Resumo em Português:

RESUMO Neste artigo foi utilizado um sistema equações e aplicado um procedimento numérico para determinar, por meio de uma abordagem ortotrópica, o valor do módulo de cisalhamento do Poliestireno Expandido (EPS) a partir dos resultados experimentais de ensaios de torção em corpos de prova obtidos em três direções ortogonais. Os corpos de prova utilizados neste trabalho foram extraídos de um bloco de EPS utilizado na construção civil para a estabilização de solos moles denominados Geofoam. Em suas aplicações esses blocos estão sujeitos a esforços de compressão, tração e torção. A massa específica média do EPS foi de 26,51 ± 3,21 kg/m³ e suas pérolas maturadas tinham diâmetros que variavam entre 0,9 e 2,5 mm. Os módulos de cisalhamento aparente, obtidos pelos ensaios de torção, alimentaram o sistema de equações não lineares proposto por Lekhnitskiy e Semenov desenvolvido para materiais ortotrópicos. Tal equacionamento foi resolvido através do método numérico de Newton-Raphson e todas as soluções possíveis foram apreciadas. Os resultados indicaram que os valores médios de G de cada plano podem ser representados pelo modelo ortotrópico, sendo as suas ordens de grandeza; Gxy = 6,101 MPa, Gxz = 5,796 MPa e Gyz = 5,736 MPa.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this paper an equations system was used and a numerical procedure was applied to determine, with an orthotropic approach, the shear modulus of Expanded Polystyrene (EPS) by experimental torsion tests using specimens from three orthogonal direction. The specimens used in this work were obtained from a EPS’s block used in the construction for soft soil stabilization called Geofoam. In their applications these blocks are subjected to compression, tensile and torsion strengths. The mean EPS specific mass was 26.51 ± 3.21 kg / m³ and its mature pearls had diameters ranging from 0.9 to 2.5 mm. The apparent shear moduli, obtained by torsion tests, fed the nonlinear system proposed by Lekhnitskiy and Semenov and developed for orthotropic materials. Such equation was solved using the Newton-Raphson numerical method, all possible solutions were appreciated. The results indicated that the average values of G of each plane can be represented by the orthotropic model, thus their orders of magnitude; Gxy = 6,101 MPa, Gxz = 5,796 MPa and Gyz = 5,736 MPa.

Resumo em Português:

RESUMO Um adequado procedimento para a soldagem de materiais dissimilares deve prever o amanteigamento do bisel através da técnica da dupla camada, de modo a estabelecer uma barreira térmica capaz de minimizar os problemas de fragilização da junta. A interface do amanteigamento nessas soldas é apontada como a região mais crítica da junta devido à presença de fases duras, normalmente encontradas na região grosseira da zona afetada pelo calor (ZAC) e próximo da linha de fusão. O presente trabalho visa investigar a viabilidade das técnicas de Higuchi e Higuchi Modificado para a seleção dos parâmetros operacionais para a soldagem controlada pela técnica da dupla camada, em termos do revenimento da ZAC com granulação grosseira da primeira camada depositada sobre um aço ARBL. Os revestimentos foram depositados com os arames-eletrodos o ER NiCrMo-3 e o ER 316L, os quais utilizaram o processo GMAW (Gas Metal Arc Welding) com corrente pulsada e com corrente convencional, respectivamente. O aço ARBL (Alta Resistência Baixa Liga) ASTM A182 F22 foi utilizado como substrato. Os resultados mostraram uma redução no nível de microdureza da ZAC da primeira camada por meio da utilização da técnica da dupla camada. Contudo, o nível de revenimento alcançado ainda é insuficiente ao ponto de eliminar completamente o uso de Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (TTAT).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT An adequate procedure for dissimilar welding must use the buttering of the bevel through the temper-bead technique, in order to establishing a thermal barrier capable to minimize the joint embrittlement. The buttering interface in these welds is indicated as the most critical region of the joint due to the presence of hard phases, which are often found in the coarse region of the heat affected zone (HAZ) and near the fusion line. The present work aims to investigate the feasibility of the Higuchi and Modified Higuchi techniques for the selection of operational parameters for controlled welding by the temper-bead technique, concerning the tempering the HAZ with coarse grains of the first layer deposited on an HSLA (High Strength Low Alloy) steel. The weld overlays were deposited by the combination of two wires, the ER NiCrMo-3 and the ER 316L, which used the GMAW (Gas Metal Arc Welding) process with pulsed current and with conventional current, respectively. The ASTM A182 F22 HSLA steel was used as base metal. The results showed a reduction in the microhardness level of the first layer HAZ by using the temper-bead technique. However, the tempering level achieved is still insufficient to eliminate the use of postweld heat treatment (PWHT).

Resumo em Português:

RESUMO A problemática da durabilidade de estruturas de concreto armado inseridas em ambientes de severa agressividade se apresenta como uma das principais dificuldades enfrentadas pela cadeia da construção civil. Dos vários agentes capazes de degradar estas estruturas tem-se atenção especial aos íons cloreto capazes de causar a corrosão de armaduras, estes íons estão amplamente presentes em ambientes marinhos. Neste espectro, a estimativa de vida útil das estruturas de concreto armado se torna uma temática fundamental na avaliação da durabilidade de estruturas. Apesar de vários processos causarem penetração de cloretos no concreto tem-se praticamente como consenso que o mecanismo de difusão é o predominante, tendo-se como um modelo clássico de caracterização da penetração de cloretos a 2ª Lei da difusão de Fick. O processo de difusão iônica sofre forte influência do grau de saturação (GS) dos poros do concreto, está influencia incide diretamente sobre o coeficiente de difusão de cloretos (D). Ainda que se tenham desenvolvido metodologias de medição do GS elas se apresentam dispendiosas em tempo e recursos. Objetiva-se então apresentar estimativas do Grau de Saturação, baseadas nas condições ambientais de exposição da estrutura, e analisar a influência deste parâmetro na estimativa de vida útil de elementos estruturais de concreto armado sob a ótica da confiabilidade. São utilizados dados meteorológicos e de medição do GS de duas regiões litorâneas, sendo uma em Rio Grande, no sul do Brasil e outra em Santa Pola, sudeste da Espanha. Obtiveram-se modelos de estimativa do GS do concreto para cada situação pesquisada e também para ambos os ambientes em conjunto. Constatou-se então, através de uma abordagem probabilística, a forte influência do uso destes modelos na estimativa de vida útil de elementos de concreto armado.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The problematic of the durability of reinforced concrete structures inserted in environments of severe aggressiveness is presented as one of the main difficulties faced by the civil construction chain. Of the various agents capable of degrading these structures, special attention is paid to chloride ions capable of causing corrosion of reinforcing steel, these ions are widely present in marine environments. In this sense, the estimated useful service life of reinforced concrete structures becomes a fundamental theme in the evaluation of the durability of concrete structures. Although several processes cause penetration of chlorides in the concrete, it is practically agreed that the diffusion mechanism is the predominant one, being Fick’s 2nd Law of diffusion a classic model for the characterization of chloride penetration into concrete. The ionic diffusion process is strongly influenced by the saturation degree (GS) of the pores in the concrete, it influences directly on the chloride diffusion coefficient (D). Although GS measurement methodologies have been developed, they are costly in time and resources. The objective of this study is to present estimates of GS, based on the environmental exposure conditions of the structure, and to analyze the influence of this parameter on the estimated useful service life of structural elements of reinforced concrete from the point of view of reliability. Meteorological and GS measurement data from two coastal regions are used, one in Rio Grande, in southern Brazil and the other in Santa Pola, southeast of Spain. Concrete GS estimation models were obtained for each studied situation and also for both environments together. It was verified, through a probabilistic approach, the strong influence of the use of these models in the estimation of useful service life of reinforced concrete structures.

Resumo em Português:

RESUMO O óxido de grafeno tem sido apontado como um material de reforço para compósitos de cimento. Além de ser um material com boa dispersão em água, ele apresenta elevado módulo de elasticidade, elevada resistência à tração, elevada superfície específica e alta condutividade térmica e elétrica. Visando aprofundar o conhecimento acerca do uso do óxido de grafeno em compósitos de cimento, o presente trabalho apresenta uma ampla revisão bibliográfica sobre os efeitos da adição do óxido de grafeno em compósitos de cimento Portland. A metodologia empregada para a seleção dos artigos acadêmicos foi o ProKnow-C, (Knowledge Development Process – Constructivist), ferramenta de revisão literária que permite a evidenciação do estágio atual do conhecimento acadêmico relacionado ao tema de estudo. Por meio desta metodologia de busca e seleção de artigos, foi possível selecionar, a partir de uma amostra bruta de 1354 artigos, os 47 artigos mais relevantes que apresentam as alterações nas propriedades mecânicas, no comportamento reológico e na microestrutura de compósitos de cimento com adição de óxido de grafeno, bem como técnicas de dispersão utilizadas. Dessa forma, as principais conclusões, as lacunas atuais de pesquisa e as oportunidades de estudo foram sumarizadas, constituindo uma base de referência para orientar trabalhos futuros envolvendo o uso de óxido de grafeno para a preparação de compósitos de cimento.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Graphene oxide has been pointed as a reinforcing material of cement composites. Besides being a material with good dispersion in water, it has a high modulus of elasticity, high tensile strength, high specific surface and high thermal and electrical conductivity. In order to deepen the knowledge about the use of graphene oxide in cement composites, this paper presents a wide bibliographic review on the effects of graphene oxide addition on Portland cement composites. The methodology used for the selection of academic articles was ProKnow-C, (Knowledge Development Process - Constructivist), a literary revision tool that allows the disclosure of the current stage of academic knowledge related to the study topic. By means of this method it was possible to select, from a crude sample of 1354 articles, the 47 most relevant articles that showed the changes in mechanical properties, rheological behavior and microstructure of cement composites with addition of graphene oxide, as well as dispersion techniques used. Thus, the main conclusions, current research gaps and study opportunities were summarized, constituting a reference base to guide future work involving graphene oxide.

Resumo em Português:

RESUMO O cimento supersulfatado (CSS) se destaca por utilizar uma pequena ou quase nenhuma quantidade de clínquer (responsável pela alta liberação de CO2 na atmosfera na produção de cimento Portland - CP), e também, por apresentar boa resistência em ambientes com altas concentrações de sulfato. Neste trabalho foi verificada a variação dimensional das amostras de CSS (constituída por escória, gipsita ou fosfogesso como fonte de sulfato de cálcio), expostas à solução de sulfato de sódio, como proposto na NBR 13583 (ABNT/2014), comparando os resultados obtidos com os do CP. O ensaio de variação dimensional mostrou que a amostra de CP foi a que apresentou a maior expansão. Dentre as amostras de CSS, observou-se que a maior expansão foi observada naquela constituída por fosfogesso como fonte de sulfato de cálcio. As análises de microestrutura (DRX, DSC e MEV) identificaram etringita e gipsita como fases expansivas nas amostras de CP, que justifica a sua maior expansão dentre todas. No entanto, a maior expansão do CSS à base de fosfogesso foi atribuída ao maior tempo de formação da etringita e não à quantidade formada, mas que necessitaria de mais investigação para confirmar a hipótese.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Supersulfated cement (SSC) is made with a small or almost no amount of clinker (responsible for the high release of CO2 into the atmosphere in the production of Portland cement - PC), and also for presenting good resistance in environments with high concentrations of sulfate. In this work, the length variation of the SSC samples (made from slag, gypsum or phosphogypsum as a calcium sulfate source), exposed to the sodium sulfate solution, as proposed in NBR 13583 (ABNT / 2014), comparing the results obtained with of the CP. The dimensional variation test showed that the PC sample showed the greatest expansion. Among the CSS samples, it was verified that the greatest expansion was observed in that containing phosphogypsum as a source of calcium sulfate. The microstructure analyzes (XRD, DSC and SEM) identified ettringite and gypsum as expansive phases in the PC samples, which justifies their greatest expansion among all. However, the greater expansion of SSC made with phosphogypsum was attributed to the longer time of formation of ettringite and not to the amount formed, but which would require more research.

Resumo em Português:

RESUMO A utilização de fibras de aço no concreto vem recebendo forte atenção pela possibilidade de reduzir significativamente o consumo de barras de aço nas estruturas de concreto armado. Entretanto, ainda são poucos os trabalhos encontrados sobre a durabilidade de concreto com fibra de aço e sobre o desempenho da ancoragem das barras metálicas em concretos reforçados e submetidos a ataques de íons cloreto. Buscando contribuir para o melhor entendimento do assunto, este trabalho apresenta resultados para 12 (doze) amostras prismáticas (100x100x250) mm3. Cada amostra recebeu uma barra de aço de 8 mm de diâmetro que foram divididas em 2 (dois) grupos iguais, sendo que um grupo foi submetido ao ensaio de corrosão acelerada por imersão modificada (CAIM) e o outro não, avaliando-se os danos ocasionados pelo ataque de íons cloreto tanto nas barras quanto nas fibras de aço. Cada grupo apresentou 3 (três) amostras com 1% de fibra de aço e outros 3 (três) sem fibra, e os comprimentos de ancoragem (lb) foram de 100 %, 75 % e 50 % necessário daquele recomendado pela norma Brasileira NBR 6118. Verificou-se que não há comprometimento da perda de aderência das barras com o substrato de concreto, quando reduzido o (lb) em 25 % garantindo a funcionalidade, podendo resultar em redução de custos. Observou-se ainda que nas amostras submetidas a corrosão com fibras ou sem fibras houve perda de massa, não sendo constatado que a presença de fibras possa ter contribuído para reduzir essa perda, contudo é possível observar uma relação direta entre o menor valor de (lb) e a menor perda de massa.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The implementation of steel fibers in concrete has received strong attention, for the possibility of significantly reducing steel bar’s consumption in reinforced concrete structures. However, a small number of articles is found on the durability of steel fiber concrete and the performance of anchorage length, when submitted to chloride ion attacks. Seeking to contribute to the better understanding of the subject, this paper presents results for 12 (twelve) prismatic samples (100x100x250) mm³. Each sample received a steel bar within 8 mm in diameter, and these were divided into 2 (two) equal groups, which only the first group was subjected to the modified immersion accelerated corrosion test, in order to evaluate the damage caused by the attack of chloride ions on both bars and steel fibers. Each group presented 3 (three) samples with 1% of steel fiber and another 3 (three) without fiber, and the anchorage lengths (lb) vary between 100%, 75% and 50%, as recommended by Brazilian standard NBR 6118. It was verified that there was no compromise related to the adhesion’s loss between steel bar and concrete substrate, when reduced the (lb) by 25% and guarantees functionality, which can result in cost reduction. In addition, the corrosion resulted in a loss of 50% of the value of the maximum pullout load.

Resumo em Português:

RESUMO Para adequar-se à realidade da sociedade contemporânea, a organização de todo e qualquer processo produtivo deverá prevê planos de gerenciamento de resíduos, que buscam encontrar alternativas técnicas, econômicas e ambientalmente viáveis para os subprodutos advindos de sua operação. Sob esta premissa as empresas Energia Pecém e Eneva, que gerenciam as Usinas Termelétricas Porto Pecém I e II, firmaram parceria com a Universidade Federal do Ceará (UFC), visando o desenvolvimento de projeto científico que objetivava dar destinos adequados aos resíduos advindos da queima do carvão mineral nas UTE’s. O resultado foi o desenvolvimento de diversos trabalhos que avaliaram alternativas para o emprego das cinzas. O presente estudo verificou a possibilidade de empregar as cinzas em camadas de barreiras impermeabilizantes de fundo de aterros (liners). Foram realizados diversos ensaios geotécnicos com o intuito de caracterizar o material e verificar se o mesmo possui as propriedades necessárias a utilização proposta, como por exemplo, a condutividade hidráulica, que para este fim deverá ser inferior a 10-7 cm/s. Entretanto, observou-se variabilidade significativa nos valores dos parâmetros estudados, o que levou a necessidade de analisar o uso de um material composto, misturas de solo (areia argilosa) e cinza composta em diferentes proporções, que apresentou resultados mais consistentes, atingindo valores de condutividade hidráulica próximos aos exigidos para uso como liner. Dentre as misturas de solo e cinza analisadas, mistura denominada S70C30 (70% de massa de solo e 30% em massa de cinza), apresentou um coeficiente de permeabilidade saturada de 4,26x10-7 cm/s que juntamente com outras características geotécnicas, mostrou-se adequada para o uso proposto.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In order to adapt to the reality of contemporary society, the organization of any and all productive processes should include waste management plans, which seek to find technical, economic and environmentally viable alternatives to the by-products arising from its operation. Under this premise the companies Energia Pecém and Eneva, which manage the Porto Pecém I and II thermoelectric plants, entered into a partnership with the Federal University of Ceará, aiming at the development of a scientific project that aimed to provide adequate destinations for the residues arising from the burning of coal in the thermoelectric plants. The result was the development of several works that evaluated alternatives for the use of ashes. The present study verified the possibility of using the ashes in layers of waterproofing barriers of landfills (liners). Several geotechnical tests were carried out in order to characterize the material and verify if it has the necessary properties for the proposed use, such as hydraulic conductivity, which for this purpose should be less than 10-7 cm/s. However, significant variability was observed in the values of the studied parameters, which led to the need to analyze the use of a composite material, mixtures of soil (clayey sand) and composite ash in different proportions, which presented more consistent results, reaching hydraulic conductivity values close to those required for use as a liner. Among the mixtures of soil and ash analyzed, a mixture called S70C30 (70% soil mass and 30% ash mass) had a saturated permeability coefficient of 4.26x10-7 cm/s which together with other geotechnical characteristics, was adequate for the proposed use.

