas de revestimento cerâmico aderido submetidos a ciclos de choque térmico
(2022-05-18) Cremonesi, Guilherme Akyo
O presente trabalho apresenta um estudo sobre as causas das falhas em Sistemas de Revestimento Cerâmico Aderidos (SRCA) submetidos à carregamentos cíclicos de choque térmico. As principais falhas em SRCA podem ser associadas à combinação e somatório de fatores que levam à solicitações excessivas e periódicas críticas à sua estrutura, resultando na perda da integridade de seus componentes. Isso implica na redução do seu desempenho levando-os ao surgimento do dano pela ocorrência de fissurações que resultarão no destacamento e desplacamento do revestimento cerâmico, e ocasionando gastos adicionais aos setores da construção civil e trazendo riscos à segurança da sociedade. De modo a contribuir com o avanço do conhecimento nessa problemática, desenvolveu-se um programa experimental e modelagens computacionais capazes de descrever os fenômenos físicos e os comportamentos mecânicos em resposta aos sucessivos ciclos de aquecimento e resfriamento brusco, considerando os efeitos de choque térmico. Para isso, desenvolveram-se dois protótipos físicos os submetendo a dez ciclos de ensaio de envelhecimento artificial acelerado dos quais mediram-se, por meio de sensores e utilizando a técnica de correlação digital de imagem (DIC), suas temperaturas, deslocamentos e deformações. Em seguida, modelos numéricos em elementos finitos foram desenvolvidos de modo a avaliar as distribuições de tensões a partir dos valores de temperatura e de deslocamentos dos protótipos físicos. A partir dos resultados experimentais e numéricos foi possível analisar e comparar as variáveis de estudo, entre os modelos com diferentes rigidezes e considerando a pré-existência de falhas na camada adesiva (argamassa colante), e associa-las à parte das causas que levam a falhas nesses sistemas, permitindo que medidas sejam tomadas na fase de projetos e manifestações patológicas futuras sejam evitadas, garantindo o desempenho e durabilidades dos SRCA. Considera-se que a pesquisa possui relação o objetivo de desenvolvimento sustentável (ODS) 11: Indústria, inovação e infraestrutura, proposto pela Organização das Nações Unidas (ONU).
Gestão dos Stakeholders em Projetos de Engenharia no Âmbito de Concessão Rodoviária
(2022-12-14) Tessarotto Reis Schewinsky, Daniel
As concessões rodoviárias conferem uma importante contribuição para o desenvolvimento do setor de serviços e de construção, atraindo investidores internacionais e gerando milhares de empregos. As partes interessadas (stakeholders) possuem um papel fundamental no desenvolvimento dos projetos de engenharia que subsidiam os valores dos investimentos das empresas que prestam o serviço de concessões, visando obter um retorno lucrativo no final. Deste modo, este estudo tem como objetivo analisar o gerenciamento das partes interessadas em projetos de concessão de rodovias. Para atingir este objetivo, foi realizada uma pesquisa do tipo exploratória com abordagem qualitativa e estratégia de pesquisa estudos de casos múltiplos. Os projetos abordados foram: (a) Empreendimento A - Posto Geral de Fiscalização/ (b) Empreendimento B - Dispositivo de Retorno e Empreendimento e (c) Empreendimento C - Duplicação de Rodovia. Todos estão localizados em rodovias estaduais no estado de São Paulo sob regulamentação da Agência de Transporte do Estado de São Paulo (ARTESP). Os dados primários foram coletados por meio de entrevistas semiestruturadas com os profissionais que atuaram nos projetos selecionados. Os dados secundários são derivados da análise documental dos registros dos projetos. Ao considerar a triangulação dos dados da pesquisa, foi possível identificar quais são as partes interessadas, classificar a sua importância, compreender a influência das partes interessadas no custo, escopo e prazo, e entender como se dá a gestão das partes interessadas, identificando as lacunas e propor melhorias, nos projetos de engenharia no âmbito de concessão rodoviária. Essa dissertação tem o potencial de contribuir para futuros estudos na área e ajudar as organizações para que estas possam se preparar melhor em seus projetos e portfólios.
Influência da adição de celulose nanofibrilada sobre as propriedades físicas e mecânicas de um concreto permeável
(2021-09-24) Garcia, Hudson Balonecker
A construção de pavimentos convencionais vem alterando as características dos solos das cida-des tornando-os em impermeáveis. Estas alterações trazem grandes mudanças no meio ambi-ente local, dentre elas pode-se citar as enchentes, as ilhas de calor urbano e o desabastecimento dos lençóis freáticos. Uma solução para estes problemas é a substituição dos pavimentos con-vencionais por pavimentos permeáveis, o Pavimento de Concreto Permeável (PCP) é um destes pavimentos. PCP é constituído por concreto que contém macro poros conectados que permitem o escoamento das águas de chuva e a conduzem para o solo permeável ou para sistemas de captação, os quais a transferem para reservatórios de águas pluviais para posterior reaproveita-mento. Devido a esta porosidade, o PCP possui resistência mecânica à compressão inferior em relação aos Pavimentos Impermeáveis (PI). Conforme normalização vigente no Brasil, os PCP são recomendados preferencial para tráfego leve, com volume diário médio de até 400 veículos leves e 20 veículos pesados, enquanto os PI podem ser utilizados inclusive em tráfego pesado, com volume diário médio de até 1000 veículos pesados. Outro fator que contribui para a dimi-nuição da resistência dos PCP é a espessura da pasta de cimento que envolve o agregado. Quanto maior a espessura da pasta que envolve o agregado, maior a resistência mecânica do PCP. Esta pasta de cimento deve formar uma camada que envolva o agregado de maneira uni-forme, garantindo assim uma espessura constante de pasta sobre o agregado. Uma das alterna-tivas para controlar a espessura da pasta de cimento sobre o agregado e alterar a resistência mecânica do PCP é incorporar Celulose Nanofibrilada (CNF) à mistura. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar a influência da adição de CNF nas propriedades físicas e mecânicas do PCP. Foram adicionados até 0,05% de CNF à massa de cimento e realizados ensaios tanto na pasta de cimento como no concreto permeável em estado endurecido. Os re-sultados mostram que adição de 0,03% de CNF foi capaz de aumentar a resistência a compres-são do concreto permeável sem comprometer sua permeabilidade. Esse trabalho também pro-põe um manual para o projeto de uma calçada de concreto permeável com adição celulose na-nofibrilada. Esta iniciativa está em acordo com a Agenda 2030 que tem o objetivo de promover o desenvolvimento sustentável por meio de medidas e ações. Dentro dos 17 objetivos, este tra-balho relaciona-se com o ODS 11: Cidades e Comunidades Sustentáveis.
