Resumo em Português:

Resumo Existe um grande interesse das indústrias de fibrocimento em buscar ligantes de composição ótima do ponto de vista econômico, técnico e ambiental. Nesse sentido, cimentos em que parte do clínquer é substituída existe um grande interesse das indústrias de fibrocimento em buscar ligantes de composição ótima do ponto de vista econômico, técnico e ambiental. Neste sentido, cimentos onde parte do clínquer é substituída por adições ativas são bastante atrativos e cimentos com baixos teores de adição já são utilizados pelo setor. Entretanto, chapas de fibrocimento reforçadas com fibras orgânicas têm apresentado frequentemente fissuras nas bordas de telhas e painéis, que provém da secagem dos componentes nas pilhas de estocagem. Neste trabalho foi avaliado o impacto da introdução de escória e silicato de sódio na composição do ligante nas propriedades mecânicas, porosidade, compostos hidratados formados e principalmente na retração por secagem de fibrocimentos reforçados com fibras orgânicas. Foram produzidas placas de fibrocimento com cimento CPII F-32 e com uma mistura do CPII F-32 e escória granulada de alto forno ativada por silicato de sódio alcalino. Os resultados mostraram que há maior quantidade de poros menores que 0,003µm na amostra com escória e silicato de sódio, devido à maior quantidade de C-S-H formado na hidratação. Consequentemente, a incorporação de escória ativada com silicato de sódio como ligante do fibrocimento aumenta a retração por secagem deste compósito, aumentando consequentemente, a tendência da fissuração dos artefatos.

Resumo em Inglês:

Abstract There has much interest in the fiber cement industry in improving binder composition in order to achieve better economic, technical and environmental results. In this context, cements with lower clinker content are an attractive alternative and have already been used by the industry. However, fibercement sheets reinforced with organic fibers frequently present edge cracks resulting from drying the components in stockpiles. This study evaluates the impact of partially replacing clinker by blast furnace slag activated with sodium silicate on the mechanical properties, porosity, hydrated phases, and drying shrinkage of fiber cement reinforced with organic fibers. Samples were produced with commercial Brazilian CPII F-32 cement and also with a mixture of CPII F-32 with granulated blast furnace slag activated by sodium silicate. The results show that replacing clinker by slag activated by sodium silicates increases the amount of pores smaller than 0.003 μm, due to an increase in the amount of CSH formed in hydration. Consequently, samples produced with CPII F-32 mixed with slag and sodium silicate present much higher drying shrinkage.

Resumo em Português:

Resumo Ensaio de resistência de aderência à tração, um dos principais parâmetros para avaliação do desempenho de revestimentos de argamassa, é preconizado por diferentes normas, em âmbito internacional e nacional. No entanto, a existência de parâmetros divergentes ou pouco especificados tem ocasionado alta variabilidade dos resultados para uma mesma situação de ensaio. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de alguns parâmetros do ensaio na variabilidade dos resultados de resistência de aderência. Para tanto, o estudo foi elaborado em duas etapas: uma modelagem computacional utilizando o método dos elementos finitos (programa ANSYS®) e outra experimental (em laboratório), com testes de resistência de aderência à tração de revestimentos de argamassa aplicados em placas de concreto, sendo ensaiado um total de 530 corpos de prova. Os resultados obtidos mostram que a geometria e dimensão dos corpos de prova, o procedimento de corte, o tipo de equipamento, a taxa de carregamento e excentricidade do corpo de prova contribuem com a variabilidade dos resultados de aderência. Além disto, constatou-se uma relação direta entre a resistência de aderência à tração e a umidade do revestimento no momento de realização do ensaio.