Resumo em Português:

RESUMO A alvenaria estrutural vem sendo amplamente difundida no Brasil, principalmente nas últimas três décadas. Em fase de projeto, as ações térmicas devem também ser consideradas para garantir a sua segurança estrutural contra incêndios, uma vez que altas temperaturas reduzem as propriedades mecânicas dos materiais, o que não é contemplado nas normas brasileiras. Assim, os projetistas tendem a recorrer a normas estrangeiras, as quais se baseiam em parâmetros de suas respectivas abrangências. Considerando tais problemas, este trabalho teve como objetivo desenvolver, a partir do software ABAQUS, modelos numéricos estruturais e termoestruturais de pequenas paredes compostas por blocos vazados de concreto, a fim de avaliar seu comportamento em temperatura ambiente e em situação de incêndio. Foi utilizada a estratégia de micromodelagem detalhada, ou seja, os modelos foram desenvolvidos considerando a representação individual dos blocos e juntas de argamassa, além da interface entre os materiais. Primeiramente, foram realizadas análises não lineares com paredes sob compressão à temperatura ambiente, cujos resultados indicaram boa concordância com ensaios experimentais disponíveis na literatura. No caso das análises termoestruturais, os elementos foram expostos ao Incêndio-Padrão proposto na ISO 834-1:1999 e a quatro diferentes níveis de tensão de compressão (0% a 80% de sua resistência à temperatura ambiente); também foram testadas variações referentes às condições de contorno, a fim de obter o tempo de resistência ao fogo para diferentes situações. Considerando as paredes submetidas a carregamento equivalente a 40% de sua resistência, os tempos mínimos de resistência ao fogo resultantes das análises numéricas foram de 70 e 59 minutos, segundo os critérios de resistência mecânica e isolamento térmico, respectivamente. No entanto, os resultados indicam que a resistência ao fogo da alvenaria depende fortemente do carregamento e condições de vinculação, observando-se diferenças de até 81% entre as situações analisadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Structural masonry has been widely used in Brazil, especially during the last three decades. In its design process, it is also necessary to consider the thermal actions to ensure structural fire safety, since the elevated temperatures tend to decrease the mechanical properties of the materials. Brazilian standards do not include procedures for designing of structural masonry in fire. So designers usually apply foreign codes, which are based on parameters inherent of their respective countries. Considering these shortcomings, this work aimed to develop, by using the software ABAQUS, structural and thermo-structural numerical models of small walls composed of hollow concrete blocks, in order to evaluate their behaviour at both normal and high temperatures. Detailed micro-modeling strategy was applied, i.e., the numerical models were developed considering an individual representation of each concrete block and mortar joints, as well as the interface between them. Firstly, nonlinear analyses were performed with members under compression at room temperature, which results indicated good agreement with experimental tests available in literature. For the thermo-mechanical analyses, the elements were exposed to the standard fire proposed in ISO 834-1:1999 and four compression load levels (0% to 80% of their compression strength at normal temperature); variations related to boundary conditions were also tested, in order to obtain the fire resistance time for different situations. Considering members with 40% of compression load as a reference, the minimum fire resistance times resulting from the numerical analysis were about 70 and 59 minutes, according to the mechanical resistance and thermal insulation criteria, respectively. However, the results indicate that the fire resistance strongly depends of both mechanical loads and boundary conditions, with differences of up to 81% among the situations analysed.

Resumo em Português:

RESUMO Diante da incorporação de resíduos no concreto, ocorre uma diminuição do impacto ambiental das edificações. Um dos objetivos do desenvolvimento atual é o emprego de fontes de energia de baixo impacto, como a cinzas pesadas de carvão (coal bottom ash, CBA) (15% resíduos totais), que possuem densidade superior às cinzas volantes e se acumulam nos silos. Diante desse cenário, o presente trabalho avaliou a viabilidade de incorporação da CBA na composição do concreto celular, em substituição à sílica ativa. Este estudo compreendeu a caracterização e aplicação da CBA. Para tal, foi realizada microscopia eletrônico de varredura (MEV) associado à análise de energia dispersiva (EDS), granulometria a laser, difração de raios X (DRX), eflorescência de raios X e densidade. Após a incorporação dos resíduos no concreto celular substituindo a sílica ativa, foi realizada análise de resistência à compressão e novamente MEV, avaliando o impacto da inserção da CBA na microestrutura do concreto. Os resultados de XRD são complementares às outras análises. Com a técnica SEM, observou-se a predominância de partículas com formato esférico. A resistência à compressão dos concretos CBA foi superior ao concreto de referência variando de 0,13 a 0,74MPa.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Ahead of the incorporation of residues in concrete composition, there is a decline in the environmental impact of buildings. One of the goals of today’s development is the employment of low-impact energy sources, such as thermoelectric. Thermoelectric industries display a high rate of residues, among which is pointed out coal bottom ash (CBA) (15% total residues), which have density superior to fly ash and accumulates in silos. Considering this scenario, this paper assessed the incorporation feasibility of CBA in the composition of cellular concrete, replacing silica fume. This study comprehended CBA characterization and application. For such, it was performed a scanning electron microscope (SEM) associated with Energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis, laser granulometry, X-ray diffraction (XRD), X-ray efflorescence and density. Following the incorporation of the residues in cellular concrete in place of silica fume, it was performed compression strength analysis and SEM anew, evaluating the impact of CBA’s insertion in concrete’s microstructure. The XRD results are complementary to the other analyses. With SEM technique, it was observed the predominance of spherical-shape particles. The compressive strength of CBA concretes was superior to the reference concrete from 0,13 to 0,74MPa.

Resumo em Português:

RESUMO A madeira, além de ser um material renovável, possui diversas propriedades que a torna muito atraente frente a outros materiais, dentre as quais, destaca-se as boas características de isolamento térmico. Tendo em vista que a construção civil é um setor com um elevado consumo de recursos naturais, qualquer ação proposta para diminuir impactos da construção civil sobre o meio ambiente contribui para o desenvolvimento sustentável. Este trabalho consiste em substituir o agregado miúdo por resíduo de madeira em argamassa e analisar suas características físicas e propriedade mecânicas. O traço utilizado no estudo como referência foi de 1:5 (cimento: areia), em massa, e adotou-se um percentual de substituição de 0, 2,5, 5,0 e 10,0%. Para ser utilizado na mistura, o resíduo de madeira foi submetido a um tratamento químico. Posteriormente verificou-se sua influência nos ensaios de índice de consistência, determinação da retenção de água e densidade de massa no estado fresco e absorção de água por capilaridade, coeficiente de capilaridade, massa específica real, índice de vazios, resistência a tração na flexão e compressão axial no estado endurecido. Além destes, realizou-se também um ensaio a fim de se obter uma análise comparativa entre as composições acerca a capacidade de isolamento térmico de cada uma. Com base nos resultados obtidos constata-se que as características das argamassas com substituição do agregado miúdo por resíduo de madeira, indiferente ao percentual de substituição, apresentaram valores positivos nas características reológicas da argamassa e no estado endurecido quase semelhantes à argamassa sem inserção do resíduo. Em relação ao ensaio de isolamento térmico todas as composições com resíduo de madeira apresentaram um melhor resultado quando comparado com a mistura de referência.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Wood, besides being a renewable material, has several properties that make it very attractive compared to other materials, among which the good thermal insulation characteristics stand out. Since civil construction is a sector with a high consumption of natural resources, any action proposed to reduce the impact of civil construction on the environment contributes to sustainable development. This work consists in replacing the small aggregate with wood waste in air-games and analyze its physical characteristics and mechanical property. The trace used in the study as reference was 1:5 (cement: sand), in mass, and a substitution percentage of 0, 2.5, 5.0 and 10.0% was adopted. To be used in the mixture, the wood residue was submitted to a chemical treatment. Afterwards, its influence was verified in the consistency index tests, determination of water retention and mass density in the fresh state and water absorption by capillarity, capillarity coefficient, real specific mass, void index, tensile strength in bending and axial compression in the hardened-cido state. Besides these, a test was also performed in order to obtain a comparative analysis between the com-positions about the thermal insulation capacity of each one. Based on the results obtained, it was found that the characteristics of the mortars with substitution of the small aggregate for wood residue, indifferent to the percentage of substitution, showed positive values in the rheological characteristics of the mortar and in the hardened state almost similar to the mortar without residue insertion. Regarding the thermal insulation test, all compositions with wood residue showed a better result when compared with the reference mixture.

Resumo em Português:

RESUMO O uso de resíduos poliméricos na construção civil tem sido alvo de muitos estudos com o objetivo de reduzir o volume de plásticos pós-consumo no meio ambiente. Este trabalho concentra-se na viabilidade do uso de politereftalato de etileno (PET) e polipropileno (PP) como substituição parcial da areia no concreto. Os flocos de PET e PP pós-consumo foram utilizados como agregado leve para substituir parcialmente em 10% o volume de areia. O efeito da adição desses polímeros foi investigado em termos de propriedades físicas, mecânicas, de durabilidade e morfológicas do concreto. As propriedades físicas foram a absorção de água, teor de vazios e massa específica. As propriedades mecânicas das amostras foram medidas em termos de resistência à compressão e módulo de elasticidade. A durabilidade foi avaliada em termos de absorção de água por capilaridade e indicação elétrica do concreto para resistir à penetração de íons cloretos. A análise morfológica foi realizada pelo MEV e EDS. Curvas de DSC foram utilizadas para avaliar as propriedades térmicas dos flocos. O-teste de ângulo de contato também foi realizado. A adição parcial de polímeros de PET e PP reduziu a resistência à compressão em 20%, enquanto a redução do módulo de elasticidade foi de 16% para as amostras de PET e quase insignificante para as amostras de PP. Os resultados de durabilidade mostram que os polímeros contribuíram para aumentar a resistência das amostras à penetração de cloretos em 15% e 57%, para amostras de PET e PP, respectivamente, no entanto, houve um aumento no teor de vazios e na absorção de água. No ensaio de morfologia é possível observar uma menor adesão interfacial entre o PP e a massa cimenticia em comparação ao PET.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of polymeric residues in the civil construction has been the target of many studies aiming to reduce the volume of post-consumer plastics in the environment. This work focuses on the viability to use polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP) as partial replacement to sand in concrete. PET and PP flakes from post-consumer packings were used as light aggregate to partially replace, individually, 10% in volume of sand. The effect of adding these polymers was investigated in terms of physical, mechanical, durability and morphological properties of the concrete. Physical properties were measured in terms of water absorption, voids content and specific mass. Mechanical properties were measured in terms of compressive strength and elasticity modulus. Durability properties were measured in terms of capillarity water absorption and electrical indication of the concrete to resist to chloride ion penetration. MEV and EDS were used to carry out morphological analysis. DSC curves were carried out to evaluate thermal properties of the polymeric flakes. Contact anlge test was also performed. The partial addition of PET and PP polymers reduced the compressive strength by 20%, whilst the reduction of the elasticity modulus was 16% for PET samples, and almost insignificant for PP samples. The durability results show that the polymers contributed to increase the resistance of the samples to chloride penetration by 15% and 57%, for PET and PP samples, respectively; however, there was an increase in the voids content and water absorption. In the morphological test it is possible to observe a lower interfacial adhesion between PP and the cementions paste in comparison to PET.

Resumo em Português:

RESUMO Atualmente, é necessário estudar soluções construtivas com bom comportamento a baixas e elevadas temperaturas, ou seja que as argamassas não percam totalmente a sua resistência quando sujeitas a temperaturas diferentes e mais exigentes do que as temperaturas de operação. No que diz respeito ao conhecimento das capacidades de armazenamento térmico dos materiais de mudança de fase (PCM), foram desenvolvidas quatro composições distintas baseadas em cimento e cinzas volantes, nas quais foram incorporados diretamente diferentes teores de PCM não encapsulado (0%, 5%, 10% e 20%). Estas composições foram testadas a baixas e elevadas temperaturas (-18ºC, 20ºC, 200ºC, 400ºC e 600ºC), através de ensaios de gelo-degelo e ensaios de compressão e flexão. Foi possível concluir que a incorporação de PCM não encapsulado originou uma melhoria do comportamento a baixas temperaturas, mantendo um comportamento idêntico ao das argamassas de referência quando submetidas a elevadas temperaturas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Currently, it is necessary to study constructive solutions with good behavior to low and high temperatures exposure, namely that the mortar not completely lose their strength when subjected to different and more demanding temperatures than the operating temperatures. Concerning the knowledge of the phase change materials (PCM) thermal storage capacities, four different compositions based in cement and fly ash were developed inserting different contents of non-encapsulated PCM (0%, 5%, 10% and 20%), by direct incorporation. These compositions were tested to low and high temperatures (-18ºC, 20ºC, 200ºC, 400ºC and 600ºC), through freeze-thaw and compressive and flexural tests. It was possible to conclude that the incorporation of non-encapsulated PCM leads to an improvement of the behavior to the freeze-thaw tests, maintaining an identical behavior to reference mortars when subjected to high temperatures.

Resumo em Português:

RESUMO O aço ainda é o material mais utilizado na produção de blindagens balísticas, especialmente blindagens de uso militar. Estes materiais quando submetidos a tratamentos térmicos adequados, permitem a melhora do seu desempenho enquanto blindagem balística. Os tratamentos térmicos de têmpera e revenido permitem obter a microestrutura martensítica revenida com elevada dureza sem perda na tenacidade, propriedades antagônicas para os aços e fundamentais para uma blindagem. Entretanto, a escolha da composição química do aço e/ou tratamentos térmicos inadequados podem gerar microestruturas que prejudiquem as propriedades mecânicas acima mencionadas. Este trabalho teve como objetivo apresentar a análise do aparecimento de microestruturas que afetem a resistência do material da blindagem balística após o tratamento térmico de têmpera e revenido em temperaturas de revenimento de 310 °C; 425 °C e 610 °C. A microestrutura do material utilizado neste trabalho, após os tratamentos térmicos foi investigada por meio de microscopia eletrônica e ótica, bem como por difração de raios X, indicando mudanças microestruturais no material estudado relevantes para as propriedades balísticas. Os tratamentos de revenido apresentados neste trabalho com temperaturas mais elevadas não alcançaram a dureza mínima estabelecida, em norma, para um material balístico.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Steel is still the most used material in the production of ballistic armor, especially military armor. These materials, when subjected to appropriate heat treatments, allow the improvement of their performance as ballistic shielding. The quenching and tempering heat treatments allow to obtain the tempered martensitic microstructure with high hardness without loss in toughness, antagonistic properties for the steels and fundamental for a shield. However, the choice of the chemical composition of the steel and / or inadequate heat treatments can generate microstructures that impair the mechanical properties mentioned above. This work aimed to present the analysis of the appearance of microstructures that affect the resistance of the ballistic shield material after the heat treatment of quenching and tempering at tempering temperatures of 310 °C; 425 °C and 610 °C. The microstructure of the material used in this work, after the thermal treatments, was investigated by means of electron and optical microscopy, as well as by X-ray diffraction, indicating microstructural changes in the studied material relevant to the ballistic properties. The tempering treatments presented in this work with higher temperatures did not reach the minimum hardness established, as a rule, for a ballistic material

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo desse estudo é avaliar a efetividade do tratamento termoquímico de carbonitretação empregado em engrenagens de motocicletas, para possível substituição de um aço médio carbono, por um aço de baixo carbono. Para isto foi determinada à composição química do material, analisado a microestrutura, verificado o perfil de microdureza e observando-se a conformidade dos ensaios. As engrenagens utilizadas no tratamento termoquímico foram produzidas com aço SAE 1015, as quais foram submetidas à austenitização na temperatura de 880 °C durante 6 horas, utilizando atmosfera controlada com potencial de carbono de 1% e reduzido volume de NH3, sendo posteriormente temperada em óleo e revenidas a uma temperatura de 180 °C durante um período de 1 hora. A microestrutura do núcleo apresentou ferrita, perlita e martensita de baixo carbono junto aos contornos de grão. Já na camada carbonitretada detectou-se nitretos de elevada dureza e martensita de alto carbono associada a pequeno volume de austenita retida. Através da técnica de difração de raios-x, confirmou-se a presença de austenita retida na superfície das amostras. A microdureza máxima atingida foi de 949 HV0,1 e a profundidade de camada carbonitretada de 0,8 mm. Conclui-se que a utilização de um aço baixo carbono e não ligado pode-se tornar uma rota de fabricação para engrenagens, quando submetidos ao tratamento termoquímico de carbonitretação. A presença de potencial de carbono muito elevado é elemento favorável para formação de austenita retida.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this study is to evaluate the effectiveness of the thermochemical treatment of carbonitriding employed in motorcycle gears for the replacement of a medium carbon steel to a low carbon steel. For this, the chemical composition of the material was determined, the microstructure analyzed, traced the microhardness profile and verified the conformity of the tests. As the gears used in the thermochemical treatment were produced with SAE 1015 steel, such as those that were subjected to austenitization at a temperature of 880 ° C for 6 hours, using a controlled atmosphere with 1% carbon potential and low NH3 volume, cooled in oil and tempered at 180 ° for 1 hour. A presented microstructure of the ferrite and perlite core and a high hardness nitrided carbonitride layer and high carbon martensite associated with the austenite retention volume. The x-ray diffraction technique confirmed the presence of austenite retained on the sample surface. A maximum depth reached was 949 HV0.1 and a carbonitride layer depth of 0.8 mm. Thereby, the use of low carbon and unalloyed steel could be a manufacturing route for gears when using carbonitride thermochemical treatment. The presence of very high carbon potential is favorable for austenite retina formation.

