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Ambiente Construído, Volume: 24, Published: 2024
  • A panorama of Brazilian social housing research: scope, gaps and intersections Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Muianga, Elisa Atália Daniel; Kowaltowski, Doris Catharine Cornelie Knatz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A Habitação de Interesse Social (HIS) é amplamente investigada mundialmente, especialmente nas economias emergentes. No entanto, a literatura sobre HIS demonstra que ainda existem barreiras para alcançar benefícios reais desses programas. Os programas de HISs brasileiros reduziram positivamente o déficit habitacional e a vulnerabilidade social da população de baixa renda. No entanto, estudos desenvolvidos no Brasil também revelam os impactos negativos da HISs. Investigar a razão da recorrência de impactos negativos é fundamental para maior entendimento da causa e abrangência dos problemas. Além disso, estudos do estado da arte podem auxiliar com o desenvolvimento de ações para mitigar impactos de HISs. Assim, a pesquisa visa categorizar os principais tópicos estudados sobre HIS, identificar e avaliar as deficiências dos HISs, analisar interseções de tópicos, e compreender a sua abrangência. Uma revisão sistemática e mapeamento sistemático da literatura foram aplicados para analisar e mapear os estudos de HIS. Embora as evidências enfatizem avanços significativos na produção de HISs, resultados demonstram o panorama interseccional de ocorrências que causam impactos negativos, ressaltam a necessidade de investimentos e a implementação de políticas públicas de habitação alinhadas aos interesses da sociedade para melhorar HISs.

    Abstract in English:

    Abstrac Social Housing (SH) is investigated worldwide, especially in emerging economies. However, SH literature demonstrates that there are still barriers to achieving the real benefits of those programmes. Brazilian SH programmes have positively reduced housing deficits and the vulnerability of low-income populations. However, studies developed in Brazil also reveal the negative impacts of SH. Investigating the reason for the recurrence of negative impacts is fundamental to gaining a stronger understanding of the causes and scope of SH problems. Moreover, state-of-the-art studies may support the development of actions to mitigate those problems. Thus, this study aims to categorise the major topics studied on SHs, identify and evaluate SH main failures and impacts, analyse intersections of topics, and understand their scope. A systematic review and literature mapping were applied to analyse SH studies. Although evidence emphasises significant advances in SH production, results demonstrate the intersecting panorama of occurrences that cause negative impacts and stress the need for investments and the implementation of housing public policies aligned with societal interests to improve SH.
  • Early age hydration of cements containing ye’elimite (YCC) produced with spent catalyst (SFCC) Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Matos, Samile Raiza Carvalho; Andrade Neto, José da Silva; Matos, Paulo Ricardo de; Kirchheim, Ana Paula; Gonçalves, Jardel Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Diante dos impactos ambientais associados à produção do cimento Portland convencional, o estudo de cimentos especiais de reduzido impacto ambiental tem sido uma tendência. Neste contexto, os cimentos contendo ye’elimita (YCC) se destacam devido à baixa emissão de CO2. Apesar das vantagens ambientais, a alta demanda por alumínio limita economicamente a produção destes cimentos. Uma alternativa para viabilizar a sua produção é o uso de matérias-primas residuais como fonte de Al2O3, a exemplo do SFCC (catalizador gasto do craqueamento catalítico de leito fluidizado). Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar a hidratação na idade inicial de cimentos YCC produzidos a partir do coprocessamento do SFCC. Para isso, foram produzidos seis clínqueres com diferentes teores de ye’elimita, com e sem SFCC. Estes foram caracterizados por DRX/Rietveld. As pastas foram avaliadas por TG/DTG e DRX/Rietveld para compreender o mecanismo de hidratação em idade inicial destes cimentos. Foi possível sintetizar as principais fases dos YCC, nos clínqueres com e sem SFCC. Além disso, na idade avaliada, as pastas com e sem SFCC apresentaram composição de fases comparáveis indicando o potencial de coprocessamento do SFCC neste tipo de cimento.

    Abstract in English:

    Abstract Given the environmental impacts associated with the production of conventional Portland cement, the study of special cements with reduced environmental impact has been a trend. In this context, cements containing ye'elimite (YCC) stand out due to their low CO 2 emissions. Despite the environmental advantages, the high demand for aluminum economically limits the production of these cements.An alternative to making its production feasible is using residual raw materials as a source of Al 2 O 3 , such as SFCC (spent fluidized catalytic cracking).In view of this, this work aims to evaluate hydration at the initial age of cements. For this, six clinkers were produced with different ye'elimite contents, with and without SFCC. These were characterized by XRD/Rietveld. The pastes were evaluated by TG/DTG and XRD/Rietveld to understand the hydration mechanism on the third day of these cements. It was possible to synthesize the main phases of YCC, in clinkers with and without SFCC. In addition, at the age evaluated, the pastes with and without SFCC presented comparable phase composition, indicating the potential for co-processing this residue.
  • BIM for management, operation and maintenance of facilities: scientometric and systematic review Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Morais, Gabriela Alves Tenório de; Almeida Filho, Adiel Teixeira de; Palha, Rachel Perez

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Nos últimos anos a análise das condições de empreendimentos durante a fase de operação tem ganhado atenção, inclusive com o uso do Building Information Modeling (BIM). Neste âmbito, esta pesquisa tem por objetivo delinear as fronteiras do conhecimento e identificar direções de pesquisa futuras no que diz respeito aos usos do BIM para fins de gestão, operação e manutenção de instalações. Foi empregado um método misto de revisão que associou a análise cientométrica e revisão sistemática da literatura. Para condução da revisão inicialmente foram identificadas 4050 publicações da base de dados Scopus, que foram filtrados por meio do protocolo PRISMA e resultaram em 1004 publicações a serem analisadas. A frequência de fontes e citações e as redes de coocorrência de palavras-chave, de coautoria e de países compuseram a primeira análise. Em seguida, a análise sistemática do conjunto de dados foi realizada com o agrupamento das pesquisas em oito categorias diferentes. Como resultado, foi possível identificar que o campo “BIM para gestão, operação e manutenção das instalações” está em crescimento e que as finalidades de aplicação neste âmbito têm sido ampliadas, além de haver uma associação promissora das tecnologias emergentes com o BIM para este fim.

    Abstract in English:

    Abstract In recent years, the analysis of development conditions during the operation phase has gained attention, specially using Building Information Modeling (BIM). In this context, this research aims to delineate the frontiers of knowledge and identify future research directions with regard to the uses of BIM for the management, operation and maintenance of facilities. A mixed review method was employed, which combined scientometric analysis and a systematic literature review. To conduct the review, 4050 publications were initially retrieved from the Scopus database, which were filtered using the PRISMA protocol and resulted in 1004 publications to be analyzed. The frequency of sources and citations and the networks of co-occurrence of keywords, co-authorship of authors and countries composed the first analysis. Then, the systematic analysis of the data set was carried out, grouping the surveys into eight different categories. As a result, it was possible to identify that the field “BIM for management, operation and maintenance of facilities” is growing and that the purposes of application in this area have been expanded, in addition to there being a promising association of emerging technologies with BIM for this purpose.
  • Effect of varying the hydrothermal characteristics of concrete on the hygrothermal behaviour of a wall Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Silva, Fernanda Belizario; Brito, Adriana Camargo de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Simulações computacionais higrotérmicas consideram trocas transientes e simultâneas de calor e umidade entre os elementos construtivos e o ambiente, sendo uma ferramenta importante de apoio ao projeto e à avaliação de desempenho de edifícios. Essas simulações requerem como dados de entrada a descrição do elemento construtivo, as condições ambientais às quais ele está exposto e as características higrotérmicas dos materiais. Este artigo apresenta uma análise exploratória dos resultados da simulação higrotérmica de uma parede de concreto variando-se as características higrotérmicas do material. As condições ambientais internas foram obtidas utilizando o EnergyPlus™ e a simulação higrotérmica foi feita no WUFI® Pro, com pós-processamento no WUFI® Bio para avaliar o risco de ocorrência de fungos emboloradores. Houve diferenças significativas no comportamento higrotérmico das paredes em função da variação das características higrotérmicas dos materiais, sobretudo para o tipo de concreto cuja função de transporte capilar mostrou-se diferente dos demais. Os resultados indicam a importância de analisar as características e funções higrotérmicas para simulações higrotérmicas e a necessidade de sua determinação experimental para os materiais de construção brasileiros.

    Abstract in English:

    Abstract Hygrothermal computer simulations consider transient and simultaneous exchanges of heat and moisture between the building elements and the environment. They are an important tool to support the design and performance assessment of buildings. These simulations require the description of the building element, the environmental conditions to which it is exposed, and the hygrothermal characteristics of the materials that compose it as input data. This paper presents an exploratory analysis of the results of the hygrothermal simulation of a concrete wall varying the hygrothermal characteristics of the material. The internal environmental conditions were obtained using EnergyPlus ® and the hygrothermal simulation was done in WUFI ® Pro, with post-processing in WUFI ® Bio to evaluate the risk of mold occurrence. The hygrothermal behavior of the walls varied significantly with the variation in hygrothermal characteristics of the materials, especially for one type of concrete that had a very different capillary transport function. The results indicate the importance of analyzing hygrothermal characteristics and functions for hygrothermal simulations and the need to experimentally determine such characteristics for Brazilian building materials.
  • Timber consumption for temporary works by buildings with the cast in situ reinforced concrete Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Oliveira, Cassio Gomes de; Punhagui, Katia Regina Garcia; Pinto, Emerson Felipe Perin; Moraes, Erik Souto de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Estruturas de edifícios em concreto armado moldado in loco utilizam madeira para fôrmas, escoras, andaimes, elementos de segurança e estruturas provisórias de canteiro, que caracterizam a subutilização do biomaterial em uma função de curto ciclo de vida e baixo valor agregado. O objetivo deste trabalho é levantar o consumo de madeira para fins provisórios em obras verticais com estrutura em concreto armado moldado in loco. Utilizou-se dados secundários obtidos por meio de uma revisão sistemática e exploratória de artigos nacionais e internacionais sobre uso, reuso e descarte da madeira. Para estudos com dados primários de edifícios habitacionais verticais o consumo de madeira por área construída foi de 0,002 a 0,054 m³/m². Para estudos com dados secundários e edifícios verticais de outros usos, o consumo de madeira foi de 0,002 a 0,077 m³/m². Houve variabilidade dos resultados de 33 vezes (média), explicada pelos métodos de quantificação, aplicações e reuso do material.