Resumo em Inglês:

Abstract The testing of tensile bond strength, one of the main parameters to evaluate the performance of mortar renderings, is prescribed by different national and international standards. However, the existence of conflicting or under-specified parameters causes high variability of results for the same test situation. Hence, the aim of this study is to evaluate the influence of certain test parameters in the variability of the results for bond strength. The study was done in two stages: using a computer model using the Finite Element Method (Ansys® program), and an experimental study (in a laboratory), by doing tensile bond strength tests on mortar renderings applied on concrete slabs, with a total of 530 specimens. The results show that the geometry and dimension of the test specimen, the cutting procedure, the equipment type, loading rates and eccentricity contribute to the variability of the results. Additionally, there was a direct relationship between bond strength and the moisture of the rendering at the time the test was undertaken.

Resumo em Português:

Resumo A adaptabilidade a diferentes tipos de materiais (concretos, argamassas, fibrocimento, etc.) e aplicações (injeção, bombeamento, spray, extrusão, etc.) é essencial para utilização de materiais à base de cimento. Cada material ou sistema de aplicação demanda um conjunto de características específicas da pasta fluida. Portanto, um ensaio adequado para avaliar o comportamento reológico destes materiais deve identificar todas as propriedades requeridas para cada situação. A maior dificuldade está na obtenção de uma única técnica capaz de simular todas as situações simultaneamente. Como alternativa, este trabalho propôs avaliar o comportamento reológico de uma pasta de cimento por uma associação de técnicas reológicas, tais como: reometrias rotacionais tradicionais de fluxo e oscilação e, um método menos explorado, o squeeze-flow. Os resultados mostraram que uma única técnica não é capaz de determinar as propriedades reológicas fundamentais nem de simular todas as solicitações que os materiais podem sofrer durante sua mistura, transporte e aplicação. Técnicas complementares foram necessárias, permitindo assim identificar o comportamento da pasta de cimento sob diferentes solicitações.

Resumo em Inglês:

Abstract The adaptability to different classes of material (concrete, mortars, fiber-cement, etc.) and methods of application (injection, pumping, spraying, casting, extrusion, etc.) is an essential feature of cement pastes. Each material or application system requires a set of characteristics of the fluid pastes. Therefore, an adequate rheological test to characterize rheological behavior should identify all the required properties for each situation. The main problem associated with this approach is the lack of a single technique able to perform a thorough characterization. As an alternative, this work proposes to evaluate the behavior of a cement paste by associating traditional flow and oscillatory rheometry, with the less explored squeeze-flow testing method. The results showed that a single technique cannot evaluate the fundamental properties nor simulate the mixing, transport and application methods. Complementary techniques were necessary to identify the rheological behavior under different requirements.

Resumo em Português:

Resumo Neste trabalho foram investigadas as influências do teor de escória e do período de cura na retração total, na penetração de íons cloretos e na resistência à compressão axial de concretos com cimento Portland de alta resistência inicial e cimento Portland branco estrutural. Adotaram-se relações água/aglomerante de 0.30, 0.42 e 0.55, teores de escória, em substituição ao cimento Portland, de 0%, 50% e 70%, e períodos de cura de 3 e 7 dias. Foi empregada uma mistura com 50% de escória em substituição ao cimento Portland branco, ativada por sulfato de sódio (4% da massa de aglomerante) para analisar a influência do ativador nas propriedades investigadas. Antes de serem imersos em solução salina os corpos-de-prova foram submetidos a um período de secagem de 91 dias. Dos resultados obtidos, constatou-se que o aumento do teor de escória resultou em decréscimo nos valores de resistência à compressão, de retração e de penetração de cloretos para os dois cimentos investigados. A diminuição no período de cura resultou em maiores valores de retração e de penetração de cloretos, tanto no concreto branco quanto no cinza, independentemente do teor de escória utilizado.

Resumo em Inglês:

Abstract The aim of this study was to investigate the influence of the cement replacement content by slag as well the duration of curing on total shrinkage, chloride ion penetration and compressive strength of concretes made with high early-age strength cement and white Portland cement. Water-binder ratios of 0.30, 0.42 and 0.55, curing duration of 3 and 7 days, and cement replacement contents of 0%, 50% and 70% were investigated. In order to analyze the influence of the alkali activation on the properties investigated, a concrete made with 50% white Portland cement replacement content by slag and activated by sodium sulfate (4% of binder mass) was used. Before being immersed in the chloride solution, the specimens were subjected to a drying period of 91 days. The results obtained revealed that an increase in the slag content decreased the compressive strength and the drying shrinkage values, as well as the depth of chloride penetration in both cements. Reducing the curing duration resulted in greater drying shrinkage and depth of chloride penetration for both cements, regardless of the slag content.