Resumo em Português:

RESUMO A adição de óxido de grafeno (OG) em materiais cimentícios permite a obtenção de compósitos mais resistentes e duráveis, com menor carga de poluentes associada à sua produção. Pesquisas anteriores demonstraram que a adição de nanomateriais à pasta de cimento pode provocar o aumento nos parâmetros reológicos de viscosidade e limite de escoamento. Este estudo teve como objetivo investigar as alterações no comportamento reológico de pastas de cimento devido à adição de OG. De forma a cumprir este objetivo, foram realizados testes com OG produzido e patenteado no CTNano/UFMG (Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais) nos teores de 0,03% e 0,05%, sobre pastas de cimento de classes CP-III e CP-V. Foram utilizados dois métodos de análise, o mini-slump e a reometria rotacional de fluxo. No ensaio de mini-slump, foram obtidas reduções no raio de espalhamento de 42,94% (CP-III) e de 23,34% (CP-V) em relação às amostras de referência, considerando a adição de 0,05%OG. Para este mesmo percentual de adição e utilizando o reômetro, foram obtidos aumentos na viscosidade de 125,49% (CP-III) e 31,51% (CP-V) e aumentos de 82,24% (CP-III) e 38,87% (CP-V) no limite de escoamento. Ambas as técnicas utilizadas se mostraram eficientes na determinação da influência da adição do OG sobre a reologia das pastas de cimento, e apontaram para um aumento na viscosidade da pasta à medida que uma maior quantidade de OG é incorporada à mistura. A diferença principal entre as técnicas apresentadas está na qualidade dos resultados obtidos. Enquanto a reometria rotacional de fluxo é um método mais sofisticado e produz um relatório de resultados mais completo e preciso, a técnica de mini-slump tem como vantagem permitir a visualização dos efeitos das adições sobre a fluidez e a consistência das pastas de cimento.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The addition of graphene oxide (GO) in cementitious materials makes it possible to obtain more resistant and durable composites, with lower pollutant load associated with their production. Previous research has shown that the addition of nanomaterials to the cement paste can cause a reduction in the rheological parameters of viscosity and yield stress. This study aimed to investigate changes in the rheological behavior of cement pastes due to GO addition. In order to fulfill this objective, tests were carried out with GO produced and patented at CTNano / UFMG (Technology Center for Nanomaterials and Graphene at the Federal University of Minas Gerais) in the contents of 0.03% and 0.05%, on cement pastes classes CP-III and CP-V. Two methods of analysis were used, the mini-slump and the rotational flow rheometry. In the mini-slump test, reductions in the spreading radius of 42,94% (CP-III) and 23,34% (CP-V) were obtained in relation to the reference sample, considering an addition of 0.05%GO. For this same percentage of addition and using the rheometer, increases of 125,49% (CP-III) and 31,51% (CP-V) in viscosity were obtained, as well as increases of 82,24% (CP-III) and 38,87% (CP-V) in the yield stress. Both techniques used proved to be efficient in determining the influence of the addition of GO on the rheology of cement pastes, and pointed to an increase in the viscosity of the paste as a greater amount of GO is incorporated into the mixture. The main difference between the techniques presented is in the quality of the results obtained. While rotational flow rheometry is a more sophisticated method and produces a more complete and accurate results report, the mini-slump technique has the advantage of allowing the visualization of the effects of additions on the fluidity and consistency of cement pastes.

Resumo em Português:

RESUMO Nas últimas décadas, a poluição do meio ambiente vem se tornando cada vez mais intensa, em função do aumento considerável do descarte de resíduos (sólidos e líquidos) no solo e nos cursos d’água. Como forma de minimizar esse impacto, o desenvolvimento tecnológico assume o papel de apresentar técnicas cada vez mais eficazes de degradação de contaminantes. Nesse contexto, os Processos Oxidativos Avançados (POA) se destacam devido ao seu elevado poder oxidante e, consequentemente, alto desempenho na degradação de matéria orgânica recalcitrante. Diante disso, o objetivo da pesquisa foi verificar a utilização de um resíduo industrial (RI), como fonte de ferro em reações do tipo Fenton, para redução de matéria orgânica e cor em meio aquoso. A pesquisa foi realizada com o corante azul de metileno (AM) como molécula modelo nas concentrações de 1.500 e 50 mg/L. Foram realizados três estudos preliminares (EP) da reação Fenton, resultando em 11 experimentos distintos. Com base nas melhores condições dos EP foi realizado o planejamento fatorial (PF). Como resultados, inicialmente, a caracterização do RI evidenciou elevada quantidade de matéria orgânica e de ferro. Posteriormente, os EP permitiram alcançar a condição satisfatória para a reação de Fenton com concentrações de AM = 1.500 mg/L, RI = 20,70 mg/L, H2O2 =1,75 mg/L; e tempo de reação de 180 minutos. No PF essa mesma condição se destacou, alcançando eficiência de 91,8% e 49% de remoção de DQO nas concentrações de AM de 1.500 e 50 mg/L, respectivamente. Ainda, na concentração de 50 mg/L de AM dessa mesma condição, a remoção de cor no comprimento de onda de 605 nm foi de 100%. Os estudos preliminares mostraram que o tratamento do AM com o uso do RI como catalisador na reação Fenton, se apresentou promissor na remoção de matéria orgânica e cor.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the last decades, the environmental pollution has become more and more intense, due to the considerable increase in the disposal of residues (solids and liquids) in the soil and in watercourses. To minimize this impact, technological development takes on the role of presenting increasingly effective techniques for the degradation of contaminants. In this context, the Advanced Oxidative Processes (AOP) stand out due to their high oxidizing power and, consequently, high performance in the recalcitrant organic matter degradation. Therefore, the aim of the research was to verify the use of an industrial residue (IR), as a source of iron in reactions of the Fenton type, to reduce organic matter and color in aqueous medium. The research was carried out with the methylene blue dye (MB) as a model molecule in the concentrations of 1,500 and 50 mg/L. Three preliminary studies (PS) of the Fenton reaction were conducted, resulting in 11 different experiments. Based on the best conditions of the PS, factorial planning (FP) was carried out. As a result, initially, the characterization of the IR presented a high amount of organic matter and iron. Subsequently, the PS allowed achieving the satisfactory condition for the Fenton reaction with concentrations of MB = 1,500 mg/L, IR = 20,70 mg/L, H2O2 = 1,75 mg/L; and 180 minutes of reaction time. In FP, this same condition stood out, reaching an efficiency of 91.8% and 49% of COD removal at MB concentrations of 1,500 and 50 mg/L, respectively. Furthermore, at the MB concentration of 50 mg/L, in this same condition, the color removal at the wavelength of 605 nm was 100%. Preliminary studies have shown that the treatment of MB with the use of IR as a catalyst in the Fenton reaction, has shown promise in removing organic matter and color.

Resumo em Português:

RESUMO Este artigo analisou o desempenho físico-mecânico de argamassas cimentícias contendo adições de cinza granulada de biomassa oriunda de resíduos de carvão vegetal amazônico. Como aglomerante suplementar, foram substituídos teores de 0%, 5% e 10% em massa do aglomerante principal (cimento Portland). Foram observados e comparados aspectos de durabilidade e desempenho mecânico entre os compósitos. Para isso, foram selecionadas matérias primas – subprodutos da indústria madeireira, areia de rio (f 2,36 mm), cinza granulada (CG) de carvoaria (f 75 µm) e o cimento CP II – F 40. Corpos de prova cilíndricos 50x100 mm foram confeccionados com argamassas das misturas. Análise termogravimétrica (TG/DTG) sobre a CG foi desenvolvida. O compósito cimentício em estado endurecido foi analisado nos aspectos de volume de vazios, absorção de água total e por capilaridade, perda de massa a 950° C, resistências à tração diametral e resistência à compressão axial. Os resultados mostraram queda no desempenho mecânico dos compósitos com adição de 5%. O compósito com 10% de CG apresentou o melhor desempenho geral, porém, indicou tendência a queda na durabilidade, a partir das idades avançadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This article analyzed the physical-mechanical performance of cementitious mortars containing additions of granulated ash from biomass Amazonian charcoal waste. As supplementary binder, contents of 0%, 5% and 10% by weight of the main binder (Portland cement) were replaced. Aspects of durability and mechanical performance were observed and compared between composites. For this, raw materials were selected - by-products from the timber industry, river sand (f 2.36 mm), granulated ash (CG) from coal (f 75 µm) and CP II - F 40 cement. Cylindrical specimens 50x100 mm were produced with mortar from the mixtures. Thermogravimetric analysis (TG / DTG) on CG was carried out. The cementitious composite in a hardened state was analyzed in terms of void volume, total and capillary water absorption, loss of mass at 950 °C, diametrical tensile strength and axial compressive strength. The results showed a decrease in the mechanical performance of the composites with an addition of 5% CG. The composite with 10% CG showed the best overall performance, however, it indicated a trend to decrease the durability, from advanced ages.

Resumo em Português:

RESUMO A cal aérea vem sendo utilizada como aglomerante durante séculos e diferentes tipos de argamassas foram fabricadas por todo mundo usando o material durante a história da humanidade. Diversas propriedades, por exemplo químicas e mecânicas, dessas argamassas estão associadas ao processo de carbonatação, neste sentido um conjunto de experimentos são propostos para estudar o avanço do referido fenômeno. A pesquisa foi inicializada com a definição da composição de argamassa: 1: 1,3: 3 (cal: água: agregado), a definição seguiu composições de referências bibliográficas bem como um processo iterativo. A influência do tamanho dos corpos-de-prova na evolução da carbonatação foi avaliada adotando-se cilindros com cinco diâmetros diferentes, que foram testados com fenolftaleína em três diferentes idades (10, 21 e 90 dias). Discos com espessura reduzida (~2 mm) foram armazenados em três ambientes (padrão, com elevada umidade e elevado CO2), amostras foram coletadas e testadas por análise termogravimétrica em diferentes idades (1, 4, 7, 14, 21, 28 dias). Os resultados indicam uma significativa influência dos tamanhos dos espécimes na profundidade da carbonatação e no ambiente na evolução da carbonatação, com variações de profundidade carbonatada de ~120% sendo que espécimes com dimensões reduzidas, quando avaliados com fenolftaleína, apresentaram reação mais rápida, bem os como corpos-de-provas armazenadas no ambiente com alto CO2. Nos dois casos, a umidade elevada na fase inicial tende a reduzir a velocidade da reação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Aerial lime has been used as binder for centuries and different types of mortars were fabricated using the material during the history around the world. Different properties of the aerial lime mortars are associated with the carbonation process (e.g. chemical, mechanical response), in this sense a set of experiments are proposed to study the progress of the mentioned phenomenon. The research was initialized with the definition of the mortar composition: 1:1.3:3 (lime:water:aggregate). This definition followed an iterative process considering the consistence of the mixture and the bibliographical references. The influence of the size of specimens on the carbonation evolution was evaluated adopting cylinders with five different diameters. They were tested using phenolphthalein spray at three different ages (10, 21 and 90 days). Discs with reduced thickness (~2 mm) were stored in three different environments (standard, high humidity and high CO2 concentration), samples were collected at different aged (1, 4, 7, 14, 21, 28 days) and tested by thermogravimetric analysis (TGA). The results indicate a significant effect of the size of specimens on the carbonation depth and the environment on the evolution of carbonation, with depth variation of ~120%, specimens with reduced dimensions when evaluated with phenolphthalein spray presented a faster reaction as well as the small specimens store in the environment with high CO2. In both cases the elevated humidity on the initial phase tends to reduce the velocity of the reaction.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this study, the geometric differences which have a significant effect on the simulation results of the sheet metal prototype vehicle door hinge have been revealed. This geometric difference was examined by finite element simulations and experimental tests for the loads in the X, Y and Z directions specified in the UNECE R11 regulation. As a result, the curves of the finite element simulations and the experimental tests compared for each direction were examined and it was concluded that the compatible model with the experimental tests of the sheet metal prototype vehicle door hinge was 3D scan model.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this paper the grain structure and mechanical properties of AISI-321 austenitic stainless steel subjected to 7 passes of radial-shear rolling at 1000 °C were investigated. The tensile strength (1076 MPa) and Vickers microhardness (322 HV) after 7 passes increased by 2.2 times and 2 times, respectively, relative to the initial annealed state (480 MPa, 160 HV). Ultra-fine grained structure (200-700 nm) formed in the bar section area from its surface to a depth of 0.25 of the radius. The transition zone is located in the area between 0.5 R and 0.25 R of the bar section. Anything deeper is a rolling texture. The 7-pass radial-shear rolling process is an effective way to form UFG structure and improved mechanical properties in AISI-321 austenitic stainless steel.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Red ceramics are part of one of the sectors of ceramic materials that make up the formation of the civil construction complex. In Cariri region and in the rest of Brazil, this segment uses clay as the main source of raw material, which favors the appearance of micro, small and medium enterprises that produce most of the products manufactured by the red ceramic sector. The objective of this work was the mineralogical and technological characterization of a clay sample from one of the potteries in Cariri region, intended for the manufacture of products to be used in civil construction such as tiles and bricks. For that, the techniques of X-ray fluorescence and X-ray diffraction were used, in addition to determining the physical-mechanical properties of the specimens by 4 ton-force uniaxial pressing followed by firing at 800, 900 and 1000ºC. The results showed that the sample is composed of quartz, kaolinite, smectite and muscovite and that it has granulometry mostly in fine fractions; after firing the clay shows reddish color and the Atterberg limits are within the range indicated for use on red ceramics. The clay under study has technological properties suitable for manufacture and the specimens burned at 800°C do not meet the values indicated by the literature. The studied clay proved to be suitable for application in tiles and perforated bricks.

Resumo em Português:

RESUMO O pavimento asfáltico convencional, devido a sua coloração escura, absorve uma grande quantidade de energia que é transformada em calor, promovendo um enorme desconforto térmico para as pessoas que vivem nesse ambiente. Esse estudo trata da adição de pigmentos vermelhos na mistura asfáltica para obtenção de misturas asfálticas coloridas. A incorporação de óxidos metálicos em misturas asfálticas surge como uma forma de diminuir o albedo e consequentemente minimizar os efeitos da Ilha de Calor Urbana, além disso é esperado que não ocorra diminuição dos parâmetros mecânicos a fim de comprometer sua estrutura. Para realização desse estudo o ligante asfáltico utilizado na pesquisa foi submetido a ensaios de penetração, ponto de amolecimento e viscosidade rotacional e os agregados caracterizados com os ensaios de massa específica, granulometria e abrasão Los Angeles. A dosagem Marshall foi utilizada para produção dos corpos de prova a serem ensaiados para quantificação dos ensaios mecânicos: Resistência à Tração, Módulo de Resiliência e Estabilidade Marshall. As misturas com adição de 5% de óxido metálico vermelho e amarelo apresentaram resultados de resistência inferiores à mistura de referência fabricada sem a adição do corante. No entanto, as misturas asfálticas com corante atendem aos requisitos mínimos exigidos por norma para todos os ensaios realizados, podendo ser utilizada em pavimentos coloridos com a finalidade de diminuir o efeito de Ilha de Calor Urbana.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The conventional asphalt pavement, due to its dark coloring, absorbs a large amount of energy that is transformed into heat, promoting enormous thermal discomfort for people who live in that environment. This study deals with the addition of red pigments to the asphalt mixture to obtain colored asphalt mixtures. The addition of metallic oxides in asphalt mixtures appears as a way to reduce albedo and consequently minimize the effects of the Urban Heat Island, in addition it is expected that there will be no decrease in mechanical parameters in order to compromise its structure. To carry out this study, the asphalt binder used in the research was subjected to penetration tests, softening point and rotational viscosity and the aggregates characterized with the specific mass, particle size and abrasion tests in Los Angeles. Marshall dosage was used to produce the specimens to be tested to quantify the mechanical tests: Tensile Strength, Resilience Module and Marshall Stability. Mixtures with the addition of 5% red and yellow metal oxide showed lower resistance results than the reference mixture manufactured without the addition of the dye. However, asphalt mixtures with dye meet the minimum requirements required by the standard for all tests performed, and can be used on colored floors in order to reduce the effect of Urban Heat Island.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In Brazil, ceramic blocks have a significant share of the masonry construction market. Thus, an experimental testing program was devised to determine the physical and mechanical properties of ceramic blocks from different regions of Brazil. The experimental program included blocks from five Brazilian states and ten different producers, and the properties studied were absorption, material density, efflorescence, abrasion, compressive strength, and resistance towet-dry cycles. The purpose of determining these material properties is to set guidelines to standardize the performance of same-geometry blocks. The material density test method and the wet- and dry cycle test method are being proposed as new tests and are not usually specified in international codes. The objective of the wet and dry cycle test is to determine a durability parameter for blocks that are not subjected to freeze-thaw cycles. The analysis of the results identified important relationship between these properties.