    Abstract in English:

    Abstract Building structures made of cast-in-place reinforced concrete use timber for formwork, struts, scaffolding, safety elements, and temporary construction site structures, which characterize the underutilization of biomaterial in a function of short life cycles and low added value. This work aims to survey timber consumption for temporary purposes in high-rise buildings with reinforced concrete structures cast in loco. Secondary data obtained through a systematic and exploratory review of national and international articles on timber use, reuse, and disposal was used. For studies with primary data for vertical housing buildings, timber consumption per constructed area ranged from 0.002 to 0.054 m³/m². For studies with secondary data and high-rise buildings for different uses, wood consumption ranged from 0.002 to 0.077 m 3 /m 2 . There was variability in the results of 33 times (average), explained by the methods of quantification, applications, and reuse of the material.
  • Mixed construction and demolition powder as a filler to Portland cement: study on packaged pastes Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Oliveira, Dayana Ruth Bola; Proença, Melissa Pastorini; Marques Filho, José; Possan, Edna

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo deste estudo é explorar abordagens mais sustentáveis, substituindo o cimento Portland (OPC) por pó reciclado misto (RMP) derivado de resíduos de construção e demolição (RCD), focado na redução das emissões de carbono. O RCD foi submetido à moagem e peneiramento até a obtenção de uma fração < 0,15 mm. Em seguida, as partículas foram termicamente ativadas a 800°C em mufla por 0,5, 1, 2 e 3 horas. Os níveis de substituição de OPC por RMP foram definidos a partir do método de empacotamento de partículas, variando entre 0 e 65%. O estudo foi realizado em pastas com relação água/finos entre 0,07 e 0,14 e aditivo superplastificante (SP), com avaliação da resistência à compressão aos 28, 63 e 91 dias. Quanto ao desempenho mecânico e ambiental das pastas de cimento Portland compostas com RMP a resistência à compressão foi superior à referência, chegando a 37 MPa para um teor de substituição de 45% aos 28 dias, promovendo uma redução de 53% na emissão de CO 2 por m³ de pasta. O estudo indicou que tratar e empacotar as partículas de RMP aumenta o desempenho mecânico e ambiental, tornando-se alternativa para promover a economia circular e reduzir as emissões do cimento.

    Abstract in English:

    Abstract The aim of this study is to explore more sustainable approaches by replacing Portland cement (OPC) with recycled mixed powder (RMP) derived from construction and demolition waste (CDW), with a focus on reducing carbon emissions. The CDW was subjected to grinding and sieving until a fraction <0.15 mm was obtained. The particles were then thermally activated at 800°C in a muffle for 0.5, 1, 2, and 3 hours. The OPC replacement levels by RMP were defined based on the particle packing method, ranging from 0 to 65%. The study was carried out on pastes with a water/fines ratio ranging from 0.07 to 0.14 and superplasticizer admixture (SP), evaluating the compressive strength at 28, 63, and 91 days. The mechanical and environmental performance of Portland cement pastes composed with RMP showed compressive strength higher than the reference, reaching 37 MPa for a 45% replacement content at 28 days, reducing the CO2 emissions per m³ of paste by up to 53%. This study suggested that the treatment and packaging RMP particles may potentially increase the mechanical and environmental performance, making it an alternative to promote the circular economy and low-carbon cement.
  • CO2 footprint from native lumber used in the construction industry from different types of harvesting Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Oliveira, Cássio Gomes de; Punhagui, Katia Regina Garcia; Oliveira, Lidiane Santana; Silva, Fernanda Belizário

    Abstract in Portuguese:

    Resmo O uso da madeira é frequentemente apontado como uma estratégia de descarbonização para a construção. Entretanto, a pegada de CO2 da madeira nativa, ou seja, que são as emissões decorrentes da sua exploração florestal, transporte e beneficiamento, depende do tipo de manejo florestal. Este estudo quantifica a pegada de CO2 da madeira nativa serrada bruta, proveniente de três tipos de exploração florestal: manejo sustentável, manejo convencional e extração seletiva convencional (desmatamento). Analisaram-se as emissões de CO2 da exploração florestal até o término do beneficiamento da madeira, com dados da literatura e do Sistema de Informação do Desempenho Ambiental da Construção. A pegada de CO2 da madeira serrada bruta varia entre 25 e 19.860 kgCO2/m3, com os menores valores para a madeira de manejo sustentável e os maiores para a madeira de extração seletiva convencional. Além disso, a madeira manejada estoca temporariamente, em sua estrutura celular, ~353 kgC/m3. Madeiras nativas de manejo florestal sustentável podem contribuir com a descarbonização dos edifícios, enquanto as madeiras de manejo convencional e, sobretudo, de desmatamentosão fontes expressivas de CO2 dentro do seu ciclo de vida.

    Abstract in English:

    Abstract The use of wood is often indicated as a decarbonization strategy for the construction sector. However, the CO2footprint of native wood, that is, the emissions during wood harvesting, transportation, and processing, depends on the type of forest management practiced. This study quantifies the CO2footprint of native rough sawn lumber from forests with three types of harvesting: sustainable management, conventional management, and conventional selective extraction (deforestation). CO2emissions were analyzed from harvesting to the end of wood processing based on data from the literature and the Construction Environmental Performance Information System. The CO2footprint of rough sawn lumber varies between 25 and 19,860 kCO2/m3, with the lowest values for wood from sustainable management and the highest for conventional selective extraction. In addition, managed wood stores temporarily in its cell structure ~353kgC/m 3 . Native wood from sustainable harvesting can contribute to decarbonizing buildings, whereas wood from conventional harvesting and deforestation are relevant sources of CO 2 emissions, considering the wood life cycle.
  • Curricular BIM implementation plan: protocol proposal and pilot application in Brazil Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Ruschel, Regina Coeli; Kehl, Caroline

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Incorporar o BIM na formação de profissionais tornou-se uma demanda e um tema de grande importância para o ensino superior. Existem várias propostas de implementação curricular do BIM. No entanto, na maioria dos casos, são específicos de uma única universidade oudomínio, não contemplam políticas acadêmicas ou simplificam a prática segmentando o conhecimento. Este trabalho propõe um protocolo para a implementação curricular do BIM semelhante aoda indústria, considerando aspectos de processo, tecnologia e políticas alinhados com a missão da instituição de ensino e com as competências existentes. Pesquisa-ação foi o método utilizado. Três ações foram realizadas: (1) proposição, (2) sistematização e (3) aplicação. As ações foram realizadas em ciclos de forma incremental, resultando em (1) diretrizes, (2) ferramentas de apoio e (3) planos de implementação. Duas universidades brasileiras participaram de estudos-piloto do Projeto Construa Brasil. Os estudos-piloto inspiraram uma rede de células BIM que aplicaram as diretrizes curriculares de implementação BIM em larga escala. As diretrizes mostraram-se genéricas e abrangentes, orientando a transformação com base empírica para a tomada de decisão dos acadêmicos. A facilitação de um especialista BIM foi confirmada como fator essencial de sucesso. Observa-se que, mesmo com uma tímida introdução de competências BIM em um escopo limitado de soluções de engenharia, o impacto na maturidade BIM do currículo é significativo.

    Abstract in English:

    Abstract Incorporating BIM in the education of professionals has become a demand and a topic of high importance for higher education. Several proposals for a curricular implementation of BIM exist. However, in most cases, they are specific to a single university or domain, do not consider academic policies or simplify practice by segmenting knowledge. This work proposes a protocol for the curricular implementation of BIM similar to the industry, considering aspects of process, technology, and policies aligned with the educational institution's mission and with existing competencies. Action research was the used method. Three actions were conducted: (1) proposition, (2) systematization and (3) application. The actions were executed in cycles incrementally, resulting in (1) guidelines, (2) supporting tools and (3) implementation plans. Two Brazilian universities participated in pilot studies of Project Construa Brasil. The pilot studies inspired a network of BIM cells that have synchronously applied curricular BIM implementation guidelines on a large scale. The guidelines proved to be generic and comprehensive, guiding the transformation with an empirical basis for the academics' decision-making. Leadership of a BIM specialist was confirmed as an essential factor of success. It is observed that even with a timid introduction of BIM competence in a limited scope of engineering solutions, the impact on the BIM maturity curriculum is significant.
  • Serious games: evolution of applications as a teaching technique for the Lean Construction community Built Environment: Resilient And Sustainable

    Miron, Luciana Inês Gomes; Viana, Daniela Dietz; Brandalise, Fernanda Marisa Pasinato

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O “International Group for Lean Construction” busca adaptar à indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC) uma nova filosofia gerencial. O aprendizado dessa filosofia pode ser apoiado pela utilização de metodologias ativas, especialmente dos jogos didáticos (do inglês “serious games”). Este trabalho teve como objetivo analisar a evolução da aplicação de jogos didáticos como técnica de aprendizagem baseada em classes de problemas, no contexto da comunidade da Construção Enxuta.Foi realizada uma revisão sistemática de literatura e a análise de uma experiência empírica, em uma disciplina de graduação de arquitetura e urbanismo. Os resultados demonstram a evolução do uso dessas técnicas, bem como suas implicações para a formação e treinamento de profissionais da AEC.

    Abstract in English:

    Abstract The “International Group for Lean Construction” aims to adopt a new management philosophy for the Architecture, Engineering, and Construction (AEC) industry. Learning this philosophy can be supported by using active methodologies, especially serious games. This work aimed to analyse the evolution of using serious games as a teaching technique based on problem classes, in the context of the Lean Construction community. A literature review and an analysis of an empirical experience were carried out in an architecture and urbanism undergraduate course. The results demonstrate the evolution of the use of these techniques, as well as their implications for the education and training of AEC professionals.
  • 3D modeling of building generated by photogrammetry using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Costa, Rayana Pinto; Fernandes, Luara Lopes de Araujo; Muta, Luís Filipe; Isatto, Eduardo Luis; Costa, Dayana Bastos

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Projetos de construção são sistemas altamente complexos que apresentam recorrentemente discrepâncias entre o trabalho planejado e o trabalho realizado. Tecnologias digitais, como a fotogrametria com VANTs (drones), são ferramentas de suporte promissoras nesse contexto. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar os procedimentos de desenvolvimento e qualidade de um modelo 3D gerado por fotogrametria através de imagens capturadas por drone, comparando-o ao modelo as-designed BIM. Para isso, realizou-se um estudo de caso em uma habitação de interesse social localizada em Camaçari-BA. Comparado ao modelo BIM projetado, o modelo fotogramétrico apresentou um desvio dimensional médio de -1,68%. O modelo também apresentou inconsistências como oclusões e deformações. O estudo mostra que tanto esse desvio como a qualidade do modelo fotogramétrico obtido podem ser consideravelmente influenciados pela forma de coleta dos dados (ex. baixa quantidade e resolução das fotos). A principal contribuição do estudo é apresentar o potencial do uso do VANT para captura de imagens para geração de um modelo de fotogrametria.