Resumo em Português:

Resumo A produção de arroz no Brasil em 2008 foi de aproximadamente 12 milhões de toneladas e para atingir essa quantidade são utilizadas diversas técnicas de plantio e diferentes cultivares nas distintas regiões onde o arroz é cultivado. Como a cinza de casca de arroz (CCA) é a pozolana de origem vegetal mais estudada pelos pesquisadores que trabalham na área de materiais pozolânicos, o presente trabalho compreende uma análise da influência que a forma de plantio, clima, solo, cultivares e fonte/quantidade de fertilizantes à base de nitrogênio utilizados na cultura do arroz exercem na composição química e propriedades cristalográficas da CCA. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, verifica-se a importância de se fazer ensaios rotineiros de análises químicas e de Difração de Raio-X para manter o controle de qualidade das CCAs produzidas, pois que em situação de produção em larga escala, podem ser utilizadas cascas de origens diferentes.

Resumo em Inglês:

Abstract Rice production in Brazil in 2008 was approximately 12 million tons, and to achieve that amount several planting techniques were used with different strains of rice in different rice-growing areas. Since Rice Husk Ash (RHA) is the pozzolan of vegetable origin that is most studied by researchers working in the field of pozzolanic materials, this paper evaluates the influence that the form of planting, climate, soil, strain of rice and the origin/amount of nitrogen-based fertilizers used in rice cultivation have on the chemical composition and crystallographic properties of RHA. The results obtained in this study confirm the importance of carrying out routine chemical analysis and X-Ray diffraction to maintain the quality control of the CCAs produced because in situations of large-scale production, husks of different origins may be used.

Resumo em Português:

Resumo Aplicação de técnicas não-destrutivas pode auxiliar no processo de avaliação da madeira, não sendo necessária a extração de corpos-de-prova. Entre as técnicas de avaliação mecânica, destacam-se as técnicas não-destrutivas de ultra-som e de vibração transversal. Com o avanço no uso das técnicas não-destrutivas, tornou-se possível o desenvolvimento de novas tecnologias, entre as quais se destaca a técnica de ondas de tensão, que permite a obtenção de imagem tomográfica da madeira. O objetivo deste trabalho foi verificar a acuracidade das técnicas de vibração transversal e ultra-som comparativamente aos valores obtidos em ensaios estáticos e a obtenção de imagem tomográfica a partir do emprego de ondas de tensão para a espécie Eucalyptus citriodora. Os valores obtidos de coeficiente de determinação para as técnicas de ultra-som (R² = 0,76) e vibração transversal (R² = 0,80) são significativos, demonstrando que essas são importantes ferramentas para a inferência do módulo de elasticidade da madeira. Os resultados permitem também verificar que a imagem tomográfica obtida com o emprego de ondas de tensão possibilita estimar a porcentagem da área deteriorada com adequada confiabilidade.

Resumo em Inglês:

Abstract The application of nondestructive techniques can assist in timber evaluation, without the need to extract specimens. Two of the main mechanic evaluation techniques are the nondestructive techniques of ultrasound and transversal vibration . The evolution in the use of nondestructive techniques has led to the development of new technologies, particularly the stress-wave technique, which allows the obtention of tomographic images of timber. The purpose of this study was to verify the accuracy of the ultrasonic and transverse vibration techniques in comparison with the values obtained from static tests and tomographic images obtained through the use of stress waves for Eucalyptus citriodora. The values of the coefficient of determination for the ultrasonic technique (R 2 = 0.76) and for the transverse vibration technique (R 2 = 0.80) were significant, demonstrating that the ultrasonic and transverse vibration techniques are important tools for the nondestructive inference of the modulus of elasticity of timber. The results also show that the tomographic images obtained through the use of the stress-wave technique allow the percentage of deteriorated area of timber to be estimated with adequate reliability.