Resumo em Português:

RESUMO O foco deste trabalho consiste na avaliação dos efeitos da consideração das alvenarias de preenchimento como elemento resistente em estruturas aporticadas de concreto. Nas análises deste trabalho foram incluídas as recomendações da recém atualizada norma brasileira para projeto de alvenaria estrutural – ABNT NBR 16868-1. Expressões presentes na literatura e na norma brasileira foram empregadas para determinar a largura da diagonal equivalente. Modelos bidimensionais com o auxílio do método dos elementos finitos (MEF) foram utilizados para determinação da largura da diagonal equivalente, permitindo comparação com as expressões analíticas da literatura. As diferenças também foram analisadas em termos de deslocamentos horizontais em edifício de concreto armado de múltiplos andares com alvenaria de blocos de concreto. As simulações foram realizadas utilizando os programas ANSYS e FTOOL. O estudo evidenciou grandes diferenças entre os valores das larguras da diagonal equivalente fornecidas pelas expressões da literatura, em todos os quadros isolados (pórticos de um andar). Tais diferenças tiveram influência nos deslocamentos horizontais dos quadros isolados e do edifício. Notou-se que, para os casos analisados, a expressão que mais se aproximou dos resultados obtidos com as simulações via MEF foi a expressão de Mainstone.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The focus of this paper is to evaluate the effects of considering masonry infill walls as resistant elements in concrete structures. Recommendations of the recently updated Brazilian code for the design of structural masonry - ABNT NBR 16868-1 - were included in the analysis of this paper. Expressions presented in the literature and in Brazilian code were used to determine the equivalent diagonal width. Two-dimensional models with the aid of the Finite Element Method (FEM) were used to determine the equivalent diagonal width allowing the comparison with analytical expressions from the literature. The differences were also analyzed in terms of lateral displacements of a multistory reinforced concrete building with concrete masonry infill walls. The simulations were carried out using ANSYS and FTOOL programs. Significant differences between the values of the equivalent diagonal width obtained by the expressions from the literature were observed in all the single-story single-bay frames. Such differences had influence on the lateral displacements of the single-story frames and the multistory building. For the cases analyzed, the expression proposed by Mainstone was the one that led to the best results in comparison to MEF simulations.

Resumo em Português:

RESUMO A utilização de adições pozolânicas de elevada reatividade, como a sílica ativa, vem sendo amplamente estudada com o intuito de consolidar a sua eficiência em relação ao comportamento mecânico e a durabilidade da matriz cimentícia de concretos e argamassas. O presente estudo tem como objetivo investigar o efeito químico da sílica ativa através da quantificação da reatividade efetiva da sílica ativa incorporada em pastas cimentícias com relação água/aglomerante de 0,58, considerando a substituição parcial de 5, 10, 15 e 20% da quantidade total de cimento. Ao longo de 105 dias de hidratação, o teor de portlandita remanescente foi quantificado através de perda gravimétrica simplificada realizada em um forno mufla. Após o período de análise, foi possível identificar que o ensaio Chapelle modificado, indicado pela NBR 15895 (2010), não representa de forma efetiva a atuação pozolânica da sílica ativa nos compósitos cimentícios, visto que houve a permanência de aglomerações do material anidro na matriz cimentícia. Adicionalmente, existe uma menor mobilidade iônica na matriz cimentícia porosa com água nos poros, quando comparada com uma solução aquosa, sendo necessário um estudo da composição do aglomerante em estado endurecido para a quantificação da atividade pozolânica efetiva da sílica ativa utilizada como material suplementar cimentício.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of supplementary cementitious materials with a pozzolanic character, such as silica fume, has been widely studied in order to consolidate its mechanical efficiency and increase in the durability of concretes and mortars. The present paper aims to investigate the chemical effect of silica fume by quantifying the effective reactivity of silica fume incorporated in cementitious pastes with a water/binder ratio of 0.58, considering the partial replacement of cement in 5, 10, 15 e 20%. Over 105 days of hydration, the remaining portlandite content was quantified through a simplified gravimetric loss, which was performed in a muffle furnace. After the analysis period, it was possible to identify that the modified Chapelle test, indicated by NBR 15895 (2010), does not effectively represent the pozzolanic activity of silica fume in cementitious composites, since there were many agglomerations of anhydrous material. Moreover, there is less ion mobility in the hardened porous composite than in an aqueous solution, requiring a study of the composition of the hardened binder to quantify the effective pozzolanic activity if the silica fume used as supplementary cementitious material.

Resumo em Português:

RESUMO A reforma a seco do metano (RS) é um processo catalítico endotérmico que ocorre entre 700 e 900 oC, capaz de converter CH4 e CO2 (biogás) em H2 e CO (gás de síntese). Trabalhos têm sido elaborados visando o desenvolvimento de catalisadores ideais para a RS, buscando resolver os problemas encontrados, como é o caso da desativação do catalisador por formação de coque, que reduz o desempenho da produção do gás de síntese e pode obstruir o leito catalítico. Em trabalhos anteriores do Laboratório de Materiais e Energias Renováveis (LABMATER) da UFPR, foi desenvolvido o catalisador 20Ni/Si-MCM-41 que possui bom desempenho na conversão de CH4 e CO2 e baixa tendência à formação de coque (≈10 mgC.gcat-1.h-1), tratando-se de um material com carga nominal de Ni de 20% (m/m), suportado em uma peneira molecular a base de sílica mesoporosa (Si-MCM-41) de elevada área específica (≈600 m2 g-1). Entretanto, somente ensaios em unidades experimentais utilizando o catalisador em pó haviam sido realizados para testar a eficiência do material. Neste trabalho, foi utilizada uma unidade piloto contendo um reator contínuo de leito fixo, com o objetivo de avaliar a atividade do catalisador granulado e sua estabilidade na RS, de forma a subsidiar a construção futura de um reformador em escala industrial. Realizou-se quatro experimentos prévios com variação da composição reacional de 40-70% CH4:30-60% CO2, 3 g do catalisador 20Ni/Si-MCM-41 no leito catalítico, temperatura de 800 oC e vazão dos produtos de 36 L.h-1 a 1 atm. Os testes envolvendo variações nas composições de entrada com duração de 4 horas indicaram melhores resultados para a mistura 50% CH4:50% CO2. Também foi realizado um ensaio de 17 horas afim de verificar a estabilidade do catalisador, avaliar a formação de coque durante o tempo de reação e o desempenho da unidade piloto.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Dry reforming of methane (DRM) is an endothermic catalytic process that occurs between 700 and 900 oC, capable of converting CH4 and CO2 (biogas) into H2 and CO (syngas). Works have been undertaken in view of developing ideal catalyst for DRM, endeavoring to resolve the problems encountered, such as the case of catalyst deactivation due to coke formation, which reduces the performance of syngas production and may block the catalyst layer. In previous works by the Laboratory of Renewable and Materials Energies (LABMATER) at the UFPR, the catalyst 20Ni / Si-MCM-41 was developed, which has a good performance in the conversion of CH4 and CO2 and a low tendency to coke formation (≈ 10 mgC.gcat-1.h-1), being a material with a nominal Ni load of 20% (m / m), supported on a molecular sieve based on mesoporous silica (Si-MCM-41) with a high specific surface (≈600 m2.g-1). However, only tests in experimental units using the catalyst in the powdered form have been performed to test the efficiency of the material. In this work, a pilot unit containing a continuous fixed bed reactor was used, with the objective of evaluating the activity of the granular catalyst and its stability in DRM, in order to subsidize the future construction of a reformer on an industrial scale. Four preliminary experiments were performed with a varying reaction composition of 40-70% CH4: 30-60% CO2, 3 g of the catalyst 20Ni/Si-MCM-41 in the catalyst layer, temperature of 800 oC and a flow rate of the products of 36 Lh-1 at 1 atm. The tests involving variations in the entry compositions with a duration of 4 hours indicated better results for a mixture 50%CH4:50%CO2. Another test of 17 hours was performed, in order to verify the stability of the catalyst and evaluate coke formation during the reaction time and the performance of the pilot unit.

Resumo em Português:

RESUMO O tratamento de água para consumo gera uma grande quantidade de resíduos, o lodo de estação de tratamento de água (LETA). Normalmente, estes rejeitos são depositados em rios e em outros locais da natureza, gerando impactos ambientais tais como assoreamento, alteração da fauna e da flora local. Para colaborar com a mitigação desta prática, este estudo verificou a influência do uso do lodo de ETA, in natura, como substituição da areia natural em concretos de cimento Portland, nos teores de 0%, 5%, 10% e 20%, em massa. Para avaliar os efeitos causados pela incorporação do Lodo de ETA nas propriedades do concreto no estado fresco foram realizados os ensaios de abatimento do tronco de cone. Já no estado endurecido, foram conduzidos testes que observaram a porosidade aberta, a massa específica, a absorção de água, a resistência à compressão e à tração por compressão diametral. Verificou-se uma redução (de até 50%) da consistência do concreto à medida que se aumentava o teor de substituição. A porosidade aberta também aumentou conforme o incremento do teor de lodo de ETA. Devido a isto, ocorreu uma redução na massa específica dos traços e um incremento na absorção de água ao se aumentar a quantidade de resíduo. A resistência à compressão média, aos 7 dias, reduziu 31,45% quando se empregou 5% de lodo, 41,52% com 10% e 63,89% com 20%. Aos 28 dias, a resistência diminuiu 26,88% os menores teores e 59,78% para quantidades maiores. Já aos 91 dias, a capacidade portante foi 28,52% (para o uso de 5% de lodo), 40,33% (10% de resíduo) e 57,01% (20 de lodo de ETA) menores, respectivamente. A resistência à tração por compressão diametral, aos 28 dias de idade, seguiu a mesma tendência, ocorrendo uma redução de 29,06% em concretos com 5% de lodo e 65,98% com substituição de 20% de resíduo. De forma geral foi possível observar que o lodo de ETA tem grande potencial de aplicação à construção civil, apresentando um teor limite de aplicação de 10%, como agregado miúdo, sem gerar grandes prejuízos nas propriedades físicas e mecânicas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The treatment of drinking water generates a large amount of waste, the sludge from the water treatment plant (WTS). These tailings are usually deposited in rivers, which can generate environmental impacts. As a way of using this waste, the present study evaluates the influence of the use of WTS, in natura, as a substitute for natural sand in Portland cement concretes, at levels of 0%, 5%, 10% and 20%, by weight. In order to evaluate the influence of the incorporation of WTS on the properties of the cementitious material in the fresh state, the slump tests were performed. In the hardened state, porosity, density, water absorption, strength and tensile strength by diametrical compression There was an increasing reduction (up to 50%) in the flowability of the concrete as the substitution content increased. Also, constant increases in the porosity of the samples were noticed when the WTS was added. As a consequence, there was a reduction in the density of the concretes and an increase in water absorption. The strength at 7 days decreased from 31,45% when 5% sludge was used, 41,52% with 10% and 63,89% with 20%. At 28 days, the resistance decreased 28,52% to the lowest levels and 65,98% to the highest amounts of WTS. At 91 days, the load capacity was 28,52%, 40,33% and 57,01% lower, respectively. The tensile strength followed the same trend, with a reduction of 29,06% in concretes with 5% of WTS and 65,98% with replacement of 20% of waste. In general, it was possible to observe that the WTS has great potential for application in civil construction, presenting a limit content of 10% as a fine aggregate, without causing major losses in physical and mechanical properties.

Resumo em Português:

RESUMO As atividades industriais têm contribuído com a geração de resíduos de gesso, logo o alto volume e a destinação inapropriada contribuem com os problemas ambientais, além de representar desperdício de material na construção civil. O objetivo do trabalho foi caracterizar o resíduo de gesso e avaliar a influência de parâmetros como granulometria, temperatura e tempo de calcinação nas propriedades do gesso reciclado, buscando a redução dos resíduos e obtenção de melhores propriedades do produto final com a utilização de 100% de gesso reciclado. O resíduo de gesso foi beneficiado, caracterizado e separado em três diferentes granulometrias: peneira ABNT nº 200 (0,075 mm); ASTM nº 50 (0,3 mm) e ABNT nº 10 (2,0 mm). Em seguida calcinados nas temperaturas de 130, 136, 150 e 170ºC durante 1, 2, 4, 6, 8, 17 e 24h. Foi analisada no gesso reciclado a sua trabalhabilidade, calor de hidratação, propriedades mecânicas, caracterização mineralógica e morfologia. O gesso reciclado teve influência nas suas propriedades nos parâmetros avaliados, além da presença de impurezas. As principais fases formadas no gesso reciclado foram afetadas pelo tempo de calcinação: o sulfato de cálcio hemihidratado, sulfato de cálcio dihidratado, anidrita e calcita. A trabalhabilidade não mostrou uma tendência clara de comportamento independente da granulometria, tempo e temperatura de calcinação. Os melhores resultados para a resistência compressão foram obtidos na temperatura de 136ºC (17h) e 150ºC (8h). O gesso reciclado apresentou uma dureza média de 12,71N·mm-². A reciclagem do resíduo de gesso pode contribuir com a redução dos resíduos e possibilitar na construção civil a utilização de novas tecnologias.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Industrial activities have contributed to the generation of gypsum waste, so the high volume and inappropriate disposal contributes to environmental problems and represents waste of material. The objective of this work was to characterize the waste of gypsum and to evaluate the influence of parameters such as granulometry, temperature and calcination time on the properties of the recycled gypsum, seeking the reduction of residues and obtaining better properties of the final product with the use of 100% of recycled plaster. The gypsum waste was beneficiated, characterized and separated into three different granulometries: sieve ABNT nº 200 (0.075 mm); ASTM nº 50 (0.3 mm) and ABNT nº 10 (2.0 mm). They were then calcined at temperatures of 130, 136, 150 and 170ºC for 1, 2, 4, 6, 8, 17 and 24h. Its workability, heat of hydration, mechanical properties, mineralogical characterization and morphology were analyzed in the recycled plaster. The recycled gypsum was influenced in its properties in the evaluated parameters, besides the presence of impurities. The main phases formed in the recycled gypsum were affected by the calcination time: calcium sulfate hemihydrate, calcium sulfate dihydrate, anhydrite and calcite. The workability did not show a clear trend of behavior independent of grain size, time and calcination temperature. The best results for the compressive strength were obtained at the temperature of 136ºC (17h) and 150ºC (8h). The recycled plaster had an average hardness of 12.71 N·mm-2. The recycling of gypsum waste can contribute to the reduction of waste and make possible the use of new technologies in civil construction.

Resumo em Português:

RESUMO O volume de resíduos sólidos produzido vem aumentando de modo desordenado e prejudicial à natureza, uma vez que não são dados a ele fins adequados. Como resíduos passíveis de utilização na fabricação de tijolos de concreto tem-se a borracha de pneus, grande causadora de problemas ambientais, e o resíduo cimentício gerado em usinas de concreto, denominado de Lama Residual do Concreto (LRC). O objetivo geral deste estudo foi determinar um traço de concreto para produção de tijolos que contivesse maiores porcentagens de resíduos de usinas de concreto e de borracha de pneu, conjuntamente. Para tanto, foi utilizado o Delineamento Composto Central Rotacional como planejamento experimental e os dados avaliados via Metodologia de Superfície de Resposta, sendo o granulado de borracha em substituição ao agregado e a lama residual do concreto seca (LRC-S) substituindo o cimento. Foram realizados a caracterização físico-química dos agregados, ensaio de resistência à compressão e absorção de água dos tijolos. Os resultados mostraram que é viável utilizar a LRC-S e o granulado de borracha de pneu, obtendo um traço ótimo que apresenta resistência à compressão de 7,9 MPa e 8,8% de absorção de água, atendendo o limite de 3 MPa de resistência à compressão e 10% de absorção de água da ABNT NBR 6136 de 2014. O traço ótimo foi produzido com 4% de borracha e 15% de LRC-S, em substituição ao agregado e ao cimento, respectivamente. Ressalta-se que quanto maior a porcentagem de borracha, menor será a resistência à compressão e maior será a absorção de água, sendo que o limite de substituição da borracha é dependente do agregado empregado, das condições de moldagem e do traço utilizado.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The volume of solid waste produced has been increasing in a disorderly and damaging way to nature, since it is not given adequate purposes. As waste that can be used in the manufacture of concrete bricks, there is tire rubber, a major cause of environmental problems, and the cementitious waste generated in concrete plants, called Concrete Sludge Waste (CSW). The general objective of this study will then be to determine a concrete mix for brick production that contains higher percentages of concrete sludge waste and tire rubber granulate, together. For this purpose, the Central Composite Delineation of Rotational was used as experimental planning and the data evaluated via Response Surface Methodology, with the waste tire rubber granulate replacing the aggregate and the Concrete Sludge Waste in its dry state (CSW-S) to the cement. The physical-chemical characterization of the aggregates, compressive strength and water absorption of the bricks were carried out. The results showed that it is feasible to use the CSW-S and the waste tire rubber granulate, obtaining an optimal trace that presents compressive strength of 7.9 MPa and 8.8% of water absorption, meeting the limit of 3 MPa of compressive strength and 10% water absorption of ABNT NBR 6136:2014. The optimum line was produced with 4% rubber and 15% LRC-S, replacing aggregate and cement, respectively. It is noteworthy that the higher the percentage of rubber, the lower the resistance to compression and the greater the water absorption, being that the limit of replacement of the rubber depends on the aggregate used, the molding conditions and the line used.