    Abstract in English:

    Abstract Construction projects are highly complex systems that recurrently present discrepancies between work-as-imagined and work-as-done. Digital technologies, such as photogrammetry using UAVs (drones), are promising support tools to cope with this problem. Therefore, this study aims to evaluate the procedures for developing and assessing the quality of a 3D model generated through photogrammetry from images captured by a drone, comparing it to the as-designed BIM model. Thus, a case study was carried out in a residential low-income housing construction project in Camaçari, Brazil. Compared to the as-designed BIM 3D model, the photogrammetric model presented an average dimensional deviation of -1.68%. The model also presented issues such as occlusions and deformations. The study highlights that both this deviation and the quality of the photogrammetric model can be significantly influenced by the data collection method (e.g., quantity and resolution of photos). The study's primary contribution lies in presenting the potential of UAV usage for image capture in photogrammetry model generation.
  • Modeling water consumption in public schools in Joinville, SC Ambiente Construído: Resiliente E Sustentável

    Schultt, Jéssica Daiane Cunha; Kalbusch, Andreza; Henning, Elisa

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este artigo tem como objetivo a modelagem estatística do consumo de água per capita em escolas da cidade de Joinville, SC. Levando em consideração que o ambiente escolar é grande responsável pela transmissão de conhecimentos, inclusive acerca da conservação da água, foram selecionadas para objetos de estudo desta pesquisa 26 escolas públicas da rede estadual de ensino fundamental e médio. Efetivou-se um levantamento sobre a utilização da água, por meio de visitas e questionário à direção de cada escola. Os dados coletados permitiram a caracterização das escolas e um diagnóstico preliminar do uso da água, com valores de indicador de consumo variando entre 5,15 e 18,59 litros/aluno/dia. Foi feita a análise de correlação entre as variáveis e posterior modelagem do consumo de água nas escolas, usando regressão linear múltipla, regressão linear Bayesiana e regressão geograficamente ponderada. Os resultados da análise de correlação revelam que quanto maior a renda média no bairro em que a escola está localizada e a razão área por aluno, maior o indicador de consumo. Por outro lado, o número de alunos apresenta correlação negativa com o indicador de consumo. Na modelagem estatística, a variável independente razão área por aluno apresentou-se significativa.

    Abstract in English:

    Abstract This work aims to model per capita water consumption in schools in the city of Joinville-SC. As the school environment is largely responsible for the transmission of knowledge, including information on water conservation, 26 public schools were selected for this research. A survey was carried out on the use of water, through visits and a questionnaire to the management team of each school. The data collected allowed the characterization of schools and a preliminary diagnosis of water use. A descriptive analysis of per capita water consumption was performed, with values ranging from 5.15 to 18.59 liters/student/day. Correlation analysis, multiple linear regression, Bayesian linear regression and geographically weighted regression were used. The results of the correlation analysis reveal that the higher the average income in the neighborhood where the school is located and the area per student ratio, the higher the per capita water consumption. On the other hand, the number of students has a negative correlation with per capita consumption. In the statistical modeling, the independent variable area per student ratio was significant.
  • CO2 emissions and uptake in rendering mortars: sustainable approach Built Environment: Resilient And Sustainable

    Fontolan, Beatrice Lorenz; Silva, Taine Beal; Gava, Giovanna Patrícia; Rigo, Eduardo; Neves Junior, Alex; Possan, Edna

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este estudo teve como objetivo estimar a emissão e captura de CO2 devido ao processo de carbonatação de argamassas mistas, substituindo agregado natural (AN) por agregado reciclado (AR) e teores de cal para produzir material final menos emissivo. As argamassas foram submetidas à carbonatação natural em três ambientes. A profundidade de carbonatação foi avaliada aos até 119 dias de exposição ao tempo com presença de CO2, e a análise termogravimétrica determinou o teor de carbono absorvido. A avaliação dos cenários considerou diferentes profundidades para o potencial absorção de CO2. Verificou-se que quanto maior o teor de cal, maiores as emissões e captura de carbono. Contudo, a quantidade de CO2 capturada (25,41 KgCO2/m³) não neutraliza a sua emissão proveniente da produção de matérias-primas. Substituindo o AN pelo AR, as argamassas reduziram as emissões associadas à produção, em aproximadamente 8,15%. A simulação dos cenários comprovou que o controle construtivo é essencial, pois em espessuras inferiores a 20 mm a fixação máxima de carbono é alcançada antes da aplicação de revestimento. As argamassas com agregados reciclados são menos emissivas, o que é essencial na seleção de materiais de construção mais sustentáveis.

    Abstract in English:

    Abstract This study aimed to estimate CO2 emission and uptake due to the mixed rendering mortars carbonation process, replacing natural aggregate (NA) with recycled aggregate (RA) and lime contents to produce less emissive final material. Mortars were subjected to natural carbonation in three environments. Carbonation depth was evaluated until 119 days of CO2 environmental exposure, and thermogravimetric analysis determined absorbed carbon content. The scenario evaluation considered different depths for the potential CO2 uptake. It was found that the higher the lime content, the higher the carbon emissions and capture. However, the CO2 captured amount (25.41 KgCO2/m³) does not balance its emission from raw materials production. Replacing NA for RA, the mortars reduced emissions associated with production by approximately 8.15%. The scenario simulation proved that constructive control is essential for rendering mortar depths less than 20 mm, the maximum carbon fixation is reached before rendering. Mortars with recycled aggregate are less emissive, which is essential in selecting more sustainable building materials.
  • Method for implementing standardized work as an additional element of location-based planning and control Simpósio Brasileiro De Gestão E Economia Da Construção

    Bonesi-De Luca, Fabiana Maria; Vargas, Fabrício Berger de; Formoso, Carlos Torres; Bulhões, Iamara Rossi

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Trabalho Padronizado (TP) é uma abordagem originária da indústria da manufatura que visa a padronizar e melhorar a eficiência dos ciclos de operações com base na Filosofia da Produção Enxuta. O TP tem o potencial de apoiar a implementação do Planejamento e Controle Baseado em Localização (LBPC), pois permite equilibrar a carga de trabalho entre os trabalhadores ou equipes, contribuindo para a sincronização de processos. O objetivo deste estudo foi desenvolver um método para implementação do TP como um elemento adicional do LBPC. Design Science Research foi a abordagem metodológica utilizada, sendo conduzido um estudo empírico em uma empresa atuante no mercado imobiliário, na qual o método para implementação do TP foi concebido e implementado. Os seguintes benefícios foram identificados no estudo: aumento do grau de padronização das operações, melhoria na sincronização entre processos, aumento do engajamento da mão-de-obra com padrões de processo, e melhoria em termos de confiabilidade em relação a prazos. A principal contribuição desta pesquisa para o avanço do conhecimento foi a adaptação da abordagem do TP ao contexto da construção civil como um elemento adicional do LBPC.

    Abstract in English:

    Abstract Standardized Work (SW) is an approach originated in the manufacturing industry, which aims to standardize and improve the efficiency of operations cycles, based on the Lean Production Philosophy. SW has the potential to support the implementation of Location-Based Planning and Control (LBPC) as it allows balancing the workload between workers or teams, contributing to the synchronization of processes. The aim of this study is to propose a method for implementing SW as an additional element of LBPC. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation and an empirical study was carried out in a real estate company, in which the method for implementing SW was conceived and implemented.The following benefits were identified in the study: increase in the degree of process standardization, improvement in process synchronization, increase in the engagement of the work force with process standards, and improvement in terms of time reliability. The main contribution of this research study has been the adaptation of SW in the construction context as an additional element of LBPC.
  • Finding patterns of occupant behaviour in actual data for thermal performance simulation: a case study in low-income houses Comfort And Energy Efficiency In The Built Environment

    Schaefer, Aline; Eccel, João Vítor; Ghisi, Enedir

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A forma como os moradores ocupam e operam as casas influencia o consumo de energia. O objetivo deste trabalho é encontrar padrões de comportamento dos moradores em dados reais para fins de simulação do desempenho térmico. Dados sobre ocupação de cômodos e funcionamento de portas e janelas foram obtidos por meio de um banco de dados criado por meio da aplicação de questionários em habitações de interesse social localizadas em Florianópolis. Os perfis de referência foram obtidos por meio de análise de agrupamento, com técnicas hierárquicas e não hierárquicas combinadas. Tais perfis foram submetidos a simulações computacionais. Os resultados mostraram variabilidade significativa entre os grupos quanto à ocupação e operação de portas e janelas. Foi possível verificar o impacto que diferentes perfis têm no desempenho da casa, seja pela ocupação ou pelas perdas de calor e ganhos com as trocas de ar através de portas e janelas. A combinação desses efeitos resultou em alguns perfis altamente vulneráveis às condições de temperatura externa, enquanto outros foram capazes de manter as temperaturas internas mais constantes. Foi possível verificar que a utilização de perfis de referência baseados em dados reais leva a indicadores de desempenho mais confiáveis.