Resumo em Português:

Resumo Este trabalho descreve o emprego de cinza ultrafina da casca de arroz com elevado teor de carbono em concretos de resistência convencional e de alta resistência. Estudou-se a influência do emprego da cinza ultrafina (10%, 15% e 20% de substituição de cimento, em massa) nas propriedades reológicas (tensão de escoamento e viscosidade plástica), na resistência à compressão (7, 28, 90 e 180 dias) e na penetração acelerada de íons cloreto. Além disso, a elevação adiabática da temperatura de um concreto convencional com 15% de cinza ultrafina foi comparada com a elevação de um concreto de referência. Os resultados indicaram que a cinza ultrafina produz melhorias significativas nas propriedades dos concretos para ambas as classes de resistência.

Resumo em Inglês:

This paper describes the use of ultrafine rice husk ash with high-carbon content in ordinary and high-strength concretes. The influence of ultrafine ash (10, 15 and 20% of cement replacement, in mass) on rheology (yield stress and plastic viscosity), compressive strength (7, 28, 90, and 180 days) and rapid chloride-ion penetrability was investigated. In addition, two experiments were carried out on an adiabatic calorimeter to investigate the exothermic behavior of a reference concrete and conventional concrete with 15% ultrafine ash. The results indicated that the addition of ultrafine rice husk ash improved the evaluated properties for both types of concrete.

Resumo em Português:

Resumo Argamassas industrializadas anidras usualmente empregam aditivos em suas formulações, sendo muito comum o uso de incorporadores de ar. Apesar do rigor da produção deste material em ambiente fabril, variações nas condições de preparo em obra podem afetar o teor de ar no revestimento. Usualmente, as argamassas são processadas manualmente em obras ou com o auxílio de equipamentos de mistura. Dessa forma, neste trabalho foi avaliado o impacto do tipo de equipamento e do tempo de mistura na incorporação de ar de argamassas industrializadas e o efeito nas propriedades após o endurecimento. Os resultados indicam que a incorporação de ar decorre da adequação entre o equipamento de mistura e a formulação da argamassa, sendo identificada diferença de sensibilidade das argamassas ao tipo de equipamento. Tal fato permite inferir que a alternativa para reduzir a variabilidade do teor de ar em obra depende do desenvolvimento de formulações com mínima sensibilidade ao processo de mistura.

Resumo em Inglês:

Abstract Industrialized rendering mortars usually employ additives in their formulations, most commonly air-entraining agents. In order to ensure quality and production scale, they are prepared in manufacturing units with precise control of the formulation and dosage of raw materials and additives. Despite the control in the production of this material in an industrial environment, variations in the mixing conditions may affect the level of air incorporation. On construction sites, mortars are usually either processed manually or with the use of mixing equipment. This study evaluates the impact of the type of equipment and mixing time on air incorporation in industrialized mortars and the effect on their properties after hardening. The results indicate that the incorporation of air results from the adjustment between the mixing equipment and the mortar formulation. Different sensibilities of mortars to the type of equipment have been identified. That fact indicates that an alternative to reduce variability on the level of air incorporation in building sites depends on the development of formulations with minimal sensibility to the mixing process.

Resumo em Português:

Resumo Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa sobre o efeito do agregado leve brasileiro (argila expandida) na zona de transição pasta/agregado em concretos leves estruturais. Utilizou-se um microscópio eletrônico de varredura (MEV) associado a um sistema de análise quantitativa (espectrografia de raios X por dispersão de energias - EDS) para a avaliação da espessura da zona de transição. No concreto de referência, com brita basáltica, a zona de transição apresentou espessura de 55 (m, enquanto nos concretos com argila expandida observou-se a redução desse valor para 30 (m. Verificou-se, ainda, que a zona de transição dos concretos com argila expandida apresentou menores teores de poros e de hidróxido de cálcio do que o observado nos concretos com brita basáltica.