Resumo em Português:

RESUMO Processos assistidos por plasma tem diversas aplicações industrias como a nitretação de aços, sinterização, deposição de filmes finos e produção de semicondutores. A taxa de aquecimento, transferência de calor e temperatura têm um papel fundamental nas propriedades dos materiais imersos em um plasma. Contudo, um dos desafios do processamento de materiais por plasma é medir com precisão a transferência de calor e a temperatura, particularmente em regiões especificas da amostra, uma vez que pode haver a presença picos térmicos, aumentando localmente a temperatura. Além disso, há diversos parâmetros como a composição da atmosfera, potência, pressão e a composição da amostra que podem afetar a difusão, o transporte de massa e a taxa de aquecimento no plasma. Neste contexto, o objetivo deste estudo é avaliar a homogeneidade do aquecimento de amostras de aços revenidas em plasma de argônio e comparar com o aquecimento em forno resistivo. Para este propósito, a microestrutura e a dureza de amostras revenidas em plasma foram comparadas às amostras revenidas em forno resistivo. Desse modo, foi possível determinar a temperatura equivalente de um sólido imerso em plasma. Tendo em vista o grande interesse industrial em processos de nitretação a plasma, neste estudo o aquecimento de amostras de aços imersas em plasma foi avaliado em um reator típico de nitretação a plasma. Para tal, amostras de aço SAE 1045 e 8640 foram temperadas e em seguida revenidas em plasma. As amostras revenidas em plasma mostraram uma maior perda de dureza para o tratamento na mesma temperatura (medida no porta-amostra) do que as amostras revenidas convencionalmente. Este resultado foi relacionado aos picos térmicos durante o aquecimento a plasma. Um modelo matemático para determinar a temperatura equivalente durante o revenimento a plasma foi proposto. Este modelo poderá ser aplicado para desenvolver estratégias para otimizar os parâmetros do plasma, visando melhorar as propriedades dos materiais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Plasma-assisted processes have several industrial applications such as steel nitriding, sintering, thin film deposition and semiconductor production. Heating rate, heat transfer and temperature play a key role in the properties of materials immersed in a plasma. However, one of the challenges of plasma processing of materials it is to accurately measure the heat transfer and the temperature, particularly in a specific region of the sample, as there may be thermal spikes, raising locally the temperature. Furthermore, there are several parameters such as plasma atmosphere composition, power, pressure and sample composition that can affect diffusion, mass transport and plasma heating rate. Thus, the aim of this study is to evaluate the heating homogeneity of tempered steel samples in argon plasma and compare it to heating in a resistive furnace. For this purpose, microstructure and hardness of plasma tempered samples were compared to samples conventionally tempered in a resistive furnace, so that the equivalent temperature of a solid immersed in a plasma could be determined. In view of the great industrial interest on plasma nitring process, in this study the heating of steel samples immersed in plasma in a typical plasma nitriding chamber was evaluated. For that samples made of SAE 1045 and SAE 8640 steel were quenched and then tempered in plasma. The plasma tempered samples showed a much smaller hardness for treatment at same measured temperature than conventionally tempered samples. This result was related to thermal spikes during plasma heating. A mathematical model to set the equivalent temperature during plasma tempering was proposed. From this model it is expected to develop strategies to optimize plasma parameters, aiming on improving materials properties.

Resumo em Português:

RESUMO Recentemente muitas estruturas de concreto armado têm apresentado manifestações patológicas precocemente, tendo sua vida útil reduzida. Dentre essas manifestações, destaca-se a corrosão das armaduras desencadeada, principalmente, pela ação deletéria dos íons cloreto ou do dióxido de carbono. Em busca de alternativas que reduzam a penetração desses agentes no concreto, neste trabalho é avaliada a influência da substituição parcial de cimento Portland pelo resíduo gerado durante o beneficiamento de rochas ornamentais (RBRO). O resíduo utilizado foi caracterizado através de ensaios de massa específica, granulometria a laser, difração de raios X (DRX) e fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDX). Foram produzidos concretos com substituição de cimento por RBRO nos teores de 5 %, 7,5 % e 10 % em relação à massa de cimento, além de um traço referência. Desses concretos foram avaliadas a resistência à compressão, a absorção de água por imersão e por capilaridade e a penetrabilidade de cloretos. Os resultados indicam que a substituição parcial de até 7,5 % de cimento por RBRO conduziu à obtenção de um material que apresenta comportamento similar ao concreto referência em aspectos como resistência mecânica, absorção de água e penetrabilidade de cloretos, proporcionando um uso sustentável a um resíduo que seria descartado no meio ambiente.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Recently, many reinforced concrete structures have shown early pathological manifestations, reducing their service life. Among these manifestations, it is highlighted the reinforcement corrosion caused by the deleterious action of the chloride ions or carbon dioxide. Searching for alternatives to reduce the chloride penetration in concrete, this paper assesses the influence of the partial replacement of Portland cement by ornamental rock waste (ORW). The waste used was characterized by specific gravity, granulometric distribution, X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray fluorescence (EDX). Concretes were produced with substitution of cement by ORW in the levels of 5 %, 7.5 % e 10 % by mass of cement. Of these concretes were evaluated the compressive strength, water absorption by immersion and by capillarity, and chloride penetrability. The results show that the partial replacement up to 7.5 % of cement by ORW led to obtaining a material with behavior similar to the reference concrete in aspects such as mechanical strength, water absorption, and chloride penetrability, providing a sustainable use to a waste that would be discarded in the environment.

Resumo em Português:

RESUMO A madeira lamelada colada (MLC) possui inúmeras vantagens, podendo ser utilizada em diversos projetos com diferentes dimensões. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as propriedades físicas e mecânicas da madeira do híbrido de E. grandis × E. urophylla visando a produção de elementos de MLC colados com os adesivos resorcinol-formaldeído (RF) e poliuretano de mamona (PUR) separadas em duas classes de densidade. A partir dos ensaios determinou-se a massa específica aparente, o teor de umidade, a retração, o inchamento, a resistência ao cisalhamento da madeira, a resistência ao cisalhamento na linha de cola, a resistência à compressão normal às fibras, o módulo de elasticidade. A partir dos resultados observou-se que a madeira do híbrido de E. grandis × E. urophylla apresentou resultados satisfatórios para ser utilizada na fabricação de elementos de MLC, sobretudo naquelas em que foram utilizadas tábuas de maior densidade aparente (≥ 0,587 g.cm-3) e colados com o adesivo resorcinol-formaldeído (RF).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Glued laminated timber (glulam) has many advantages and can be used in various projects with different dimensions. The objective of this research was to evaluate the physical and mechanical properties of the timber from the hybrid E. grandis × E. urophylla, aiming at the production of glulam elements glued with the resorcinol-formaldehyde and castor polyurethane, separated in two density classes. From the tests, it was determined the apparent specific mass, the moisture content, the shrinkage, the swelling, the shear strength of the wood, the shear strength in the glue line, the resistance to normal compression to the fibers, and the modulus of elasticity. From the results it was observed that the wood of the hybrid of E. grandis × E. urophylla presented satisfactory results to be used in the manufacture of glulam elements, especially in those in which boards of greater apparent density were used (≥ 0.587 g.cm-3) and bonded with the resorcinol-formaldehyde adhesive.

Resumo em Português:

RESUMO Em 2017, a produção de aço bruto no Brasil foi de 34,4 milhões de toneladas, o que representa um crescimento de 9,8% em comparação com 2016. Apesar da importância econômica para a economia do país, a indústria siderúrgica representa um grande problema ambiental, em virtude da quantidade de escórias geradas no processo de produção do aço. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo investigar as propriedades das argamassas de revestimento produzidas com escória de aciaria Baosteel Slag Short Flow (BSSF) em substituição à areia natural. O traço investigado foi de 1:1:6 (cimento: cal: agregado), com a substituição em volume nos teores de 0%, 20%, 40%, 60% e 80%. Os ensaios realizados foram: índice de consistência, densidade, teor de ar incorporado, squeeze-flow, resistências à compressão axial e à tração na flexão, módulo de elasticidade dinâmico, absorção por capilaridade, índice de vazios, e resistência potencial de aderência à tração. Constatou-se que para um índice de consistência de 260 ± 5 mm, as argamassas com escória de aciaria BSSF apresentaram uma maior relação a/c, além de maior densidade de massa aparente nos estados fresco e endurecido, módulo de elasticidade dinâmico, coeficiente de capilaridade e índice de vazios. A argamassa de referência apresentou ainda retenção de água e resistência potencial de aderência superiores aos das argamassas com escória de aciaria BSSF, enquanto que os valores de resistência à compressão e as propriedades físicas foram similares. Cabe destacar ainda o aumento significativo no módulo de elasticidade dinâmico nas argamassas com escória de aciaria, em virtude da elevada massa especifica da escória, o que podem prejudicar a durabilidade do revestimento, em virtude da redução da capacidade de absorver deformações.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In 2017, crude steel production in Brazil was 34.4 million tons, which represents a growth of 9.8% compared to 2016. Despite the economic importance for the country's economy, the steel industry represents a major environmental problem, due to the amount of slag generated in the steel production process. In this sense, the present study aimed to investigate the properties of mortars produced with Baosteel Slag Short Flow (BSSF) steel slag to replace natural sand. The mix investigated was 1:1:6 (cement:lime:aggregate), with volume substitution at 0%, 20%, 40%, 60% and 80%. The tests were: consistency index, density, incorporated air content, squeeze-flow, compressive and flexural strength, dynamic modulus of elasticity, capillary absorption, void index, and potential tensile bond strength. It can be seen that for a consistency index of 260 ± 5 mm, the mortars with BSSF steel slag showed a higher w/c ratio, in addition to higher density of apparent mass in the fresh and hardened state, dynamic modulus of elasticity, capillarity coefficient, void index. The reference mortar also presented water retention and potential adhesion resistance higher than the mortars with BSSF steel slag, while the values of compressive strength and physical properties were similar. It is also worth mentioning the significant increase in the dynamic elasticity modulus in mortars with BSSF steel slag, due to the high specific mass of the slag, which can harm the durability of the coating, due to the reduction of the capacity to absorb deformations.

Resumo em Português:

RESUMO Em dutos que operam em regime turbulento, o processo corrosivo é acelerado e diretamente responsável por inúmeros prejuízos em plantas industriais, tais como paradas nas linhas de produção, falhas em equipamentos e elevados custos de manutenção. Embora haja poucos estudos laboratoriais nesta condição de escoamento, há um consenso entre inúmeros pesquisadores que o monitoramento e investigações nesta condição são essenciais, uma vez que simulam condições representativas da realidade industrial. Este trabalho investigou a influência do fluxo do meio eletrolítico sobre os parâmetros eletroquímicos do aço ABNT 1020 em solução NaCl 3% submetido a diferentes velocidades (0,21, 0,42, 0,62 e 0,84 m.s-1), relacionando os resultados obtidos por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e Polarização Potenciodinâmica Linear (PPL). Os ensaios eletroquímicos foram realizados a partir de uma plataforma experimental construída para tal finalidade e acoplada às conexões do potenciostato, a fim de se obter curvas experimentais enquanto o eletrólito fluía dentro da célula e interagia com a superfície do metal. Os resultados mostraram que a variação da velocidade provoca mudanças notáveis nos principais parâmetros do ensaio e que as técnicas eletroquímicas corroboraram entre si mesmo em condições turbulentas de escoamento na plataforma de testes.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In pipelines that operate in turbulent conditions, the corrosive process is accelerated and directly responsible for numerous losses in industrial plants, such as downtime in production lines, equipment failures and high maintenance costs. Although there are few laboratory studies in this flow condition, there is a consensus among countless researchers that monitoring and investigations in this condition are essential, since they simulate conditions representative of industrial reality. This work investigated the influence of the flow of the electrolytic medium on the electrochemical parameters of ABNT 1020 steel in 3% NaCl solution submitted to different speeds (0.21, 0.42, 0.62 and 0.84 ms-1), relating the results obtained by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIE) and Linear Potentiodynamic Polarization (LPP). The electrochemical tests were performed from an experimental platform built for this purpose and coupled to the connections of the potentiostat, in order to obtain experimental curves while the electrolyte flowed inside the cell and interacted with the metal surface. The results showed that the variation in speed causes notable changes in the main parameters of the test and that the electrochemical techniques corroborated each other in turbulent flow conditions in the test platform.

Resumo em Português:

RESUMO Em aplicações de engenharia e da indústria, eixos mecânicos estão constantemente sujeitos a esforços de flexão e, consequentemente, solicitados por tensões normais de flexão. Essas tensões são calculadas pela “fórmula da flexão”, que associa os esforços de flexão com os parâmetros geométricos do elemento solicitado. No entanto a aplicação dessa equação implica algumas restrições, que dificilmente são atendidas em situações reais. O presente trabalho avaliou e comparou a tensão de escoamento em tração e a tensão de flexão no limite da deformação elástica do material, obtidas através do ensaio de tração unidirecional e ensaio de flexão em três pontos, respectivamente. Para a obtenção da tensão de flexão no escoamento foi utilizada a “fórmula da flexão”, de modo a comparar uma situação “real” com uma situação “ideal” e a partir da análise comparativa entre as duas situações observaram-se as diferenças entre os resultados. Os ensaios mecânicos foram realizados em corpos de prova em diferentes condições metalurgicas dos aços SAE 1020 e SAE 1045, sendo essas condições: laminado a quente, trefilado a frio, temperado e revenido, e normalizado. Ao final dos ensaios e da análise dos resultados, foi possivel observar com clareza as diferenças no comportamento dos materiais quando submetidos a diferentes tratamentos térmicos e processos de fabricação. Contudo, a análise comparativa da tensão de escoamento obtida pelo ensaio de tração unidirecional em relação a tensão de flexão no escoamento obtida no ensaio de flexão três pontos indicou que, dependendo do tratamento térmico ou processo de fabricação em que o material foi submetido, existem diferenças significativas entre as tensões comparadas; que podem levar ao superdimensionamento de projetos mecânicos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In engineering and industry applications, mechanical shafts are constantly subjected to bending stresses and, consequently, required by normal bending stresses. These stresses are calculated by the “flexure formula”, which associates the bending efforts with the geometric parameters of the requested element. However, the application of this equation implies some restrictions, which are hardly met in real situations. The present work evaluated and compared the yield strength in traction and the maximum bending stress at the limit of the elastic deformation of the material, obtained through the unidirectional tensile test and bending test in three points, respectively. To obtain the maximum flexion tension was used the “flexure formula” to compare a “real” situation with an “ideal” situation, and from the comparative analysis between the two situations, the differences between the results were observed. The mechanical tests were carried out on specimens in different metallurgical conditions of SAE 1020 and SAE 1045 steels, being these conditions: hot rolled, cold drawn, quenched and tempered, and normalized. At the end of the tests and the analysis of the results, it was possible to clearly observe the differences in the behavior of the materials when subjected to different heat treatments and manufacturing processes. However, the comparative analysis of the yield stress obtained by the unidirectional tensile test in relation to the maximum bending stress obtained in the three-point bending test indicated that, depending on the heat treatment or manufacturing process to which the material was subjected, there are significant differences between the stresses compared; that can lead to over-dimensioning of mechanical designs.

Resumo em Português:

RESUMO Na indústria da construção civil, buscam-se atualmente medidas mitigadoras dos impactos causados ao meio ambiente. Uma alternativa que vem ganhando espaço nos últimos anos diz respeito à utilização das fibras vegetais, que dentre os seus diversos tipos pode-se destacar as provindas do sisal, que apresentam forte relevância socioeconômica ao semiárido nordestino. Tendo em vista essa importância, o presente estudo teve como objetivo analisar os efeitos nas propriedades físicas e mecânicas que o beneficiamento a partir de resíduos provindos da produção de fibras de sisal promove em argamassa. Trata-se de um estudo experimental e quantitativo, sendo a pesquisa dividida em três etapas: levantamento teórico e conceitual; caracterização dos resíduos da fibra de sisal, agregado e aglomerante; e experimentação destrutiva e não destrutiva do composto cimentício. No que concerne a consistência da argamassa com adição de fibra, pode-se perceber que o filamento acaba atuando como uma rede que retém as partículas de agregados de maior granulometria, segregando assim uma pasta formada basicamente por cimento e água. Com relação à resistência à compressão e módulo de elasticidade, os corpos de prova acrescido de resíduos de fibras apresentaram uma redução quando comparados com os isentos da mesma, tendo como provável causa uma falha na compactação em decorrência da presença da fibra. Em contrapartida observou-se um ganho de 60% na resistência à tração aos 28 dias quando adicionada a fibra, pois esta atua distribuindo as tensões ao longo da peça, retardando o processo de fissuração e consequentemente o rompimento da estrutura.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the civil construction industry, current alternatives are sought to mitigate the impacts caused to the environment. An alternative that is taking place in recent years concerns the use of vegetable fibers, which among the various types it is possible to highlight those from sisal, which have a strong socioeconomic relevance to the Northeastern semiarid. Given this importance, the present study aimed to analyze the effects on the physical and mechanical properties that the processing from wastes arising from the sisal fibers production promotes in mortar. It is an experimental and quantitative study, divided into three stages: theoretical and conceptual survey; characterization of sisal fiber, aggregate and binder; and destructive and non-destructive experimentation of the cementitious compound. About to the mortar consistency with addition of fiber, it can be seen that the filament ends up acting as a network that retains the particles of aggregates of greater granulometry, thus segregating a paste basically formed by cement and water. Regarding the compressive strength and elasticy modulus, the specimens plus fiber residues showed a reduction when compared to those exempt from it, with a probable cause of a failure in compaction due to the presence of the fiber. In counterpart, there was a 60% gain in tensile strength was observed at 28 days when the fiber was added, as it acts by distributing the stress throughout the part, delaying the cracking process and consequently breaking the structure.