    Abstract in English:

    Abstract The way residents occupy and operate houses influences the energy consumption. The objective of this paper is to findpatterns of occupant behaviour in actual data for thermal performance simulation.Data on occupancy of rooms and operation of doors and windows were obtained through a database created by means of application of questionnaires in low-income houses located in Florianópolis, southern Brazil. The reference profiles were obtained using cluster analysis, hierarchical and non-hierarchical techniques combined. Such profiles were submitted to computer simulations. The results showed significant variability within the clusters regarding the occupancy and operation of doors and windows. It was possible to verify the impact that different profiles have on the performance of the house, either due to occupancy or heat losses and gains from air changes through doors and windows. The combination of these effects resulted in some profiles that were highly vulnerable to external temperature conditions, while others were able to maintain the internal temperatures more constant. It was possible to verify that the use of reference profiles based on actual data lead to more reliable performance indicators.
  • Influence of thermal shock on temperature distribution in adhered ceramic tiling systems Artigo

    Cremonesi, Guilherme Akyo; Resende, Maurício Marques

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O estudo investigou os efeitos causados pelo fenômeno do choque térmico sobre a distribuição de temperatura em sistemas de revestimento cerâmico aderido (SRCA). Carregamentos cíclicos térmicos e higroscópicos são eventos periódicos resultado de processos sucessivos e sequenciais de aquecimento por irradiação solar e resfriamentos bruscos por chuvas. Por meio de um programa experimental realizado em um protótipo de revestimento cerâmico composto de placas de porcelanato assentadas com argamassa colante diretamente sobre uma parede de concreto, monitoraram-se as temperaturas superficiais e na interface argamassa colante-concreto durante sua exposição a ciclos de aquecimento e resfriamento, conforme procedimentos da NBR 15575-4 (ABNT, 2021). O confinamento de energia térmica (calor) no interior da estrutura, após o início do resfriamento, demonstra que parte dos esforços térmicos é mantida internamente à estrutura mesmo após a queda de temperatura superficial da placa cerâmica (distribuição não homogênea), indicando que as movimentações estruturais de origem térmica tenderão a ir em direções diferentes (não uniformes) e, consequentemente, ocasionarão solicitações opostas entre camadas. Isso resulta em possível acréscimo e concentração de tensões em determinadas regiões, que, se críticas, levarão ao surgimento do dano no revestimento cerâmico.

    Abstract in English:

    Abstract This study investigated the effects caused by the thermal shock phenomenon on the temperature distribution in Adhered Ceramic Tiling Systems (ACTS). Cyclic thermal and hygroscopic loads are periodic events resulting from successive and sequential processes of heating by solar irradiation and sudden cooling by heavy rains. Through an experimental program carried out in a ceramic tile prototype composed of porcelain tiles settle with adhesive mortar directly on a concrete wall, monitored the surface temperatures and temperatures at the adhesive mortar-concrete interface were measured during its exposure to heating and cooling cycles according to NBR 15575-4 (ABNT, 2021) procedures. The confinement of thermal energy (heat) inside the structure, after the beginning of cooling, demonstrates that part of the thermal stresses is maintained internally to the structure even after the drop-in surface temperature of the ceramic tile (non-homogeneous distribution), indicating that the movements structural elements of thermal origin will tend to different directions (non-uniform) and, consequently, will cause opposite stresses between layers. This results in a possible increase and concentration of stresses in certain regions that, if critical, will lead to the appearance of damage in the ceramic coating.
  • Experimental analysis of concrete columns with bamboo reinforcement under eccentric compression Artigo

    Nzambi, Aaron Kadima LukanuLwa; Oliveira, Dênio Ramam Carvalho de; Coêlho, Euclydes Luiz Pires

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Esta pesquisa avaliou o comportamento de flexocompressão na rigidez da conexão viga-pilar com o uso de armadura de bambu da espécie Bambusa vulgaris como alternativa de substituição à armadura convencional de aço, na expectativa de utilizar um material com viés ecológico. Foram confeccionados 4 pilares de concreto armado de comprimento 1.600 mm e de seções transversais de 140x140 mm² e de 140x310 mm² no trecho interno e nas extremidades do pilar respectivamente, simulando a conexão viga-pilar. Os pilares tinham como única variável a taxa de armadura longitudinal, de 1,03% para o pilar convencional, de 2,14%, 3,21% e 4,29% para os pilares com o bambu. Os resultados quanto à capacidade resistente mostraram que o pilar com a taxa de bambu de 4,29%, ou seja, com a área de armadura quatro vezes a área do aço, apresentou comportamento similar ao pilar com armadura convencional e teve o menor índice de ductilidade, reduzindo consideravelmente a propagação das fissuras. As estimativas teóricas apresentaram variabilidade de apenas 9%. Assim, o bambu, com taxa e aderência adequadas, revelou-se uma alternativa tecnicamente viável e sustentável ao aço na fabricação de elementos estruturais de concreto armado.

    Abstract in English:

    Abstract This research evaluated the flexo-compression behavior in the rigidity of the beam-pillar connection with the use of bamboo armor of the species bamboo vulgaris as an alternative replacement to conventional steel reinforcement, in the expectation of using an alternative material with ecological biases. They have manufactured reinforced concrete pillars of length 1,600 mm and cross-sections (140 x 140) mm² and (140 x 310) mm² were made, respectively, in the internal stretch and at the ends of the pillar, simulating the beam-pillar connection. The pillars had as their only variable the longitudinal reinforcement rate, of 1.03% for the conventional pillar, of 2.14%, 3.21% and 4.29% for the pillars with the bamboo. The results regarding the resistant capacity showed that the pillar with the bamboo rate of 4.29%, that is, with the reinforcement area four times the steel area, presented similar behavior to the pillar with conventional reinforcement and had the lowest ductility index, considerably reducing the propagation of cracks. And the theoretical estimates showed variability of only 9%. Thus, bamboo, with an adequate rate and adhesion, revealed a technically viable and sustainable alternative to steel in the manufacture of reinforced concrete structural elements.
  • Assessing occupant behaviour in open-plan offices in Florianópolis: a case study regarding windows, lighting, and air-conditioning systems Artigo

    Ghisi, Enedir; Bavaresco, Mateus; Silvestre, Acácio Gomes Corrêa

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Ainfluência do comportamento dos usuários em edificações é amplamente discutida como uma das causas para discrepâncias entre consumos energéticos esperados, durante a fase de projeto, e consumos durante a operação. Conhecer os principais motivadores para ajustes nos sistemas de edificações é imprescindível para aprimorar a modelagem desses comportamentos. O objetivo deste estudo é avaliar os principais agentes motivadores para o ajuste das janelas, luminárias e aparelhos de ar-condicionado em escritórios. Dois escritórios foram monitorados por meio de sensores que coletaram dados de qualidade do ambiente interno e comportamento de usuário. Foram consideradas influentes para a interação com sistemas de janelas a pluviometria e as temperaturas do ar externo e interno. O aumento das temperaturas interna e externa apresentou ainda mais influência na interaçãocom aparelhos de ar-condicionado. Duas foram as principais conclusões: há influência do layout dos escritórios no compartilhamento e controle das janelas e eficiência de estratégias passivas, como o uso de ventilação natural e cruzada; e há influência do aumento da temperatura interna em comparação à externa na previsibilidade de abertura de janelas e acionamento de aparelhos de ar-condicionado.

    Abstract in English:

    Abstract The influence of occupant behaviour in buildings is widely discussed as one of the causes for the gap between energy use estimated via computer simulation and during building operation. Knowing the main drivers for adjustments in building systems is essential to guide the development of mathematical models for such behaviours. The aim of this study is to evaluate the main motivating agents for adjusting windows, luminaires, and air-conditioning in offices. Two offices were monitored using sensors that collected data from the internal environment and user interaction with such systems. Rainfall and external and internal air temperatures were considered influential for the interaction with window systems. The increase in internal and external temperatures had even more influence on interactions with air-conditioners. The main conclusions were: there is influence of the layout of the offices in the sharing and control of windows and efficiency of passive strategies, such as the use of natural and cross ventilation; and there is an influence of the increase in internal temperature compared to external temperature in the predictability of opening windows and turning air-conditioning devices on.
  • Plant-derived thermosetting composites: water absorption and mechanical properties retention after weathering Artigo

    Dias, Bernardo Zandomenico; Alvarez, Cristina Engel de; Meneghetti, Leila Cristina; Lara, Arthur Hunold

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Buscando ampliar a aplicação dos compósitos termorrígidos, esta pesquisa objetiva identificar as bioresinas e biofibras mais resistentes às intempéries, contribuindopara seu uso externo. Foram levantadas pesquisas experimentais sobre compósitos com matriz sintética ou vegetal e fibras vegetais ou híbridas, com diferentes processos de moldagem, geometrias de reforço, alinhamento e tratamento das fibras e frações fibras/matriz. Buscou-se trabalhos que estudaram as resistências à tração e à flexão; a absorção de água dos compósitos em 24h de imersão e até a saturação; e sua retenção da resistência mecânica após envelhecimento. Investigou-se a influência do tipo de matriz e de fibra e de suas frações nessas propriedades. Resultados indicam que compósitos de matriz vegetal absorvem menos água em 24h, e que compósitos com linho, sisal ou cânhamo possuem a menor absorção de água na saturação e maior retenção da resistência à tração após o envelhecimento. Isto é, aparentemente esses compósitos sofrem menos danos devido às intempéries, possuindo maior potencial para uso externo. Mas, independentemente da fibra, conforme sua quantidade aumenta, diminui a retenção da resistência à flexão dos compósitos, limitando sua aplicação.