Resumo em Inglês:

Abstract This paper presents the results of a study on the effect of expanded clay on the microstructure of the interfacial transition zone (ITZ) between Portland cement paste and aggregates. A scanning electron microscope (SEM) equipped with an energy dispersive X-ray analysis system (EDX) was used to determine the ITZ thickness. In plain concrete a marked ITZ around the aggregate particles (55 (m) was observed, while in concretes with expanded clay, the ITZ was less pronounced (30 (m). It was also verified that the ITZ of concrete with expanded clay had lower levels of porosity and calcium hydroxide than that observed in plain concrete.

Resumo em Português:

Resumo O silicato de cálcio hidratado (C-S-H), principal fase proveniente da hidratação do cimento Portland, tem grande influência na maioria das propriedades físicas e mecânicas dos materiais cimentícios. No entanto, até o momento, não existem modelos estruturais relacionando sua composição química, nano e microestrutura com suas propriedades físico-químicas e mecânicas. Neste trabalho, utilizou-se a técnica de indentação instrumentada para avaliar as propriedades nanomecânicas de dois C-S-H de síntese, com relações Ca/Si diferentes. Os resultados mostraram que é possível estimar com precisão o módulo de elasticidade e a dureza utilizando-se somente 16 pontos indentados, com vários ciclos de carga para cada indentação, e que a intensidade da carga de indentação não se mostrou um fator significativo. Mostrou-se também que o módulo de elasticidade do C-S-H aumenta quando a relação Ca/Si diminui, confirmando os cálculos baseados nos métodos de campo de forças, de Manzano et al. (2009). Porém, constatou-se que micro e nanoporosidade influenciam de maneira significativa o resultado. Por fim, há uma discussão sobre alguns dos parâmetros a serem controlados para poder modificar as características mecânicas do gel de C-S-H produzido pela hidratação do cimento Portland.

Resumo em Inglês:

Abstract Calcium silicate hydrate (C-S-H), the main product from portland cement hydration, has a great influence on most physical and mechanical properties of cement based materials. However, until now, there are no structural models relating chemical composition, micro and nanostructure with its physical-chemical and mechanical properties. In this study, we used the technique of instrumented indentation to evaluate the nanomechanical properties of two synthetic C-S-H with different Ca/Si ratio. The results showed that it is possible to estimate with a good accuracy the elastic modulus and hardness using only 16 indented points, with several cycles of loading for each indentation, and that the intensity of the indentation load is not significant. It was also shown that the C-S-H elastic modulus increases when the Ca/Si ratio decreases, confirming the calculations based on field forces methods of Manzano et al. (2009). However it was found that micro and nanoporosity have a significant effect on the result. Finally, a discussion about some of the parameters to be controlled to modify the mechanical characteristics of the C-S-H gel produced by the portland cement hydration is presented.

Resumo em Português:

Resumo A utilização de resíduos de EVA (Etileno Acetato de Vinila), resultado da produção de sandálias, na construção civil tem sido objetivo de pesquisas nos últimos 10 anos. Sabe-se que tais resíduos têm grande potencial para serem empregados como agregados leves, em substituição aos agregados naturais, na elaboração de compósitos cimentícios alternativos. Este artigo, além do destaque para a evolução dos estudos de aplicação desses compósitos na produção de blocos leves, apresenta uma importante etapa do processo de avaliação de desempenho estrutural do pré-moldado proposto. As avaliações de cargas de ocupação e impactos nas paredes do protótipo construído com blocos EVA foram realizadas, através de ensaios (impactos de corpos mole e duro, solicitações transmitidas por fechamentos bruscos de porta e cargas provenientes de peça suspensa) que procuram simular situações acidentais e normais de uso de uma edificação. No processo de construção do protótipo observaram-se facilidades no uso dos blocos EVA, que são importantes na perspectiva da redução de resíduos de construção e demolição. À luz do conhecimento atual, baseando-se nos estudos anteriores e considerando-se o bom desempenho do protótipo, verificado nos ensaios realizados, sugere-se 1,2 MPa como parâmetro aceitável de resistência à compressão para o bloco EVA.