Resumo em Português:

RESUMO Este artigo apresenta uma análise de falhas realizada em tubos de um trocador de calor. Trocadores de calor estão entre os equipamentos mais presentes em uma indústria de refino de petróleo, pois a transferência de calor é um dos processos mais importantes e comuns em indústrias químicas e petroquímicas. O equipamento analisado foi o condensador do sistema de topo da torre de regeneração de dietanolamina (DEA) da unidade de hidrotratamento de nafta de uma refinaria de petróleo. O feixe tubular é constituído por 78 tubos na especificação ASTM A213 Grau 316L com 19,05 mm de diâmetro e 1,65 mm de espessura de parede. Os tubos são submetidos ao fluxo aquoso de H2S e dietanolamina na parte externa e água de resfriamento na parte interna. Após uma parada geral programada ocorrida em julho de 2011, após seis anos de operação contínua, foi observada a perda de espessura em vários tubos. O resultado da análise de falha indicou que, através da inspeção visual o processo corrosivo ocorreu de fora para dentro dos tubos. O ensaio de correntes parasitas indicou um processo corrosivo ativo com uma taxa de corrosão de 0,16775 mm/ano. A inspeção ultrassônica realizada através do sistema de inspeção rotativa interna (IRIS) confirmou a perda de espessura e a presença de tubos perfurados, com consequente perda de contenção. A corrosão por amina em presença de H2S foi identificada como o mecanismo básico da falha, agravada pela concentração de DEA superior a 20% em massa. Em outubro de 2019, os tubos deste trocador foram substituídos e a solução proposta para a mitigação do problema foi a diluição da solução com água de lavagem, para a obtenção de concentrações da solução de amina abaixo de 5% em massa nos tubos do feixe deste trocador de calor.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This paper presents a failure analysis performed on tubes of a heat exchanger. Heat exchangers are among the most common equipment in an oil refining industry, as heat transfer is one of the most important and common processes in chemical and petrochemical industries. The equipment analyzed was the condenser of the top system of the diethanolamine regeneration tower of the naphtha hydrotreating unit of an oil refinery. The tubular bundle consists of 78 tubes in the ASTM A213 Grade 316L specification, with 19.05 mm in diameter and 1.65 mm in wall thickness. The tubes are subjected to the aqueous flow of H2S and diethanolamine on the outside and cooling water on the inside. After a scheduled general shutdown in July 2011, after six years of continuous operation, the loss of thickness in several tubes was observed. The result of the failure analysis indicated that, through visual inspection, the corrosive process occurred from outside to inside the tubes. The eddy current test indicated an active corrosive process with a corrosion rate of 0.16775 mm / year. The ultrasonic inspection performed through the internal rotating inspection system (IRIS) confirmed the loss of thickness and the presence of perforated tubes, with consequent loss of containment. Amine corrosion in the presence of H2S was identified as the basic failure mechanism, aggravated by DEA concentration higher than 20 wt.% in the analyzed equipment. In October 2019, the tubes of this exchanger were replaced and the proposed solution to mitigate the problem was to dilute the solution with washing water, to obtain amine solution concentrations below 5% by mass in the beam tubes of the heat exchanger.

Resumo em Português:

RESUMO O concreto autoadensável apresenta propriedades que aperfeiçoam o processo construtivo e a sua principal característica é a capacidade de escoamento por ação de seu peso próprio e preenchimento das formas sem a necessidade de adensamento mecânico. Entretanto, incerteza sobre sua resistência ao cisalhamento, devido à diferenças no volume e dimensões do agregado graúdo em relação ao concreto vibrado convencional, é uma das principais barreiras em sua aceitação. Dosagens de concreto autoadensável requerem geralmente a redução do volume de agregado graúdo e a adição de materiais finos, para aumento da fluidez, e a utilização de agregados graúdos com menor granulometria, o que influencia diretamente no mecanismo de engrenamento dos agregados. Neste trabalho, duas misturas de concreto, convencional e autoadensável, foram utilizadas para moldagem de corpos de prova, submetidos ao ensaio de cisalhamento direto, visando avaliar a resistência ao cisalhamento direto destes concretos. Os resultados demonstraram uma redução da resistência ao cisalhamento no concreto autoadensável, atribuída à utilização de agregado graúdo de menor granulometria e em menor volume, combinada com o aumento de teor de finos na mistura. Os resultados experimentais foram comparados com equações propostas na literatura, verificando-se que para o concreto autoadensável estas equações subestimam as resistências últimas ao cisalhamento. Assim, este trabalho contribui para a formação de um banco de dados visando estabelecer equações para estimar a resistência do concreto autoadensável.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The self-consolidating concrete presents properties that improve the constructive process, it has the main characteristic of flowing under its own weight and completely filling the formwork, without the need of compaction. However, the uncertainty about its shear strength, due to the differences in coarse aggregate volume and size of this concrete compared to conventional vibrated concrete, is one of the main barriers to its acceptance. Self-consolidating concrete mixtures requires generally the reduction of coarse aggregate content and addition of fines materials to obtain flowability and the reduction of particles size directly influences the mechanism of aggregate interlock. In this work, two concrete mixtures, conventional and self-consolidating, were used for casting test specimens, submitted to the direct shear test, in order to evaluate the direct shear strength of these concretes. The results showed a reduction of the shear strength for the self-compacting concrete, attributed to the use of coarse aggregate with smaller particle size, the reduced volume of coarse aggregate and the larger fines content in the mixture. The experimental results were compared with equations proposed in the literature, demonstrating that for self-consolidating concrete these equations underestimate the ultimate shear strengths. Thus, this work contributes to the formation of a database aiming the establishment of equations to estimate self-consolidating concrete shear strength.

Resumo em Português:

RESUMO Este artigo apresenta um modelo numérico-computacional para pórticos com comportamento não linear geométrico, por meio do método Corrotacional de Elementos Finitos, considerando as teorias de viga de Euler-Bernoulli e Timoshenko. A ligação entre os membros estruturais é simulada por um elemento de ligação de comprimento nulo, o qual considera as rigidezes axial, translacional e rotacional. O sistema de equações não lineares que descreve o problema estrutural é solucionado pelo procedimento incremental e iterativo de Potra-Pták, com ordem de convergência cúbica, associado à técnica de continuação Comprimento de Arco Linear. O algoritmo do método de solução é apresentado e os exemplos numéricos são simulados com o programa livre Scilab. Os resultados numéricos mostram que a esbelteza da estrutura, a não linearidade geométrica e a semirrigidez influenciam no comportamento da estrutura. A análise estrutural e os procedimentos de projeto que consideram esses fatores alcançam um projeto menos conservador, obtendo-se estruturas mais otimizadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This paper presents a numerical-computational model for frames with geometric nonlinear behavior, by the Finite Element Co-rotational method, considering the Euler-Bernoulli and Timoshenko beam theories. The connection between structural members is simulated by a null-length connection element, which considers the axial, translational and rotational stiffness. The nonlinear equations system that describes the structural problem is solved by the incremental and iterative procedure of Potra-Pták, with cubic convergence order, combined with the Linear Arc-Length path-following technique. The solution method algorithm is presented and the numerical examples are simulated with the free Scilab program. The numerical results show that the slenderness of the structure, geometric nonlinearity and semi-rigidity influence the behavior of the structure. Structural analysis and design procedures that consider these factors attains less conservative design thus obtaining more optimized structures.

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho tem como objetivo investigar o aumento da temperatura em chapas de aço inoxidável AISI 430 durante o ensaio de tração para as seguintes taxas de deformação: 0,001; 0,01 e 0,1 s-1. Para registrar a evolução da temperatura até a fratura dos corpos de prova, foi utilizada uma termocâmera por infravermelho. Os resultados obtidos pela técnica da termografia por infravermelho mostraram um aumento gradual e uniforme da temperatura durante o encruamento do material e uma elevação drástica da temperatura nas regiões de estricção e fratura dos corpos de prova. Para a taxa de deformação de 0,1 s-1 foi observado o maior gradiente de temperatura entre a estricção localizada e a fratura (110 ºC).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study aims to correlate the temperature increase induced by the strain rate of AISI 430 stainless steel sheets during the tensile test and considering the following strain rates: 0.001; 0.01 and 0.1 s-1. In order to record the evolution of the temperature until the fracture of the specimens, an infrared thermographic camera was used. The results of infrared thermography showed a gradual and uniform increase in temperature during the work hardening of the material and a drastic temperature elevation in the regions of localized necking and fracture of the specimens. For the deformation rate of 0.1 s-1 the highest temperature gradient between localized necking and fracture was observed (110 ºC).

Resumo em Português:

RESUMO Considerando as tecnologias relacionadas aos revestimentos de paredes nas edificações, releva-se a importância de preparo da base chapisco. Entretanto, não se pode desconsiderar a importância das demais camadas do sistema de revestimentos de argamassas na resistência de aderência à tração, com maior ênfase nos casos das fachadas. A aderência relaciona-se basicamente à técnica executiva empregada e aos materiais utilizados, destacando o teor de cimento e água adicionada no traço, tendo em vista que a penetração da água coloidal nos poros da base, propicia a microancoragem (travamento mecânico de cristais de sulfoaluminato de cálcio hidratado ou etringita e silicato de cálcio hidratado, conforme princípio dos poros ativos) que governa à aderência. Podem-se destacar alguns benefícios do chapisco na aderência dos revestimentos: (i) resistência ao cisalhamento, função da rugosidade (macroancoragem); (ii) uniformização da absorção; (iii) parte da barreira física do sistema de revestimento da fachada. Essa pesquisa objetivou verificar a influência da adição de cal em relação a massa de cimento, no chapisco e no sistema chapisco mais reboco, nos teores (0%, 5%, 10% e 15%) em paredes com blocos cerâmicos e de concreto. Os resultados obtidos indicaram a importante contribuição da adição de cal como incremento da resistência de aderência à tração de revestimentos argamassados[1].

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Considering the technologies related to wall coverings in buildings, the importance of preparing the base roughcast is important. However, the importance of the other layers of the mortar coating system cannot be disregarded in the tensile strength, with more emphasis on the cases on the facades. Adherence is basically related to the executive technique employed and the materials, highlighting the cement and water content added in the trace, considering that the penetration of colloidal water in the pores of the base, providing microancorating (mechanical locking of sulfo-aluminate crystals of hydrated calcium or ethringtite and hydrated calcium silicate, according to the principle of the pores active) and governs in bond. It can be highlighted some benefits of roughcast on the adhesion of coatings: (i) shear resistence of the, function of Roughness (macroarmage); (ii) uniformity of coating absorption; (iii) part of the physical barrier of the façade cladding system. This research aimed to verify the influence of pure lime addition in relation to cement mass, roughcast and roughcast more plaster system, on the contents (0%, 5%, 10% and 15%) on walls with ceramic and concrete blocks. The results indicated the importance of adding lime as an increase in tensile bond strength of mortar coatings [1].

Resumo em Português:

RESUMO A geração de resíduos industriais tem aumentado continuamente motivando estudos sobre uma destinação ambientalmente correta e sustentável. Como exemplo existem os resíduos gerados em fábricas de produtos de limpeza. Com o intuito de avaliar o potencial de incorporação de lodo de uma indústria deste setor como filer para a fabricação de concretos convencionais, foram adicionados diferentes teores de lodo (5, 10, 15 e 20%) em um traço 1:2:3 (cimento:areia:brita). Foram avaliadas as propriedades mecânicas e de durabilidade destes concretos nos estados fresco e endurecido. Todos os concretos produzidos com o resíduo apresentaram aumento de trabalhabilidade atribuído à possível presença de surfactantes na composição dos efluentes. Entretanto, foram obtidas resistências à compressão inferiores ao concreto referência com evidências de um aumento na porosidade da zona de transição e maior formação do composto etringita na microestrutura. Para o máximo teor de adição, a redução na resistência foi cerca de 39%. A absorção de água e índice de vazios aumentaram levemente para todos as misturas, com exceção do concreto com 20% de lodo. A adição do resíduo na matriz cimentícia provocou uma redução na durabilidade. Como avaliação final, o teor máximo de adição recomendado é de 20%, constituindo uma proporção significativa para destinação do resíduo, entretanto, os concretos produzidos não podem ser utilizados para fins estruturais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The generation of industrial waste has increased continuously encouraging studies about a sustainable and environmentally correct destination to it. As an example, there are the waste generated in cleaning product factories. Aiming to evaluate the incorporation potential of a sludge from an industry of this sector as filler for conventional concretes production, different sludge content was added (5, 10, 15, 20%) in a proportion 1:2:3 (cement:sand:gravel). The mechanical and durability properties of these concretes were evaluated in the fresh and hardened states. All concretes produced with residue showed an increase of workability attributed to the possible presence of surfactants in the composition of effluents. However, compressive strengths lower than the reference concrete were obtained with evidence of an increase in the porosity of the transition zone and greater formation of the compound ettringite in microstructure. For maximum addition content, the reduction in resistance was about 39%. The water absorption and void ratio have slightly increased for all the mixtures, except concrete with 20% sludge. The addition of the residue in the cementitious matrix caused a reduction in durability. As a final evaluation, the maximum addition content recommended is 20%, constituting a significant proportion for waste disposal, however, the produced concretes cannot be used for structural purposes.

Resumo em Português:

RESUMO O sistema monocamada se apresenta como uma alternativa ao sistema de revestimentos convencionais em argamassa e pintura decorativa. Neste trabalho foi realizada a análise do desempenho do sistema monocamada em relação a resistência de aderência à tração e estanqueidade pelo método do cachimbo antes e após a submissão de placas de substrato padrão ao envelhecimento acelerado em câmara de intemperismo. Protótipos foram submetidos a ciclos de envelhecimento, equivalentes à 6 anos e 3 meses de exposição natural. Conclui-se que os substratos não intemperizados são mais permeáveis que os intemperizados. A resistência de aderência à tração dos substratos com e sem intemperismo, atenderam aos parâmetros estabelecidos pela norma ABNT NBR 16648 [1].

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The monolayer system presents itself as an alternative to the conventional mortar and decorative painting system. In this work, the performance analysis of the mono-layer system was carried out in relation to the tensile bond strength and tightness by the pipe method before and after the submission of standard substrate plates to accelerated aging in a weathering chamber. Prototypes were subjected to aging cycles, equivalent to 6 years and 3 months of natural exposure. It is concluded that the non-weathered substrates are more permeable than the weathered ones. The tensile bond strength of substrates with and without weathering met the parameters established by ABNT NBR 16648 [1].

Resumo em Espanhol:

RESUMEN En el presente trabajo se evaluaron residuos de rocas pizarras del depósito Tchihingue en Angola como posible fuente de materiales cementicios suplementarios, enfocado en la reactividad puzolánica y la composición mineralógica de los residuos de pizarra amarilla y pizarra parda. La caracterización química y mineralógica de residuos de pizarras sin calcinar y calcinados, se realizó por Espectrometría de Absorción Atómica (EAA) y difracción de rayos X (DRX), respectivamente. Ambos residuos de pizarras están compuestas por cuarzo y moscovita, y en la pizarra amarilla se identifica caolinita y en la pizarra parda hematita como fases secundarias. La reactividad puzolánica mediante solubilidad de sílice y alúmina en álcali y el índice de actividad de resistencia con cemento Portland, mostró que la pizarra amarilla calcinada presenta la mayor reactividad, lo cual está relacionado con la presencia de caolinita en la muestra, por ser la fase más activa entre los minerales arcillosos. Los residuos de pizarras evaluados cumplen con los requerimientos químicos y físicos-mecánicos, de acuerdo con la norma ASTM C 618, por lo que se considera que ambos residuos calcinados presentan perspectivas para ser empleados como materiales cementicios suplementarios.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the present work, slate rock wastes from the Tchihingue deposit in Angola were assessed as a potential source of supplementary cementitious materials, focused on pozzolanic reactivity and the mineralogical composition of the wastes of yellow and brown slate. Atomic Absorption Spectrometry (EAA) and X-ray diffraction (XRD), respectively were used performed the chemical and mineralogical characterization of uncalcined and calcined slate wastes. Quartz and muscovite are the main phases in both slate wastes. Kaolinite in the yellow slate and hematite in the brown slate were identified as secondary phases. Pozzolanic reactivity through solubility of silica and alumina in alkali and the strength activity index with Portland cement, showed that the calcined yellow slate shows the highest reactivity, which is related to the presence of kaolinite in the sample, as it is the phase most active among clay minerals. The slate wastes evaluated comply with the chemical and physical-mechanical requirements, in accordance with the ASTM C 618 standard, for which reason both calcined wastes are considered to present prospects for use as supplementary cementitious materials.

Resumo em Português:

RESUMEN O presente trabalho apresenta uma análise mecânico-probabilística de lajes de concreto armado sujeitas à corrosão uniforme, devido à ação do CO2 no concreto, por meio de uma metodologia alternativa que considera formulações analíticas referentes ao comportamento mecânico do concreto acopladas a modelos obtidos via Inteligência Artificial e à técnica de simulação de Monte Carlo. Os períodos de iniciação e propagação da corrosão são determinados por meio do cálculo de probabilidades de ocorrência dos estados limites de despassivação e ruptura à flexão, respectivamente. Os resultados encontrados apontam que, a depender do controle tecnológico do concreto, do cobrimento e do ambiente de exposição, a vida útil pode ser drasticamente reduzida, apresentando em muitos casos confiabilidade estrutural e durabilidade inferior às requisitadas em projeto. A fim de garantir menor probabilidade de falha devido à corrosão por carbonatação, recomenda-se empregar cimentos Portland do tipo CP V, CP II F, CP II E e CP II Z, para a produção de estruturas inseridas em ambientes com alta concentração de CO2. Além disso, os resultados mostram que abordagens puramente determinísticas não são capazes de avaliar adequadamente a vida útil de estruturas de concreto sujeitas ao processo de corrosão, sendo necessário analisar o problema considerando a aleatoriedade dos diferentes parâmetros associados ao processo de deterioração, a fim de representar com fidelidade o processo de corrosão e seus efeitos deletérios.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work we propose a coupled mechanical-probabilistic analysis of the useful life of reinforced concrete slabs under uniform corrosion due to CO2 diffusion. The alternative approach considers analytical formulations for the mechanical behavior of concrete coupled to a model based on Artificial Intelligence and the Monte Carlo simulation. The initiation and propagation periods are determined by the probability of occurrence of the limit states of depassivation and flexural strength, respectively. The results show that depending on the quality control of concrete, concrete cover and exposure environment, the useful life can be drastically reduced. In many cases the structural reliability and durability are lower than the specified in design. Thus, it is recommended to use Brazilian Portland cements type CP V, CP II F, CP II E and CP II Z (or equivalents) for the production of concrete structures in environments with high CO2 concentration. Furthermore, we show that that purely deterministic approaches are not able to adequately assess the useful life of concrete structures under corrosion. One must consider the randomly distribution of the parameters associates to the deterioration process to accurately represent the corrosion process and its consequences.