    Abstract in English:

    Abstract In order to widen the application fields of thermosetting composites, this research aims to identify the bioresins and biofibers more resistant to weathering, enabling their use outdoors. Data were collected from experimental research on composites made from synthetic or plant-derived matrix with plant or hybrid fibers, and using various molding processes, reinforcement geometries, alignment and treatment of fibers and fiber/matrix fractions. The investigation searched for researches that studied the composites tensile and flexural strengths; their water absorption in 24 hours of immersion and until saturation; and their retention of mechanical strength after aging. The effect of matrix and fiber types and their fractions on these properties was studied. Results indicate that composites with plant-derived matrix absorb less water in 24h, and that composites with flax, sisal or hemp have the lowest water absorption at saturation and the greater retention of tensile strength after aging. In other words, apparently these composites are less prone to weathering and thus have potential for outdoor use. However, regardless of the fiber type, as its content increases, the retention of flexural strength of composites decreases, limiting their usage in some applications.
  • Low-density particleboards from sisal waste Artigo

    Costa, Lucas Lima; Santos, Filipe Luigi Dantas Lima; Amorim Júnior, Nilson Santana de; Santana, Henrique Almeida; Ribeiro, Daniel Veras; Cunha, Rita Dione Araújo; César, Sandro Fábio

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O sisal (Agave sisalana) é uma planta explorada nas regiões semiáridas do Brasil para produção de fibras, mas o escapo floral do sisal (flecha) é coletado e frequentemente queimado causando problemas ambientais, até mesmo pelo descarte irregular. Para contornar este cenário, o objetivo deste trabalho foi produzir painéis reconstituídos usando a flecha do sisal e resina poliuretana à base de mamona. Os painéis foram obtidos empregando 175 g do miolo da flecha de sisal triturada com dimensões inferiores a 2 mm e adotando 10% de resina poliuretana à base de mamona e as amostras foram prensadas com tensão de 2 MPa. Avaliou-se no painel reconstituído, através da NBR 14810-1 (ABNT, 2013) e NBR 14810-2 (ABNT, 2018) as propriedades físicas: umidade, densidade, inchamento e absorção; bem como as propriedades mecânicas: MOR, MOE, força de ligação e compressão paralela. Os resultados encontrados mostram que o painel é classificado como de baixa densidade (419,8 kg/m³), e de propriedades físicas e mecânicas semelhantes a outros painéis de mesma classificação da literatura. Para MOR e MOE foram encontrados 5,24 MPa e 147,49 MPa de média, respectivamente. Já os ensaios de tração perpendicular e compressão paralela obtiveram resultados de 0,14 MPa e 1,14 MPa, respectivamente.

    Abstract in English:

    Abstract Sisal (Agave sisalana) is a plant exploited in semi-arid regions of Brazil for fiber production, but the floral scape of sisal (peduncle) is collected and often burned, causing environmental problems, even through irregular disposal. To circumvent this scenario, the objective of this work was to produce reconstituted panels using the sisal arrow and castor-based polyurethane resin. The panels were obtained using 175 g of crushed sisal arrow core with dimensions smaller than 2 mm and adopting 10% castor-based polyurethane resin and The samples were pressed under tension of 2 MPa. The properties of reconstituted panel were evaluated through NBR 14810-1 (ABNT, 2013) and NBR 14810-2 (ABNT, 2018), the physical properties were investigated: moisture, density, thickness swelling and absorption; as well as mechanical properties: MOR, MOE, internal bond and parallel compression. The found results show that the panel is classified as low density (419.8 kg/m³), and with physical and mechanical properties similars to other panels of the same classification in the literature. For average values of MOR and MOE it was found 5.24 MPa and 147.49 MPa, respectively. For internal bonding it was found 0.14 MPa and for parallel compression properties it was found 1.14 MPa.
  • Evaluation of characteristics and abrasion resistance of paints formulated with Curcuma Longa L. pigment for buildings Artigo

    Faria, Fernanda Cardoso de; Schmid, Aloísio Leoni; Miranda, Isabela Pagani Heringer de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Opresente estudo buscou formular tintas artesanais para pinturas de murais cujos pigmentos sejam oriundos de plantas, considerando a necessidade de aditivos e técnicas capazes de garantir um bom desempenho para paredes internas de edificações. A falta de receitas e publicações sobre a proporção de cada componente para a obtenção de uma tinta com bom desempenho motivou a elaboração da presente pesquisa, em que foram desenvolvidas formulações através de delineamento experimental de misturas para obter suspensões homogêneas que estejam em conformidade com os limites de desempenho definidos pela NBR 15079-1:2021. O desempenho das misturas frente ao ensaio de resistência à abrasão (RAU) foi avaliado de acordo com as variações das proporções dos componentes das misturas e as variáveis de pH e viscosidade. Os resultados indicam que os índices mais elevados de RAU foram alcançados ao elevar os níveis de pigmento e bactericida, ao passo que altos índices de pH apresentaram viscosidade elevada e bom desempenho frente à RAU, e vice-versa. Através do presente estudo, conclui-se que é possível elaborar tintas com pigmentos de Curcuma Longa L. e insumos naturais com desempenho satisfatório para aplicação e elaboração de pinturas murais em paredes internas de edificações.

    Abstract in English:

    Abstract This study handles the possibility of formulating artisanal paints for wall paintings whose pigments come from plants, considering the need for additives and techniques capable of guaranteeing a good performance for internal walls of buildings. The lack of recipes and publications on the proportion of each component to obtain a paint with good performance motivated the preparation of the present research, in which formulations were developed through experimental design of mixtures to obtain homogeneous suspensions that comply with the limits stipulated by NBR 15079-1:2021. The performance of the mixtures in the Abrasion Resistance Test was evaluated according to the variations in the proportions of the components of the mixtures, and the pH and viscosity variable. The results indicate that the highest levels of abrasion resistance were achieved by raising the levels of pigment and bactericide, while high pH indices showed high viscosity and good performance against abrasion resistance, and vice versa. Through this study, it is concluded that it is possible to elaborate paints with Curcuma Longa L. pigments and natural inputs with satisfactory performance for the application and elaboration of mural paintings on internal walls of buildings.
  • Functionally graded concrete: porosity gradation to enhance durability under carbonation Artigo

    Ribeiro, Daniel Veras; Silva, Adriana dos Santos; Dias, Cléber Marcos Ribeiro

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O presente artigo avalia o potencial de aplicação do conceito de material com gradação funcional (MGF) ao desenvolvimento de concretos mais duráveis frente à carbonatação, um dos principais mecanismos de degradação das estruturas de concreto armado. Ensaios acelerados de carbonatação com temperatura (27 ( 2 °C), concentração de CO 2 (3 ( 0,5%) e umidade (65 ( 5%) controladas foram realizados em concretos homogêneos e com gradação funcional em que a porosidade do material foi variada ao longo dos corpos de prova. Para a confecção dos corpos de prova de concreto com gradação funcional foram utilizados concretos com relações água/cimento iguais a 0,35, 0,45 e 0,55 de forma que tivéssemos uma redução de porosidade à medida que nos aproximássemos da superfície da peça. O avanço da frente de carbonatação foi avaliado após 8, 9, 10, 14 e 24 semanas de exposição acelerada, empregando-se o indicador químico fenolftaleína. A partir dos resultados obtidos observou-se que os concretos com gradação funcional apresentaram coeficiente de carbonatação (K) ligeiramente superior ao do concreto com relação a/c igual a 0,35 (1,71 e 1,54 mm.semana -0,5 , respectivamente) e bastante inferior aos concretos com relação água cimento iguais a 0,45 (2,31 mm.semana -0,5 ) e 0,55 (3,78 mm.semana -0,5 ), evidenciando que a gradação funcional pode ser um método eficiente para proporcionar o aumento da durabilidade de elementos de concreto sujeitos à carbonatação.

    Abstract in English:

    Abstract The present paper evaluated the potential application of the functionally graded material (FGM) concept to develop more durable concrete to carbonation, one of the main degradation mechanisms of reinforced concrete structures. Accelerated carbonation tests with controlled temperature (27 ( 2°C), CO2 concentration (3 ( 0.5%) and humidity (65 ( 5%) were carried out in homogeneous concretes and with functional gradation in which the porosity of the material was varied across the slices. For the manufacture of graded concrete specimens, concretes with water/cement ratios equal to 0.35, 0.45, and 0.55 were produced, with lower porosity (w/c = 0.35) close to the surface of the specimen. The advance of the carbonation front was evaluated after 8, 9, 10, 14, and 24 weeks of accelerated exposure, using the chemical indicator phenolphthalein. The results show that the functionally graded concrete had a carbonation coefficient (K) slightly higher than that of the concrete with a w/c ratio equal to 0.35 (1.71 and 1.54 mm.week-0.5, respectively) and much lower than concrete with water-cement ratio equal to 0.45 (2.31 mm.week-0.5) and 0.55 (3.78 mm.week-0.5). This demonstrates that functional grading can be an efficient method to increase the durability of concrete elements subject to carbonation.
  • Use of dregs and grits as partial replacement of cement: characterization and mechanical strength Artigo

    Oliveira, Yasmine Simões de; Costa, Eliane Betânia Carvalho; Motta, Leila Aparecida de Castro

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Ouso de adições minerais em substituição ao clínquer Portland é uma das medidas mitigadoras de emissão de CO2, mais promissoras em larga escala, adotadas pelas cimenteiras. Dada a limitação de disponibilidade de algumas, materiais alternativos vêm sendo investigados. A presente pesquisa teve como objetivo caracterizar e avaliar o efeito de diferentes teores de dregs e grits em substituição parcial ao cimento na resistência à compressão. Os resíduos foram submetidos à moagem, utilizando-se partículas inferiores a 75 µm. Foram realizados ensaios para caracterização química e física dos dregs e grits. Para ambos os resíduos, foram analisados os teores de 0, 5, 10, 20 e 30% em substituição à massa de cimento na produção de argamassas. A relação água/finos e o teor de aditivo superplastificante foram mantidos constantes. No estado fresco, foram avaliados o índice de consistência e o teor de ar incorporado. As argamassas com dregs proporcionaram maior resistência em relação às com grits devido ao maior teor de água combinada. Os resultados mostraram que é possível substituir até 36% do cimento por esse resíduo para obtenção de resistência à compressão de 25 MPa e 15% para 40 MPa.