Influência de agentes compatibilizantes na aderência entre matrizes cimentícias e substratos saturados com massa asfáltica
(2022-12-07) Ganças, Guilherme Santana
A manutenção em elementos construtivos é uma ação necessária de intervenção; preventiva e corretiva, que interfere diretamente na durabilidade, vida útil de desempenho. O mesmo vale para os reservatórios de água, onde o sistema de impermeabilização torne-o estanque, garantindo a potabilidade da água armazenada, situação essencial para habitabilidade de um empreendimento. Este trabalho visa determinar o melhor método de criação de pontes de aderência entre o substrato padronizado coberto com massa asfáltica e os compósitos cimentícios aditivados com compatibilizantes de Vinílico, SBR, Acrílico e Epóxi para posterior impermeabilização com impermeabilizantes cimentícios, reduzindo a recorrência de desplacamentos dos impermeabilizantes e custos elevados em manutenções. Os resultados mostram que a aderência da massa asfáltica sobre o substrato, exigida pela norma de 0,2 MPa, foi atendida por todas as placas. Todas as misturas apresentaram um aumento na aderência do material cimentício sobre a massa asfáltica, quando a concentração do aditivo é aumentada. Apenas as placas E (Vinílico-0,50), G (SBR-0,50), H (Acrílico-0,25) e I (Acrílico-0,50) apresentaram médias de resistências maiores que 0,50 MPa, atendendo assim a exigência mínima da norma vigente, e ainda maiores que a placa REF em 36%, 16%, 22% e 56%, respectivamente. Após a imersão e novo teste de resistência de tração na aderência, apenas a placa I (Acrílico-0,50) apresentou 38% de resistência superior ao exigido por norma. Portanto, a influência no desempenho na aderência do compósito sobre a massa asfáltica está diretamente ligada ao tipo do agente compatibilizante, bem como a sua concentração, destacando-se o Acrílico-0,50. Este trabalho atua na revisão técnica de procedimento executivo, bem como abrange os itens 6, 9 e 12 dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da agenda 2030. Dessa forma, esta pesquisa pode contribuir em encontrar soluções mais eficazes para falhas baseadas em incompatibilidade química nos sistemas de impermeabilização em reservatórios de água potável. Consequentemente, oferece maior vida útil do sistema e uma frequência ainda menor do ciclo de manutenção.
A influência do óxido de grafeno e da sílica coloidal nas propriedades químicas e mecânicas de matrizes cimentícias
(2020-04-20) Bueno, Roberto Munhoz
Os nanomateriais têm sido amplamente empregados em indústrias de equipamentos computacionais, componentes eletrônicos, elétricos e químicos. Entretanto, ainda existem poucos estudos sobre seus impactos na construção civil, principalmente em concretos convencionais. Amplamente empregado na construção civil, concreto sempre foi objeto de estudos, principalmente voltado a adições para melhorar sua resistência, porosidade e durabilidade. As atuais adições empregadas no concreto influenciam em uma escala micro, atuando como partículas inertes ocupando espaços vazios ou com função pozolânica. O presente estudo avaliou a influência da adição de óxido de grafeno e de sílica coloidal nas propriedades químicas e mecânicas de matrizes cimentícias. Primeiramente, foi avaliado como o processo de produção de pastas de cimento influencia a dispersão de óxido de grafeno na matriz. Então, foi avaliado como as adições de óxido de grafeno e de sílica coloidal influenciam a cinética, os mecanismos de hidratação e a microestrutura de pastas de cimento. Finalmente, foi avaliado como esses compostos influenciam o desenvolvimento de resistência mecânica de concretos em idades iniciais e avançadas. Os resultados demonstraram que a adição do óxido de grafeno e de sílica coloidal aceleram as reações de hidratação de cimento, promovem a formação de C-S-H e densificam a microestrutura dos compósitos cimentícios. Além disso, tais compostos promoveram ganhos significativos na resistência à compressão de concreto. Com isso, foi possível recomendar reduções de 14% no consumo de cimento em concretos que contêm esses compostos, com o intuito de manter a resistência mecânica. O estudo realizado pode promover uma melhora significativa na tecnologia de concretos e na sustentabilidade do ambiente construído.

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