Resumo em Inglês:

Abstract The utilization of EVA (Ethylene Vinyl Acetate) waste, a byproduct from the production of sandals, in construction projects has been the object of research in the last 10 years. It is known that EVA waste has great potential to be used as lightweight aggregate, replacing natural aggregates in the production of alternative cement composites. As well as highlighting the development of research into the application of these composites in the production of light blocks, this study shows an important stage in the process of evaluation of the structural performance of the proposed precast. The evaluation of occupancy loads and impacts on the prototype walls built with EVA blocks was done through tests (impacts of soft and hard materials, repercussions of abrupt closing of doors and loads coming from suspended pieces) in order to simulate accidental and normal situations in building use. In the construction process of the prototype, the EVA blocks proved to be easy to use in ways that are important to help reducing construction and demolition waste. According to the current knowledge, based on previous studies and considering the positive performance of the prototype as shown by the tests, 1.2 MPa is suggested as an acceptable parameter of compressive strength for the EVA block.

Resumo em Português:

Resumo No Brasil, a combustibilidade da madeira e a insegurança diante de potenciais riscos relacionados a incêndios são consideradas restrições para a construção de edificações com sistemas estruturais em madeira. Essa situação é fruto do desconhecimento do comportamento da madeira em relação ao fogo. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma revisão bibliográfica abrangente sobre o comportamento da madeira a temperaturas elevadas, abordando assuntos relativos à degradação térmica, à taxa de carbonização e à influência da temperatura sobre as propriedades mecânicas da madeira. Essas informações podem contribuir para o aprimoramento de modelos numéricos sobre o comportamento termomecânico de estruturas de madeira em situação de incêndio, para a construção de edificações mais seguras e também para a eliminação do preconceito relativo ao uso desse material na construção civil.

Resumo em Inglês:

Abstract In Brazil, the combustibility of wood and insecurity regarding potential fire risks are considered restrictions for the use of timber-structured buildings. This situation is due to the lack of knowledge about the behavior of wood structures on fire. The aim of this study is to present a comprehensive literature review on the behavior of wood at high temperatures, discussing issues related to thermal degradation, charring rate and the influence of temperature on the mechanical properties of wood. This information may contribute to improve numerical models on the thermo-mechanical behavior of wood structures on fire, in order to build safer wooden buildings and also to eliminate preconceptions regarding the use of this material.

Resumo em Português:

Resumo A presença de cal nas argamassas mistas é responsável pelo aumento na demanda de água de amassamento para uma dada consistência. A água adicional, que não é consumida na hidratação do cimento, permanece livre no sistema e, ao evaporar, dá origem a porosidade elevada da argamassa endurecida. Este trabalho apresenta o método do cálculo de volumes como uma ferramenta para estimar a porosidade de argamassas mistas a partir de seus constituintes, inclusive a cal, bem como sua correlação com propriedades relevantes no estado endurecido. O método apresentado mostrou-se favorável para a previsão de propriedades que definem o comportamento dos revestimentos de argamassa. Os dados apresentados sugerem continuidade e aprofundamento desta linha de estudo envolvendo aspectos não considerados no cálculo teórico de volume, tais como a influência da retração e da carbonatação nas argamassas.

Resumo em Inglês:

Abstract The presence of lime in mixed mortars is responsible for the increase in the demand for mixing water for a given consistency. The additional water, which is not consumed in the cement hydration, remains free in the system and when evaporating it leads to high porosity in the hardened mortar. This paper presents the method of volume calculation as a tool for estimating the porosity of mixed mortars through their constituents, including lime, as well as its correlation with relevant properties in the hardened state. The method presented proved to be adequate for predicting the properties that define the behavior of the rendering. The data suggest that this approach needs further research, involving issues not considered in the theoretical volume calculation, such as the influence of shrinkage and carbonation.