    Abstract in English:

    Abstract The use of supplementary cementitious materials to replace Portland clinker is one of the most effective strategies adopted by cement companies to reduce CO 2 emission on large-scale. However, due to the limited availability of traditional materials, alternative options are being investigated. The main objective of this research is to evaluate the characteristics and effect of different replacement levels of cement by dregs and grits on compressive strength. The wastes were ground and particles smaller than 75 µm were used. Chemical and physical were performed to characterize the dregs and grits. For both wastes, replacement levels of 0, 5, 10, 20 and 30% of cement mass were evaluated in the mortar production. The water-cement ratio and superplasticizer admixture content were kept constant. In fresh state, the consistency index and incorporated air content were obtained. Mortars made with dregs had higher strength compared to grits due to the higher combined water content. The results showed that it is possible to replace up to 36% of cement with dregs to obtain a strength of 25 MPa; and 15% for 40 MPa.
  • Analysis of normal and shear stresses and vertical displacements in cross-laminated timber panels through plate theories, numerical and simplified methods Artigo

    Santos, Cauê Izelli dos; Miotto, José Luiz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Amadeira lamelada colada cruzada (MLCC) é um produto empregado na forma de painéis que apresenta como desafio a consideração conjunta da disposição ortogonal de lamelas com o comportamento ortotrópico da madeira. Para avaliar o comportamento mecânico de painéis de MLCC, em flexão simples, é possível recorrer a teorias de placas, métodos numéricos e simplificados. Dentro desse contexto, este trabalho se propôs a analisar as tensões, normais e de cisalhamento, bem como os deslocamentos verticais em um dado painel de MLCC por meio de três teorias de placas, três métodos simplificados, método dos elementos finitos e um método analítico proposto. Para o estudo, foi considerado um painel de MLCC com cinco camadas de 20 mm de espessura, inicialmente quadrado com lados de 3 m, sendo, posteriormente, realizadas análises paramétricas da razão entre as dimensões em planta. Com as análises estruturais, foi possível a obtenção das tensões, bem como os deslocamentos verticais do referido painel. As análises paramétricas realizadas permitiram averiguar a sensibilidade do painel de MLCC proposto, em termos de tensões e deslocamentos verticais, frente às variações da razão entre as dimensões em planta do painel.

    Abstract in English:

    Abstract Cross-laminated timber (CLT) is a product used in the form of panels that presents as a challenge the simultaneous consideration of the orthogonal arrangement of lamellae with the orthotropic behaviour of wood. In order to evaluate the mechanical behaviour of CLT panels in bending, it is possible to resort to plate theories, numerical and simplified methods. Within this context, this paper proposed to analyse the normal and shear stresses, as well the vertical displacements in a given CLT panel through three plate theories, three simplified methods, Finite Element Method and a proposed analytical method. For the study, a five-layered CLT panel with lamellae thickness of 20 mm, at first, with sides of 3 m. Afterward, parametric variations of the ratio between spans were also stipulated. The structural analysis permitted to obtain the stresses and the vertical displacements for the aforementioned panel. The parametric variations carried out made it possible to verify the sensitivity of the proposed panel in terms of stresses and vertical displacements against variations in the ratio between the panel’s plan dimensions.
  • Application of steel fiber reinforced concrete (SFRC) in beams subjected to shear Artigo

    Suk, Diego Andrey; Ferrari, Vladimir

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Para o entendimento do comportamento ao cisalhamento de vigas de concreto reforçadas com fibras de aço e sem a utilização de estribos, foram estudadas experimentalmente vigas por meio de ensaios de flexão. Os parâmetros analisados foram duas classes deresistência à compressão (30MPa e 45MPa) e três quantidades de fibras (40kg/m³, 60kg/m³ e 80kg/m³), além de um traço de referência. Uma comparação analítica dos resultados experimentais com modelos de cálculos de regulamentações normativas e de trabalhos científicos foi estudada para a previsão da força de ruína das vigas. Os resultados experimentais demonstraram ganhos na resistência última ao cisalhamento proporcionado pelas fibras de aço, evidenciando seu grande potencial frente ao esforço de cisalhamento. O modo de ruína das vigas não foi alterado para as quantidades de fibras e classes de resistência estudadas. Porém, maior capacidade de carga e de deformação foi evidenciada com o aumento da quantidade de fibras e do fck. O modelo da norma brasileira NBR 16935 (ABNT, 2021a) mostrou excelente resultado na previsão da força de ruína das vigas do grupo C30.

    Abstract in English:

    Abstract For the understanding of the shear behavior of steel fiber reinforced concrete beams without stirrups (shear reinforcement), beams were experimentally studied employing bending tests. The analyzed parameters were two classes of compressive strength (30 MPa and 45 MPa) and three dosages of fibers (40 kg/m³, 60 kg/m³ and 80 kg/m³), in addition to the reference trace. An analytical comparison of the experimental results with calculation models from normative regulations and scientific papers was studied to predict the failure force of the beams. The results showed gains in the ultimate shear strength provided by steel fibers, evidencing their great potential against shear stress. The failure mode of the beams was not altered for the dosages of fibers and compressive strength classes studied. However, higher load and deformation capacity was evidenced with an increasing number of fibers and f c . The model from Brazilian regulation NBR 16935 (ABNT, 2021a) showed excellent results in predicting the failure force of the beams in group C30.
  • Development and characterization of sustainable concrete with marine shell waste Artigo

    Leite, Lucimária Pirangi; Andrade, Fábia Kamilly Gomes de; Estolano, Amanda Marques Lopes; Almeida Filho, Roberto Revoredo de; Cruz, Felipe Mendes da; Lima, Victor Marcelo Estolano de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As atividades de mariscagem e malacocultura produzem uma grande quantidade de resíduos sólidos compostos por conchas marinhas. O impacto ambiental do descarte inadequado pode ser atenuado com estratégias de reaproveitamento. O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade do uso de resíduo de conchas marinhas com substituintes parciais de agregados no concreto. As características físicas do agregado reciclado foram investigadas através das técnicas de Microscopia de Força Atômica (MFA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) a fim de esclarecer aspectos da superfície de contato com a pasta; as características químicas e mineralógicas foram investigadas por meio dos ensaios de fluorescência de raios-X e difração de raios-X; e o ensaio de resistência à compressão foi conduzido em amostras de concreto foram moldadas para avaliação do comportamento destes materiais do comportamento destes materiais como agregado (concha tipo A) e fíler (concha tipo B). Concluiu-se que o uso de até 20% de substituição de concha marinha como agregado graúdo e 10% como filer mostrou viabilidade para aplicações em concretos estruturais e, de forma complementar, teores de até 30% podem ser direcionados à concretos não estruturais.

    Abstract in English:

    Abstract The improper disposal of this waste poses environmental challenges, which can be addressed through effective reuse strategies. This study aims to explore the potential of utilizing marine shell waste as partial substitutes for aggregates in concrete. The research involves investigating the physical characteristics of the recycled aggregate using Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques to elucidate the contact surface with the paste. Additionally, chemical and mineralogical characteristics are analyzed through X-ray fluorescence and X-ray diffraction tests. The compressive strength test is conducted on concrete samples to assess the performance of these materials as both aggregate (shell type A) and filler (shell type B). The findings indicate that replacing up to 20% of marine shells as coarse aggregate and 10% as filler demonstrates feasibility for applications in structural concrete. Furthermore, up to 30% replacement can be directed towards non-structural concrete, providing a comprehensive understanding of the potential applications of marine shell residues in concrete production.
  • Effect of self-healing in closing cracks from the sulfate attack in Portland, supersulfated and alkali-activated cement Artigo

    Trentin, Priscila Ongaratto; Luz, Caroline Angulski da; Medeiros-Junior, Ronaldo Alves de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A autocicatrização consiste no fechamento de fissuras e recuperação da estanqueidade dos materiais à base de cimento e pode ocorrer por hidratação dos materiais da mistura (autógena) ou por materiais adicionados à mistura para esse fim (autônoma). Este estudo consiste na utilização de autocicatrização autógena estimulada como forma de atenuar o ataque por sulfatos (sódio e magnésio), com a avaliação da influência de adição cristalizante neste processo. Para isso, foram realizados ciclos de ataque sulfatado e autocicatrização (ciclos de molhagem e secagem), com o objetivo de avaliar o comportamento de argamassas com três tipos de cimento: Portland, supersulfatado e álcali ativado. Os resultados mostraram que a autocicatrização não foi suficiente para fechar trincas devido ao ataque por sulfatos. Esse comportamento foi associado à hipótese de que o alto teor de cálcio da adição cristalizante reagiu com os sulfatos e formou produtos expansivos, aumentando a taxa de ataque.

    Abstract in English:

    Abstract Self-healing consists of closing cracks and recovering the watertight properties of cement-based materials and can occur by hydration of the materials of the mixture (autogenous) or by materials added to the mixture for this purpose (autonomous). This study consists of the use of stimulated self-healing as a way of mitigating sulfate attack (sodium and magnesium), with the evaluation of the influence of crystalline admixture in this process. For that, cycles of sulfate attack and self-healing (by wetting and drying cycles in water) were performed, aiming to evaluate the behavior of mortars with three types of cement: Portland, supersulfated, and alkali-activated. The results showed that self-healing was not sufficient to close cracks due to sulfate attack. This behavior was associated with the hypothesis that the high calcium content of the crystalline admixture reacted with the sulfates and formed expansive products, increasing the attack rate.
  • Load-bearing masonry in fire situation: influence of clay bricks compressive strength Artigo

    Lima, Felipe Schneider de; Trevisan, Rafael; Klippel Filho, Sérgio; Vechim, Julio César; Tutikian, Bernardo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Diversas características influenciam a resistência ao fogo de sistema de parede em alvenaria estrutural, dentre as quais pode se incluir sua resistência à compressão. O comportamento desse sistema é validado experimentalmente conforme a norma NBR 5628. Esse estudo tem como objetivo analisar comparativamente a resistência ao fogo obtida através de ensaios em escala real em alvenaria estrutural, envolvendo as características de isolamento térmico, estanqueidade a passagem de gases e fumaça e estabilidade estrutural. Foram avaliados componentes com a mesma configuração em termos de revestimento e assentamento, assumindo como variável a resistência a compressão dos blocos, tendo sido considerados neste estudo blocos de classe EST 60, 100 e 140. Os resultados obtidos apontam que a resistência à compressão da alvenaria pode influenciar, além da estabilidade estrutural do sistema, também seu isolamento térmico, critério tipicamente crítico para alvenarias de blocos cerâmicos em situação de incêndio. A amostra de maior resistência à compressão apresentou menor deslocamento horizontal, contribuindo para mitigar a geração de fissuras, aumentando a oposição da alvenaria à passagem da temperatura ao longo de sua seção transversal e assim aumentar sua resistência ao fogo.