Resumo em Português:

RESUMEN No novo método brasileiro de dimensionamento mecanístico-empírico de pavimentos, o MeDiNa, a caracterização da deformação permanente (DP) para a seleção dos solos e britas baseia-se em ensaios de 150.000 ciclos de carregamento para cada um dos nove corpos de prova indicados na norma do DNIT. Apesar de fornecer informações sobre o comportamento dos materiais em um amplo conjunto de condições de ensaio, o programa experimental relacionado a estas caracterizações de DP é demorado e acredita-se que pode ser otimizado. Este artigo avalia a influência do número de ciclos de aplicação de carga na caracterização dos materiais. Para tal, foram analisados sete materiais na umidade ótima, e um deles compactado também em condição acima da umidade ótima, totalizando oito conjuntos de dados. Análises estatísticas de regressão foram realizadas para identificar os parâmetros de um modelo de previsão para diferentes números de ciclos e os resultados de DP previstos para os diferentes materiais foram comparados. A partir destes resultados, foram realizadas simulações no programa MeDiNa para prever o desempenho dos materiais. Foram avaliados quatro diferentes valores de N, considerando 150.000 ciclos como a referência: descartando os 500 primeiros ciclos, mas considerando a DP acumulada neste intervalo; descartando os 500 primeiros ciclos e a DP acumulada neste intervalo; N final de 80.000; e N final de 100.000. Para os materiais analisados, não foram observadas diferenças significativas na previsão de DP, mesmo considerando ensaios com 50.000 ou 70.000 ciclos a menos do que os 150.000 ciclos exigidos em norma. Isso indica que, ainda que seja recomendada a caracterização seguindo procedimentos normatizados, o programa experimental da norma de DP vigente pode possivelmente ser significativamente otimizado a partir da redução do número de ciclos aplicados aos materiais nos ensaios de laboratório. Esta possibilidade deve ser analisada para cada material.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the new Brazilian mechanistic-empirical design method of asphalt pavements, MeDiNa, the characterization of permanent deformation (PD) for the selection of soils and gravel is based on tests performed with at least 150,000 loading cycles for each of the nine specimens indicated in the DNIT standard. Despite providing information about the material behavior under a wide range of testing conditions, the experimental program related to these PD characterizations is time consuming and it is believed that it can be optimized. This paper evaluates the influence of the number of loading cycle applications on the characterization of the materials. For this purpose, seven materials were analyzed at their optimum moisture content (OMC) and one of them was also compacted in a condition above the OMC, in a total of eight data sets. Statistical regression analyzes were performed to identify the parameters of the predictive model for different numbers of cycles and the PD predictions for the different materials were compared. From these results, simulations were performed in the MeDiNa software to predict the performance of the materials. Four different N values were evaluated, considering 150,000 cycles as reference: discarding the 500 first cycles, but considering the PD accumulated in that interval; discarding the 500 first cycles and considering the PD accumulated in that interval; final N of 80,000; and final N of 100,000. For the analyzed materials, no significant differences were observed in the PD prediction, even considering tests with 50,000 or 70,000 cycles less than the 150,000 cycles required in the standard. This indicates that, although characterization is recommended following standardized procedures, the experimental program of the current PD standard can possibly be significantly optimized by reducing the number of cycles applied to materials in laboratory tests. This possibility must be analyzed for each material.

Resumo em Português:

RESUMO São vários os fatores (geométricos, mecânicos e de carregamento) que podem influenciar no dimensionamento do pavimento flexível e no seu desempenho quanto ao aparecimento de fissuras por fadiga. Por isso, os métodos mecanístico-empíricos para o dimensionamento são amplamente aceitos e utilizados no âmbito da engenharia de pavimentação. Entretanto, para a análise mecanística existe uma gama de modelos de fadiga que podem proporcionar diferentes dimensionamentos do pavimento. Este estudo visou analisar a sensibilidade do desempenho à fadiga do revestimento asfáltico de acordo com dados derivados de um dimensionamento mecanístico-empírico do pavimento e levando em consideração diferentes modelos de fadiga. As seguintes variáveis foram consideradas nos modelos de fadiga: as propriedades mecânicas dos materiais estruturais, as espessuras das camadas estruturais e a carga aplicada à estrutura. As misturas asfálticas de projeto contempladas na pesquisa foram definidas de acordo com o método de projeto de mistura Marshall, enquadradas em duas distintas faixas granulométricas aplicáveis ao concreto asfáltico com ligante polimérico. O protocolo mecanístico-empírico envolveu o pré-projeto das estruturas do pavimento utilizando o método empírico do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e sua análise mecanística utilizando o programa de computador Elsym5, o qual considera que as camadas horizontais são formadas por materiais elástico-lineares e isotrópicos. Os resultados mostraram que o desempenho à fadiga e o dimensionamento da camada de revestimento asfáltico variaram conforme os modelos de fadiga aplicados nos diferentes cenários. Porém, a sensibilidade do desempenho à fadiga do revestimento asfáltico determinado por esses modelos, diante das variações dos fatores estudados, foi aproximadamente a mesma. Assim, concluiu-se que a fadiga dos revestimentos asfálticos foi mais sensível à variação da espessura da camada de revestimento asfáltico do que à variação do valor de carga aplicada, seguidas do módulo de resiliência do solo do subleito.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the new Brazilian mechanistic-empirical design method of asphalt pavements, MeDiNa, the characterization of permanent deformation (PD) for the selection of soils and gravel is based on tests performed with at least 150,000 loading cycles for each of the nine specimens indicated in the DNIT standard. Despite providing information about the material behavior under a wide range of testing conditions, the experimental program related to these PD characterizations is time consuming and it is believed that it can be optimized. This paper evaluates the influence of the number of loading cycle applications on the characterization of the materials. For this purpose, seven materials were analyzed at their optimum moisture content (OMC) and one of them was also compacted in a condition above the OMC, in a total of eight data sets. Statistical regression analyzes were performed to identify the parameters of the predictive model for different numbers of cycles and the PD predictions for the different materials were compared. From these results, simulations were performed in the MeDiNa software to predict the performance of the materials. Four different N values were evaluated, considering 150,000 cycles as reference: discarding the 500 first cycles, but considering the PD accumulated in that interval; discarding the 500 first cycles and considering the PD accumulated in that interval; final N of 80,000; and final N of 100,000. For the analyzed materials, no significant differences were observed in the PD prediction, even considering tests with 50,000 or 70,000 cycles less than the 150,000 cycles required in the standard. This indicates that, although characterization is recommended following standardized procedures, the experimental program of the current PD standard can possibly be significantly optimized by reducing the number of cycles applied to materials in laboratory tests. This possibility must be analyzed for each material.

Resumo em Português:

RESUMO Nas últimas décadas, a exploração da mina de Scheelita, localizado em Currais Novos/RN, gerou um grande volume de resíduos sólidos que são descartados inadequadamente no meio ambiente, causando impactos ambientais negativos ao município. Uma das alternativas encontradas para minimizar esse problema é o uso desses resíduos em argamassas de revestimento, técnica utilizada para promover a destinação adequada dos resíduos sólidos oriundos da indústria da mineração. Entretanto, não há estudos consistentes sobre a durabilidade aos ataques químicos neste tipo de argamassas alternativas. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo verificar se a cinza da casca de arroz calcinada a 800 ºC em substituição parcial ao cimento é capaz de mitigar o ataque químico por sulfato de sódio que ocorre em argamassas confeccionadas com resíduos de scheelita em substituição total ao agregado natural. Os resíduos de scheelita e a cinza da casca de arroz foram caracterizados por fluorescência de raios-x e difração de raios-x. O traço escolhido para realização da investigação foi 1:3, mais utilizado em chapisco, sendo o agregado convencional substituído totalmente pelo resíduo da scheelita e o cimento parcialmente pelo resíduo da cinza da casca de arroz calcinada a 800ºC. Após a definição do traço, moldou-se os corpos de prova de argamassa para submeter ao ataque químico conforme a norma ABNT NBR 13583. Os resultados indicaram que o teor de substituição do cimento pela cinza de casca de arroz calcinada a 800ºC não foi capaz de mitigar o ataque químico, pois a expansão das barras de argamassa ultrapassou o limite estabelecido (0,06%) pela norma da ASTM C 452. Entretanto, as expansões não foram suficientes para causar perda da resistência mecânica dos corpos de prova para o período de ataque.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the last decades, the exploration of the Scheelita mine, located in Currais Novos/RN, generated a large volume of solid waste that is improperly disposed of in the environment, causing negative environmental impacts to the municipality. One of the alternatives found to minimize this problem is the use of these residues in coating mortars, a technique used to promote the proper destination of solid wastes from the mining industry. However, there are no consistent studies on the durability of chemical attacks in this type of alternative mortar. In context, this work aims to verify if the rice husk ash calcined at 800 ºC in partial replacement to cement is able to mitigate the chemical attack by sodium sulfate that occurs in mortars made with scheelite residues in total replacement to the natural aggregate. Scheelite residues and rice husk ash were characterized by x-ray fluorescence and x-ray diffraction. The dosage chosen to carry out the investigation was 1:3, most used in base mortar, with the conventional aggregate replaced entirely by scheelite waste and cement partially by rice husk ash calcined at 800ºC. After defining the dosage, the mortar specimens were molded to be subjected to chemical attack in accordance with the ABNT NBR 13583 standard. The results indicated that the cement substitution content by rice husk ash calcined at 800 ºC was not to mitigate the chemical attack, since the expansion of the mortar bars exceeded the limit established (0.06%) by the ASTM C 452 standard. However, the expansions were not sufficient to cause loss of the mechanical resistance of the specimens for the attack period.

Resumo em Português:

RESUMO A resistência à compressão do concreto e seu módulo de elasticidade são propriedades mecânicas de fundamental importância no projeto de novas estruturas. Para o caso ainda de estruturas já existentes que, porventura tenham a necessidade de serem reforçadas, as estimativas das propriedades do concreto existente são necessárias para o cálculo da capacidade de carga do elemento estrutural. A presente pesquisa tem como objetivo apresentar parâmetros para a estimava das propriedades mecânicas do concreto (resistência à Compressão e módulo de Elasticidade) por meio de ensaio não-destrutivos (END) e estabelecimento de curvas de correlação em concretos com resistência nominal classes C20 a C50. Para a elaboração das curvas fez-se uso de três métodos não destrutivos, entre eles, o ensaio de velocidade de propagação de onda ultrassônica (VPU), índice esclerométrico (IE) e o ensaio de resposta acústica (RA). Para estimar as propriedades de resistência (fc) e módulo (Ec) foram desenvolvidas curvas de correlação simples, IE x fc e VPU x fc e múltiplas VPU x IE x fc. A partir da correlação múltipla foram elaboradas curvas de Iso-resistência conforme a metodologia denominada SonReb. Para a estimativa do módulo de Elasticidade estático (Ec), fez-se um estudo de correlação com módulo dinâmico (Ed). Os resultados demonstram que há relação entre os módulos, bem como a influência da resistência à compressão do concreto na determinação do módulo de elasticidade dinâmico. A estimativa das propriedades do concreto por meio de curvas de correlação apresentou resultados satisfatórios, onde, as equações analíticas apresentaram margem de erro menores do que 10%.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The compressive strength of concrete and its modulus of elasticity are mechanical properties of fundamental importance in the design of new structures. For the case of existing structures that may need to be reformed, such as capturing existing concrete properties, they will be considered for the calculation of the load capacity of the structural element. The present research aims to present configurations for estimating concrete mechanical properties (compressive strength and modulus of elasticity) by means of non-destructive techniques (NTDs) and establishing correlation analyzes in concrete with nominal strength classes C20 to C50. For the elaboration of the test for the use of three non-destructive techniques, among them, the ultrasonic pulse velocity test (UPV), the rebound number (RN) and the acoustic response test (RA). In order to estimate compressive strength (fc) and modulus (Ec), simple correlation forms were, RN x fc and UPV x fc and multiple UPV x RN x fc. From the selected correlation, ISO-strength curves were drawn up, according to a methodology called SonReb. To calculate the static elastic modulus (Ed), he did a correlation study with the dynamic modulus (Ed). The results demonstrate that there is a relationship between, as well as the influence of the compressive strength of the concrete in determining the dynamic elastic modulus. An estimate of the properties of the concrete by means of correlation curves presents satisfactory results, where, as analytical equations, it found a smaller margin of error less than 10%.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho obteve-se corpos de prova provenientes de painéis aglomerados confeccionados a partir de resíduos de madeira serrada de eucalipto. Caracterizou-se o módulo de elasticidade a partir da frequência flexional e longitudinal e módulo de cisalhamento por meio de ensaios não destrutivo e destrutivo. Foram avaliadas a resistência biológica dos painéis a partir da reação aos fungos Neolentinus lepideus e Brunneoporus malicola (≈ Gloeopyllum trabeum) e com térmitas Cryptotermes brevis e Nasutitermes sp. Nestes ensaios determinou-se a perda de massa após o período de ataque. Observou-se relação entre o método de vibração flexional do corpo de prova retangular com o módulo de elasticidade estático, possibilitando o uso desse método. Os painéis com menor teor de tanino (2%) no adesivo apresentaram desempenhos mecânicos inferiores. As técnicas utilizadas mostraram ser possível a estimação das propriedades em painéis aglomerados. Os painéis apresentaram-se mais resistentes para o fungo B. malicola com as menores perdas de massa (média geral de 15,73%) em relação ao N. lepideus (45,73%). Os painéis confeccionados com 100 % de tanino-formaldeído promoveram maior perda de massa quando em contato com a térmita Cryptotermes brevis (12,54%) e para ambos os fungos B. malicola (21,2%) e N. lepideus (53,8%). Para as térmitas Nasutitermes sp. os painéis com 100% de tanino foram menos degradados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work specimens from particleboards were obtained made from wood eucalyptus waste. The modulus of elasticity was characterized from the flexural and longitudinal frequency and shear modulus through non-destructive and destructive tests. The biological resistance of the panels was evaluated from the reaction to the fungi Neolentinus lepideus and Brunneoporus malicola (≈ Gloeopyllum trabeum) and with termite Cryptotermes brevis and Nasutitermes sp. In these tests, the loss of mass was determined after the attack period. A relationship was observed between the flexural vibration method of the rectangular samples and static modulus of elasticity, enabling the use of this method. The particleboards with lower tannin content (2%) in the adhesive showed lower mechanical results. The techniques used showed that it is possible to estimate the properties in particleboards. Particleboards presented more resistant to fungi B. malicola with the lowest mass loss (general average of 15.73%). In relation to N. lepideus (45.73%). The panels made with 100% tannin-formaldehyde adhesive promoted greater loss of mass when in contact with the termite C. brevis termites (12.54%) and for both fungi B. malicola (21.2%) and N. lepideus (53, 8%). For termites Nasutitermes sp. the panels with 100% tannin were less degraded.

Resumo em Português:

RESUMO A geração e o gerenciamento de resíduos sólidos industriais consideram-se uma problemática ambiental no mundo. Vários estudos têm se concentrado na utilização de resíduos da construção civil no âmbito da pavimentação. O objetivo deste artigo é avaliar o uso do pó de agregados reciclados de concreto RFPA (Recycled Fine Aggregates Powder) no Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). Para tal fim, se fabricaram três tipos de misturas asfálticas: a mistura de referência com materiais convencionais e dois misturas de estudo com substituição do 3% e 6% do filer natural pelo RFAP (composição total da massa da mistura). Avaliou-se a resistência sob carga monotônica das misturas (Ensaio Marshall e Tração Indireta-RT) e a resistência ao desgaste Cântabro. Uma análise de variância (ANOVA) foi realizada para verificar se os resultados obtidos eram estatisticamente significativos. Ao substituir a 3% do fíler da granulometria pelo pó RFAP, obteve-se um comportamento mecânico satisfatório sob a ação das cargas monotônicas, embora houvesse aumento da perda de massa no ensaio Cântabro. Os resultados evidenciam que a utilização do RFAP da forma proposta é viável desde o ponto de vista técnico e ambiental, por permitir uma forma de disposição final segura de resíduos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The generation and management of industrial solid waste is a global environmental problem. Several studies have focused on the use of civil construction waste in the paving field. The main goal of this paper is to evaluate the use of recycled fine aggregate powder (RFAP) in a Hot Mix Asphalt (HMA). For this purpose three types of asphalt mixtures were produced: the reference mixture with conventional materials and two study mixes with replacement of 3% and 6% of natural filer by RFAP (total composition of the mixture mass). The monotonic load strength of the mixtures (Marshall Test and Indirect Traction-RT) and the resistance to Cantabro wear was evaluated. When replacing 3% of the total composition of the mixture mass with RFAP powder a satisfactory mechanical behavior was obtained under monotonic loads, although there was an increase in mass loss in the Cantabro test. The results show that the use of RFAP in the proposed way is feasible from a technical and environmental point of view, as it allows a safe final disposal of waste.