    Abstract in English:

    Abstract There are several characteristics that influence fire resistance of load-bearing masonries, wherein stand out the bricks compressive strength. Verification of wall systems fire behavior was conducted as prescribed by NBR 5628. This research aims to comparatively analyze fire resistance in real scale load-bearing walls, considering thermal insulation, structural stability, and airtightness. The thickness of the coating and laying mortar were standardized for all specimens just varying brick geometry and septs design in blocks of EST 60, 100, and 140 class. The obtained results show that the compressive strength of the bricks can induce both the structural stability of the constructive systems and its thermal insulation, being a typically critical characteristic for clay brick walls in a building fire. The sample with the highest compressive strength obtained the shortest local displacement, contributing to mitigate the generation of fissures in the system, enhancing the thermal insulation of the clay brick wall, and, thereby, its fire resistance.
  • Incorporation of textile sludge in civil construction materials: a systematic search Artigo

    Silva, Carina Lessa; Marinho, Érika Pinto; Nóbrega, Ana Cecília Vieira de; Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Olodo têxtil é um resíduo do tratamento do efluente das lavanderias têxteis e sua incorporação em materiais alternativos tem sido proposta como possibilidade para sua destinação. Foi realizada uma busca sistemática na literatura nesta perspectiva, visando observar as concentrações de material residual e seu preparo, as matrizes utilizadas, o desempenho tecnológico e imobilização do resíduo têxtil. As matrizes empregadas foram argamassas, concretos e tijolos cerâmicos, sendo observados, de maneira geral, efeitos deletérios nas características mecânicas dos materiais produzidos. Em concretos e argamassas, a finura impactou no aumento da demanda de água, o que elevou a porosidade das misturas; e a matéria orgânica e metais pesados, na hidratação do cimento. Estudos recentes propuseram, então, o pré-tratamento do material residual como uma alternativa favorável. Incrementos na porosidade também ocorreram nos tijolos cerâmicos, porém, devido ao elevado teor de matéria orgânica. Quanto a imobilização do resíduo, os materiais cimentícios apresentaram desempenho satisfatório; já os tijolos cerâmicos, obtiveram alguns resultados fora dos limites normativos. Portanto, é necessário ampliar as discussões quanto ao pré-tratamento realizado no lodo têxtil, bem como seus impactos no desempenho mecânico e ambiental.

    Abstract in English:

    Abstract Textile sludge is a waste from the effluent treatment of textile laundries and its incorporation into alternative materials has been proposed as a possibility for its disposal. A systematic search was carried out in literature from this perspective, aiming to observe concentrations of waste material and its preparation, matrices used, technological performance and immobilization of textile waste. The matrices used were mortars, concretes and ceramic bricks, in general, deleterious effects were observed on mechanical characteristics of the materials produced. In concrete and mortars, the fineness had an impact on increase in water demand, which increased mixtures porosity; and organic matter and heavy metals, in cement hydration. Recent studies therefore proposed waste material pre-treatment as a favorable alternative. Increases in porosity also occurred in ceramic bricks, however, due to high organic matter content. Regarding waste immobilization, cementitious materials showed satisfactory performance; ceramic bricks, on the other hand, obtained some results outside the normative limits. Therefore, it is necessary to expand discussions regarding the pre-treatment carried out on textile sludge, as well as its impacts on mechanical and environmental performance.
  • Thermographic investigation for characterization of cracks in heating and cooling flux: laboratory studies Artigo

    Silva, Matheus de Souza; Bauer, Elton

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A fissuração pode ser investigada por termografia de infravermelho, pois defeitos em uma superfície apresentam temperaturas diferentes em relação as regiões sem defeito. A temperatura da fissura é dependente das suas dimensões, abertura e profundidade, nas quais podem ser identificadas pela termografia. Avalia-se o comportamento das temperaturas em regime controlado de aquecimento e resfriamento de fissuras em função de diferentes profundidades e quais as condições mais adequadas para identificar as fissuras. Propõe-se a observação da evolução de temperatura no aquecimento e resfriamento de uma placa de argamassa que possui fissuras com diferentes profundidades. A variação de temperatura da placa no aquecimento e resfriamento é monitorada por termogramas e termopares presentes na superfície e interior da placa em regiões próximas às fissuras. Identifica-se, pela aplicação de contraste termográfico Delta-T, que fissuras de maior profundidade possuem maior Delta-T, em módulo, durante o aquecimento, enquanto fissuras de menor profundidade possuem maior Delta-T no resfriamento. As fissuras são melhor identificadas na fase de resfriamento, pois no fim do aquecimento as fissuras de menor profundidade não são identificadas.

    Abstract in English:

    Abstract Cracking can be investigated by infrared thermography, as defects on a surface have different temperatures compared to regions without defects. The temperature of the crack depends on its dimensions, opening and depth, which can be identified by thermography. The possibility of classifying crack damage according to different depths by thermography in heating and cooling regimes and indicating which conditions are most suitable for identifying cracks is evaluated. It is proposed to observe the temperature evolution during the heating and cooling of a mortar slab that has cracks with different depths. The temperature variation of the plate during heating and cooling is monitored by thermograms and thermocouples present on the surface and interior of the plate in regions close to the cracks. It is identified, through the application of Delta-T thermographic contrast, that cracks of greater depth have a greater Delta-T, in modulus, during heating, while cracks of shallower depth have a greater Delta-T during cooling. Cracks are best identified during the cooling phase, as shallower cracks are not identified at the end of heating.
  • Bending evaluation of Acrocarpus fraxinifolius wood by the vaporization technique Artigo

    Oliveira, Rodrigo Daniel da Silva; Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha; Souza, Alexandre Jorge Duarte de; Christoforo, André Luis; Molina, Júlio Cesar

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Atécnica de vergamento da madeira por vaporização se apresenta como opção viável para projetos de estruturas curvilíneas, como as gridshells. Madeiras coníferas são comumente adotadas em estruturas de cobertura, pois além da desejada relação entre resistência mecânica e densidade, permitem o completo tratamento da seção transversal da peça. Entretanto, características como a predominância de alburno ou de cerne e a presença de defeitos são variáveis que afetam o desempenho estrutural. O objetivo deste estudo foi avaliar o limite de vergamento de lamelas de Acrocarpus flaxinifloius (cedro indiano) com raio de curvatura de 21 cm em diferentes espessuras. Também se investigou o impacto da predominância de alburno ou cerne e da presença de defeitos na força de vergamento. A literatura indica que a flexibilização plástica por vapor ocorre a 100°C, com 2,4 minutos para cada milímetro de espessura da lamela, parâmetros estes considerados neste estudo. A análise estatística indicou o limite de 8 mm de espessura para o vergamento das lamelas e a maior presença de alburno ou de cerne, bem como os defeitos da madeira, não afetou significativamente a força de vergamento.

    Abstract in English:

    Abstract The technique of bending wood by vaporization presents itself as a viable option for curvilinear structural projects, such as gridshells. Coniferous woods are often used in roof structures because, in addition to the desired relationship between mechanical strength and density, they allow the complete treatment of the cross-section of the piece. However, characteristics such as the predominance of sapwood or heartwood and the presence of defects are variables that affect structural performance. The aim of this study was to evaluate the bending limit of Acrocarpus laxinifloius (Indian cedar) veneers with a bending radius of 21 cm at different thicknesses. The impact of the predominance of sapwood or heartwood and the presence of defects on the bending strength was also investigated. The literature indicates that plastic flexibilization by steam occurs at 100°C, with 2.4 minutes for each millimeter of lamella thickness, which were the parameters considered in this study. The statistical analysis indicated a thickness limit of 8 mm for the lamellae to bend and the greater presence of sapwood or heartwood, as well as wood defects, did not significantly affect the bending force.
  • Effect of the incipient anode in concrete patch repair using mortars with rice husk ash (RHA) on substrate contaminated by chlorides Artigo

    Daschevi, Paulo Augusto; Medeiros, Marcelo Henrique Farias de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Após a realização de reparos localizados, costuma-se observar o ressurgimento de pontos de corrosão na região adjacente à área reparada, situação usualmente denominada ânodo incipiente. Embora tenham sido feitas diversas pesquisas a respeito do tema, ainda restam controversos aspectos em relação às suas causas, localização e progressão no tempo. Com objetivo de investigar essas lacunas no conhecimento, moldaram-se amostras com substrato contaminado por cloretos não reparadas e reparadas com argamassa de reparo contendo substituição de ligante por sílica de casca de arroz (SCA) nos teores de 0%, 10% e 20%. Em seguida, realizaram-se aferições das variáveis eletroquímicas de densidade e potencial de corrosão, bem como a inspeção destrutiva de parte das amostras. Após as aferições, observou-se aumento nas densidades de corrosão após o reparo, na interface substrato-reparo. Na inspeção destrutiva, também foi constatada deterioração significativa na interface reparo-substrato, bem como em algumas regiões no interior do substrato. Em relação ao efeito da substituição de ligante por SCA, não foi identificada redução relevante do ânodo incipiente nas argamassas com 10% e 20% de SCA. Por outro lado, notou-se possível redução da capacidade de passivação da argamassa com teor de 20% de SCA.

    Abstract in English:

    Abstract After performing localized repairs, it is customary to observe the reappearance of corrosion points in the region adjacent to the repaired area, a situation usually called the incipient anode phenomenon. Although there are several studies have on the subject, there are still controversial aspects regarding its causes, location, and progression over time. To investigate these gaps in knowledge, samples were molded with unrepaired chloride-contaminated substrate and repaired with repair mortar containing 0%, 10%, and 20% binder replacement with rice husk ash (RHA). Then, measurements of the electrochemical variables of density and corrosion potential were carried out, as well as the destructive inspection of part of the samples. After the measurements, an increase in corrosion rates was observed after the repair, in the repair-substrate interface. In the destructive inspection, significant deterioration also was observed in the repair-substrate interface region, as well as inside the substrate. Regarding the effect of replacing the binder with RHA, no relevant reduction in the incipient anode was identified in the mortars with 10% and 20% RHA. On the other hand, a possible reduction in the passivation capacity of mortar with 20% RHA content was noted.
  • The underlying geometrical relationship in the shells of Eladio Dieste Artigo

    Melachos, Felipe Corres; Florio, Wilson

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Apenas na última década, a obra do engenheiro Uruguaio Eladio Dieste (1917-2000) vem ganhando disseminação acadêmica internacional, sendo que uma de suas principais contribuições para a concepção formal-estrutural na arquitetura e engenharia civil foi o desenvolvimento iterativo da tipologia estrutural das abóbadas gaussianas, cascas de dupla-curvatura estruturadas em cerâmica armada. Entretanto, não há registros de uma definição estabelecida para a geometria arquitetônica destas tipologias estruturais. Tampouco existem evidências concretas acerca da concepção e desenvolvimento projetual destas estruturas. Por conseguinte, o objetivo deste artigo é evidenciar as relações geométricas subjacentes nas abóbadas guassianas descontínuas projetadas e construídas por Eladio Dieste em cerâmica armada, a variação dominante desta tipologia estrutural. Esta análise foi conduzida através da modelagem paramétrica e da regressão polinomial de estudos de caso selecionados a partir de fontes primárias originais, justamente por estas ferramentas computacionais permitirem o correto manejo de geometrias tidas como formalmente complexas. A contribuição esperada para esta pesquisa reside em aprofundar o entendimento entre a relação do processo de projeto e a geometria resultante no objeto de estudo, assim como o entendimento da conformação geométrica desta tipologia estrutural desenvolvida por Eladio Dieste.