Resumo em Português:

RESUMO A autoadensabilidade do Concreto Autoadensável (CAA) é garantida pelo alcance de alta fluidez, a habilidade de passar por obstáculos sem sofrer bloqueio e da resistência à segregação. No entanto, tal fluidez pode causar efeitos de segregação do agregado e de exsudação da água, os quais podem ser controlados com a incorporação de aditivos modificadores de viscosidade. A presente pesquisa avaliou a influência de aditivos químicos, com foco no aditivo modificador de viscosidade. Foram produzidos cinco concretos com dois tipos de Aditivos Superplastificantes (SP), polímeros à base de policarboxilatos, sendo que, no concreto de referência, foi usado apenas um desses aditivos. Nos demais concretos, foi incorporado à mistura de concreto o Aditivo Modificador de Viscosidade (AMV), composto por poliéteres solúveis em água de altos pesos moleculares, nos teores de 0,5% e 1,5% do peso do cimento. Ainda, foi confeccionado outro concreto com a utilização de um aditivo experimental também à base de policarboxilatos que atua como superplastificante e modificador de viscosidade. De forma a atingir o escopo desta pesquisa, no estado fresco, foram realizados os ensaios de espalhamento, caixa-L e funil-V. Foi fixado como parâmetro de controle da autoadensabilidade o resultado do ensaio da caixa-L em 0,85 ± 0,05 como controle de habilidade passante. De modo a caracterizar a estabilidade da suspensão dos aditivos químicos, foi executado o ensaio de potencial zeta. Já no estado endurecido, foi realizado no CAA o ensaio de resistência à compressão simples nas idades de 7, 14 e 28 dias. Além deste, foram realizados os ensaios de tração por compressão diametral e de absorção de água por imersão na idade de 28 dias. Ademais, para avaliar os produtos de hidratação, foi executada a análise termogravimétrica em pastas de cimento com os teores de aditivos químicos de cada CAA. Os resultados desta pesquisa mostraram que o aditivo modificador de viscosidade, atuando juntamente com os aditivos superplastificante, produziu traços com propriedades no estado fresco variáveis. A utilização do aditivo AMV influenciou o processo de hidratação do cimento e, por conseguinte as propriedades mecânicas do concreto.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The properties of Self-Compacting Concrete (SCC) are ensured by the high flowability, the ability to pass through obstacles without being blocked and the resistance to segregation. However, such fluidity can cause effects of aggregate segregation and water exudation, which can be controlled with the incorporation of viscosity modifying admixtures. The present study evaluated quantitatively the influence of chemical admixtures, focusing on the viscosity modifying admixture. Two types of polycarboxylate-based Superplasticizer Admixtures (SP) were used to produce five different self-compacting concretes, one of these admixtures was incorporated into the composition of the reference concrete of this study. A water-soluble polyethers-based Viscosity Modifying Admixture (VMA) with a high molecular weight was added to the mixes of the other four concretes in the contents of 0.5% and 1.5% of the weight of the cement. Also, another concrete was produced with the use of an experimental polycarboxylate-based admixture that acts as superplasticizer and viscosity modifier. To reach the scope of this study and to evaluate the properties of fresh concrete, the slump flow test, the L-box test and V-funnel test were performed. It was set as a specification for each concrete the value of 0.85± 0,05 for the HP parameter, which is determined by the L-box test. To characterize the suspension stability of the chemical admixtures, the zeta potential test was performed. In the hardened state, the simple compressive strength test was performed at the ages of 7, 14 and 28 days. In addition, other tests were performed at the age of 28 days such as the diametrical compression test and water absorption by immersion test. In addition, to evaluate hydration products, thermogravimetric analysis was performed on cement pastes with the contents of chemical admixtures of each SCC. The results of this research showed that the viscosity modifying admixture along with the Superplasticizer Admixtures (SP) produced traces with variable fresh properties. The use of the VMA influenced the cement hydration process and, therefore, the mechanical properties of the concrete.

Resumo em Português:

RESUMO Por ser um material anisotrópico e heterogêneo, o uso racional da madeira em estruturas requer o conhecimento de uma série de propriedades físicas e mecânicas. Parte das propriedades é obtida com o uso de equipamentos de grande porte, geralmente encontrados em poucos centros de pesquisas. A vibração transversal consiste em um método de ensaio não destrutivo utilizado na determinação da rigidez da madeira, em função agilidade proporcionada na realização dos ensaios. Essa pesquisa objetivou, com base na obtenção de dezessete propriedades entre físicas e mecânicas da madeira de Mandioqueira [Ruizterania albiflora (Warm.) Marc. -Berti, Vochysiaceae], espécie pouco conhecida na literatura nacional e internacional, avaliar a indicação de uso e relacionar suas propriedades físicas (estabilidade dimensional) e mecânicas (resistência e rigidez) com a densidade aparente e com a frequência natural do ensaio de vibração transversal por meio de modelos de regressão. Os resultados indicam o uso da madeira de Mandioqueira em estruturas, por apresentar propriedades equivalentes ou superiores às propriedades de outras comumente utilizadas na construção civil. Dos modelos de regressão, foram notadas fracas correlações entre a densidade e a frequência natural com as propriedades físico-mecânicas avaliadas, resultando em estimativas de baixa precisão. Entretanto, resultados mais abrangentes requerem maior número de espécies, e consistirão em objetivos de pesquisas futuras.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT As it is an anisotropic and heterogeneous material, the rational use of wood in structures requires knowledge of a series of physical and mechanical properties. Part of the properties is obtained with the use of large equipment, generally found in a few research centers. Transverse vibration consists of a non-destructive test method used to determine the stiffness of the wood, due to the agility provided in carrying out the tests. This research aimed, based on obtaining seventeen physical and mechanical properties of Mandioqueira wood [Ruizterania albiflora (Warm.) Marc.- Berti, Vochysiaceae], a little known species in national and international literature, evaluate the indication of use and relate its properties physical (dimensional stability) and mechanical (strength and stiffness) to the apparent density and to the natural frequency of the transversal vibration test by means of regression models. The results indicate the use of Mandioqueira wood in structures, as it has properties equivalent or superior to the properties of others commonly used in civil construction. From the regression models, weak correlations were observed between density and natural frequency with the evaluated physical-mechanical properties, resulting in low precision estimates. However, more comprehensive results require a greater number of species, and will consist in the objectives for future research.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Las hojas de las plantas perennes Rosmarinus officinalis, Laurus nobilis y Plectranthus coleoides presentan una gran cantidad de compuestos químicos que contienen heteroátomos en su estructura. Diversos estudios han reportado que este tipo de heterocompuestos presentan una gran afinidad química por las superficies metálicas. En este trabajo se presenta la obtención, caracterización y estudio del desempeño anticorrosivo sobre acero SAE 1010 de los extractos acuosos de las hojas de las plantas perennes antes mencionadas. Las especies vegetales fueron cultivadas y cosechadas en la zona del Gran La Plata, Provincia de Buenos Aires, República Argentina. La preparación de los extractos acuosos se realizó mediante la técnica de maceración. El residuo sólido de los extractos acuosos se caracterizó mediante espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). La evaluación electroquímica se llevó a cabo mediante la exposición de muestras de acero SAE 1010 durante 24 h a un medio corrosivo en presencia de cada uno de los extractos, y el posterior análisis de las superficies obtenidas a través de microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de dispersión de rayos X (EDX). Los resultados fueron comparados con los obtenidos utilizando hidrato de polifosfato de zinc y aluminio (ZAPP), un pigmento anticorrosivo comercial. Los resultados obtenidos permiten concluir que los extractos de las tres especies vegetales inhiben la corrosión del acero SAE 1010 de manera comparable a la efectuada por ZAPP, siendo el extracto de Plectranthus coleoides el que presenta la mejor acción anticorrosiva.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The leaves of perennials plants Rosmarinus officinalis, Laurus nobilis and Plectranthus coleoides have a large number of chemical compounds that contain heteroatoms in their structure. This type of heterocompounds has been reported to have chemical affinity for metal surfaces. This work presents the obtaining, characterization and study of the anticorrosive performance on SAE 1010 steel of the aqueous extracts of the aforementioned perennials plants. The plant species were cultivated and harvested in the Greater La Plata area, Province of Buenos Aires, Argentine Republic. The preparation of the aqueous extracts was carried out using the maceration technique. The solid residue of the aqueous extracts was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Electrochemical evaluation was accomplished by linear polarization tests. The anticorrosive performance was determined by exposing SAE 1010 steel samples for 24 h to a corrosive medium in the presence of each of the extracts, and the subsequent analysis of the surfaces obtained through scanning electron microscopy (SEM) and X-ray scattering spectroscopy (EDX). The results were compared with those obtained using zinc aluminum polyphosphate hydrate (ZAPP), a commercial anticorrosive pigment. The results obtained allow us to conclude that the extracts of the three plants inhibit the corrosion of SAE 1010 steel in a manner comparable to that carried out by ZAPP, with the extract of Plectranthus coleoides being the one that presents the best anticorrosive action.

Resumo em Português:

RESUMO A atividade antibacteriana de nanopartículas metálicas (e em especial de prata) vem sendo explorada ao longo do tempo em diferentes formulações químicas para agentes biológicos livres de antibióticos. A produção dessas partículas por rotas ambientalmente responsáveis representa uma estratégia extremamente relevante por apresentar baixo custo, favorecer a escalabilidade e ter mínimos impactos ambientais. O uso de óleos essenciais como agentes redutores em síntese verde de nanopartículas de prata introduz a sinergia de um agente intrinsicamente antibacteriano e que favorece a nucleação/crescimento das nanopartículas. Esta revisão apresenta o estado da arte da síntese verde de nanopartículas de prata por óleos essenciais assim como discute os mecanismos mais relevantes desse processo de formação e ação antibacteriana.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The antibacterial activity of silver nanoparticles has been explored over time in different chemical formulations for antibiotic-free agents. The production of these particles by environmentally friendly routes represents an extremely relevant strategy for presenting low cost, favoring scalability and having minimal environmental impacts. The use of essential oils as reducing agents in green synthesis of silver nanoparticles introduces the synergy of an intrinsically antibacterial agent that favors the nucleation / growth of the nanoparticles. This review presents the state-of-the-art of green synthesis of silver nanoparticles by essential oils as well as discusses the most relevant mechanisms of formation process and antibacterial action.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The purpose of this paper is to experimentally evaluate the embedding strength of dowel-type fasteners in Cross-Laminated Timber (CLT), observing the effect of lamellae orientation and the dowel diameters. Thereby, CLT specimens – with three layers of lamellae – and solid timber specimens were produced and tested under loads at 0º and 90º with the direction of the grain, considering five dowel diameters. The results showed that CLT embedding strength depends on the dowel diameter in the two investigated directions. The CLT embedding strength parallel to the grain was up to 8% lower than those for solid timber in the same direction, and up to 26% higher than the solid timber strength in the perpendicular direction. The analysis of variance (ANOVA) showed no significant difference between the mean values of the CLT and solid timber embedding strengths, except for the embedding strength perpendicular to the grain found for 16 mm dowel diameter. When comparing the results obtained experimentally with those determined analytically, the equation proposed by KENNEDY et al. (2014) led to a better agreement, for both the loads applied at 0º and 90º to the grain direction.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN En este trabajo se presenta un estudio comparativo del decorado de nanopartículas de SiO2 (NPs SiO2) con NPs Ag mediante dos métodos diferentes: fotodeposición y agitación. NPs SiO2 fueron sintetizadas por el método de Stöber. En el proceso de fotodeposición de Ag se evaluaron tres tiempos de exposición (30, 60 y 90 min) a un láser con emisión en 532 nm y manteniendo la concentración del nitrato de plata (AgNO3) constante en 2.5 mM. En el método de agitación se estudiaron muestras sintetizadas con tres concentraciones de AgNO3 (5, 8 y 10 mM), además se estudió el efecto de utilizar hidróxido de amonio (NH4OH) como catalizador. Mediante espectroscopía UV-Vis se observaron bandas de absorción centrados entre 430 y 435 nm para los tres grupos de muestras (fotodeposición, agitación y agitación+catalizador), la intensidad de la banda de absorción fue mayor cuando se utilizó el catalizador evidenciando mayor concentración de NPs Ag. Mediante espectroscopía Raman se estudió el comportamiento del modo asociado al enlace Ag-O, se observó que las NPs SiO2 decoradas por fotodeposición presentaron mayor intensidad, evidenciando mejor distribución superficial que favorece los efectos plasmónicos. La evaluación final de NPs Ag-SiO2 se realizó con mediciones de espectroscopia Raman mejorada por la superficie (SERS del inglés: Surface-Enhanced Raman Spectroscopy), utilizando una solución de rodamina 6G (R6G) y considerando la intensidad del modo en 1365 cm-1 como parámetro de comparación, se observó que en muestras sintetizadas por fotodeposición la intensidad SERS creció conforme el tiempo de exposición aumentó y que presentan mayor intensidad que las nanopartículas decoradas por agitación, aun cuando la concentración del AgNO3 sea 4 veces menor. Con este estudio se demuestra que mediante la fotodeposición se obtienen NPs Ag con mejor distribución superficial, en tiempos cortos y con el uso de menos reactivos. Además, se identifica a la espectroscopía Raman (convencional y SERS) como una herramienta más barata, rápida y no destructiva, para estudiar sistemas coloidales de NPs Ag.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work presents a comparative study of Ag-decorated SiO2 nanoparticles by photodeposition and stirring methods. SiO2 NPs were synthesized by the Stöber method. In the photodeposition method, the silver nitrate concentration was set at 2.5 mM, at 532 nm wavelength radiation laser was used and three different exposure times (30, 60 and 90 minutes) were evaluated. In the stirring method, samples synthesized with three different concentrations of silver nitrate (5, 8 and 10 mM) were studied, furthermore, the effect of ammonium hydroxide as a catalyst was also studied. By UV-Vis spectroscopy absorption bands centered between 430 and 435 nm were observed for all samples (photodeposition, stirring and stirring+catalyst), the highest bands were observed in sample where the catalyst was used as evidence of superior concentration of Ag NPs. By Raman spectroscopy the peak associated to Ag-O bond was studied, we found that the SiO2 NPs decorated by photodeposition exhibited the highest intensity as evidence of better Ag NPs surface distribution that improve plasmonic effects. The final evaluation of the Ag-SiO2 NPs was carried out by surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) measurements, using a solution of rhodamine 6G and using the intensity of mode at 1365 cm-1 as standard, it is found that the SERS intensity of samples synthesized by photodeposition increases as the exposure time increases and that it is much higher than the intensity observed in the nanoparticles decorated by stirring, even when the AgNO3 concentration is 4 times lower. With this study is demonstrated that by means of photodeposition is possible to obtain Ag NPs with better surface distribution, in short times and with the use of fewer reagents. Furthermore, Raman spectroscopy (conventional and SERS) is confirmed as cheaper, fast and non-destructive tool for evaluation of colloidal systems whit Ag NPs.

Resumo em Português:

RESUMO A otimização dos parâmetros de corte na usinagem de metais tem sido uma grande preocupação na manufatura de peças de diversos setores. Reduzir o desgaste da ferramenta e melhorar a qualidade da superfície usinada são algumas das metas do processo de corte. Nesse sentido, a temperatura de corte tem se mostrado o parâmetro mais adequado para correlacionar o desgaste da ferramenta, integridade da superfície e também força de corte. Desse modo, o objetivo geral desta pesquisa foi validar a existência de uma temperatura ótima de corte onde a mínima taxa de desgaste, mínima força de corte e mais alta qualidade da superfície usinada podiam ser alcançadas. Para tanto, foram utilizados os métodos de menor força de corte estabilizada e melhor qualidade da superfície usinada no torneamento a seco do aço ABNT 1045 recozido utilizando insertos de metal duro com revestimento PVD - (Al, Ti)N variando-se os parâmetros de corte: avanço e velocidade de corte. Em um segundo momento, para conferir se o menor desgaste coincide com a menor força de corte e melhor rugosidade da superfície usinada, foram realizados testes de desgaste da ferramenta medindo-se o desgaste de flanco, de entalhe e perda de massa dos insertos em diferentes velocidades de corte. Os resultados mostraram que, não foi possível validar a existência de uma temperatura ótima de corte pelos métodos propostos, pois foram encontradas diferentes temperaturas correspondentes ao início da estabilização das forças de corte nos avanços estudados. Os valores da rugosidade, parâmetro Ra, tiveram variações pequenas e aleatórias em um mesmo avanço com o aumento da temperatura e velocidade de corte. Os resultados dos três testes de desgaste da ferramenta apontaram para um desgaste crescente com o aumento da velocidade de corte, com isso, constatou que o menor desgaste não ocorreu na mínima força de corte.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The optimization of cutting parameters in metal machining has been a considerable concern in the manufacture of parts from various industries. Reducing the wear of the tool and improving the quality of the machined surface are some of the goals in the optimization of the cutting process. In this sense, the cutting temperature has been shown to be the most adequate parameter to correlate tool wear, surface integrity and also cutting force. Thus, the overall objective of this research was to validate the existence of an optimum cutting temperature where the minimum wear rate, minimum cutting force and higher quality machined surface could be achieved. For this, the methods of lower stabilized cutting force and better machined surface quality were used in the dry turning of ABNT 1045 steel annealed using coated cemented carbide inserts PVD - (Al, Ti)N varying the cutting parameters: feed rate and cutting speed. In a second moment, to check if the lesser wear coincides with the lower cutting force and better roughness of the machined surface, tool wear tests were performed measuring flank wear, notch wear and mass loss of the inserts at different cutting speeds. The results showed that it was not possible to validate the existence of an optimum cutting temperature by the proposed methods, since different temperatures corresponding to the beginning of the stabilization of the forces in the studied feeds were found and the roughness values, Ra parameter, had small and random variations in the same feed rate with increasing temperature and cutting speed. The results of the three tests of tool wear pointed to an increasing wear with the increase of the cutting speed, with that, found that the less wear did not occur in the minimum cutting force.