    Abstract in English:

    Abstract Only within the last decade, the works of Uruguay an Engineer Eladio Dieste (1917-2000) have been gaining international academic dissemination, one of whose main contributions in the realm of formal-structural conception within architecture and civil engineering reside in the iterative development of the structural typology of the gaussian vault shells in reinforced brickwork. However, there is not an established definition for this typology’s architectural geometry. Also, there is hardly any evidence of how such shells were designed. Therefore, the main objective, of this paper is to demonstrate the underlying geometric relationships in the discontinuous gaussian vault shells designed and built by Eladio Dieste in reinforced brickwork, the dominant typological variation within the object of study. This analysis was carried out by means of the parametric modeling and the polynomial regression of selected case studies from the primary sources, since such computational tools allow for the proper geometrical management of formally complex geometries. The expected contributions of this study reside in the deepening of the understanding of the relationship between the design process and the geometry of the object of study, as well as the understanding of the geometrical conformation of the structural typology conceived by Eladio Dieste.
  • Analytic Hierarchy Process (AHP) applied to the study of different mortars against sulfate attack Artigo

    Frare, Andreza; Amara, Marcella; Souza, Diego Jesus de; Medeiros, Marcelo Henrique Farias de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O concreto é um material suscetível a diferentes mecanismos de degradação que podem causar a formação de produtos expansivos, como o ataque externo por sulfatos. As adições minerais, como a cinza volante, o metacaulim, a sílica ativa e a sílica de casca de arroz são opções que possuem sua eficácia comprovada em argamassas e concretos expostos a ambientes com sulfatos. O presente estudo busca, por meio de um método de análise multicritérios de decisão, realizar a escolha do teor de aglomerante em argamassas (1: 3,2 a/agl=0,60) que apresentar melhor desempenho frente ao ataque externo por sulfato de sódio (Na2SO4) e magnésio (MgSO4). Tendo uma base de dados pré-definida, foram escolhidos critérios e subcritérios para composição da matriz hierárquica, levando em consideração a sustentabilidade, desempenho econômico das diferentes composições e o efeito do ataque químico nas propriedades mecânicas e na durabilidade das argamassas. Ao final da análise, a composição mais indicada para ambientes agressivos contendo Na2SO4 foi a argamassa contendo 10% de sílica da casca de arroz em substituição parcial ao cimento Portland e, para a exposição ao MgSO4, a utilização de cinza volante na mesma proporção.

    Abstract in English:

    Abstract Concrete is a material susceptible to different degradation mechanisms that can lead to the formation of expansive products resulting from external sulfate attack (ESA). In this context, supplementary cementing materials (SCMs), like fly ash, metakaolin, silica fume, and rice husk ash, have effectively suppressed the effects caused by ESA. However, each SCM may present different behavior depending on the exposure conditions, sulfate type, SO 4 2- concentration, etc. Thus, this study presents a multicriteria decision-making analysis of fixed binder content for mortars (1: 3.2 a/agl=0.60) aiming to achieve the best performance against ESA (exposure to Na 2 SO 4 or MgSO 4 ). The criteria selected for the decision-making analysis are the sustainability impact of the mixture, economic performance, and the effect of ESA on the mechanical properties and durability of the mortars. The results indicate that the most suitable composition for aggressive environments containing Na 2 SO 4 was the mortar containing 10% rice husk ash and, for exposure to MgSO 4 , the use of fly ash in the same proportion.
  • Criteria for identifying anomalies in mortar coating facades Artigo

    Lopes, Melissa Lorrane Frazão; Bauer, Elton; Silva, Lenildo Santos da

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A identificação de anomalias para a elaboração de mapas de danos é uma tarefa complexa e depende do conhecimento das suas formas de manifestação. O objetivo deste estudo é propor critérios para a detecção de anomalias em revestimentos de argamassa, pela análise de imagens de fachadas, visando aperfeiçoar o mapeamento de danos. São propostos parâmetros específicos, relacionados a posição (geometria), configuração, agrupamento, origem e componentes construtivos próximos que direcionam para a identificação de cada dano, indicando o que é mais importante observar em cada caso. Para a aplicação do método proposto, são selecionados seis trechos de fachadas de edifícios de Brasília - DF. São obtidas as principais características que auxiliam na identificação da tipologia de cada anomalia e a aplicação realizada permite validar a abordagem proposta. Com os resultados alcançados, observa-se que os critérios estabelecidos conduzem para a identificação precisa das anomalias, tornando o processo de elaboração de mapas de danos mais eficiente e confiável, contribuindo para o estudo da degradação.

    Abstract in English:

    Abstract The identification of anomalies for damage mapping is a complex task that depends on knowledge of their manifestation. The purpose of this study is to propose criteria for detecting anomalies in mortar coatings by analyzing facade images, aiming to improve damage mapping. Specific parameters related to position (geometry), configuration, grouping, origin and nearby construction componentes are proposed to guide the identification of each damage, indicating what is most important to observe in each case. To apply the proposed method, six sections of building facades in Brasília - DF are selected. The main characteristics that aid in identifying the typology of each anomaly are obtained, and the applied methodology validates the proposed approach. The results show that the established criteria lead to precise anomaly identification, making the damage mapping process more efficient and reliable, contributing to the study of degradation.
  • A new formulation for predicting the perforation of ballistic impacts in concrete Artigo

    Lima, Thiago Vicente; Aguilera, Letícia dos Santos; Peripolli, Suzana Bottega; Campos, Jose Brant de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este trabalho apresenta um modelo para determinar a profundidade da penetração de um projetil baseado sobre a formula RBL para impactos balísticos, validados com corpos de prova de microconcreto feito em cimento Portland, agregados de granitos grossos e basalto. O modelo foi validado com munição FMJ (revestido totalmente de metal) de 7,62 x 51 mm sobre corpos de prova de 5 cm de diâmetro e alturas variando entre 5 a 10 cm. Foi possível determinar que uma das formas de liberação de energia ocorreu a través da energia cinética em calor. Os resultados experimentais mostram que o modelo calculado aqui predisse valores de profundidade de penetração mais próximos aos valores experimentais usados nos modelos atuais, das quais são favoráveis para a segurança.

    Abstract in English:

    Abstract This work presents a model for determining the depth of projectile perforation based on the RBL formula for ballistic impact, validated with microconcrete specimens made with Portland cement and coarse aggregate of granite and basalt. The model was validated with 7.62 x 51 mm FMJ (Full Metal Jacketed) ammunition on specimens with 5 cm of diameter and a height variation of 5.00 - 10.00 cm The transformation of kinetic energy into heat was found to be one of the forms of energy release. Experimental results showed that the calculation model proposed here predicts penetration depth values closer to the experimental values than current models, which is favorable for the safety.
  • Sustainable practices in the construction sector: an overview of copanies operating in Brazil and their contributions to achieving the UN SDGs Article

    Barbosa Júnior, Isaias de Oliveira; Martins, Vitor William Batista; Neves, Renato Martins das; Macêdo, Alcebíades Negrão

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O setor da construção civil é um dos principais consumidores de recursos naturais e apresenta a necessidade de implementação de práticas sustentáveis em suas atividades. Buscou-se apresentar o panorama das práticas de sustentabilidade que vem sendo desenvolvidas pelo setor da construção civil atuantes no Brasil e suas contribuições para o alcance dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentáveis (ODSs) propostos pela ONU. Para tal, foi realizada uma revisão da literatura e em seguida um levantamento de empresas que se destacam no setor considerando o cenário brasileiro, utilizando as seguintes etapas: fase de preparação; fase de organização; e fase de relatar o processo de análise e resultados. Foram consideradas 24 empresas representativas do setor. Segundo a análise de seus relatórios, 19 práticas sustentáveis são desenvolvidas. Foi possível agrupar tais práticas em quatro macro áreas alinhadas ao desenvolvimento sustentável das organizações, como por exemplo, práticas ambientais, econômicas, sociais e práticas amplas de gestão. Por fim, apresenta-se uma síntese das práticas que vem sendo aplicadas no setor da construção civil. As práticas sustentáveis também foram alinhadas aos objetivos estabelecidos nos ODSs da ONU.

    Abstract in English:

    Abstract The civil construction sector is one of the main consumers of natural resources and presents the need to implement sustainable practices in its activities. We sought to present an overview of sustainability practices that have been developed by the civil construction sector in Brazil and their contributions to achieving the Sustainable Development Goals (SDGs) proposed by the UN. To this end, a review of the literature was carried out, considering the Brazilian sector, using the following steps: preparation; organization phase; reporting the analysis process and results. Twenty-four companies representing the sector were considered. According to the analysis of their reports, 19 sustainable practices are identified. It was possible to group these practices into four macro areas aligned with the sustainable development of organizations, such as environmental, economic, social, and extensive management practices. Finally, a synthesis of the practices that have been applied in the civil construction sector is presented. Sustainable practices were also aligned with the goals set out in the UN SDGs.
  • O Guarani: an acoustically suitable project for a new Opera House Artigo

    Santos, Edna Sofia de Oliveira; Oliveira, Luiz Octavio Miguez; Mühlhofer, Karina Porto Monteiro; Sampaio, Gabriel Braga Regattieri; Vattathara, Shaliny Denardi; Tenenbaum, Roberto Aizik

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O artigo apresenta a concepção de um projeto acústico para uma nova casa de ópera, denominada “O Guarani”, a ser implantada na capital federal, Brasília, com cerca de 1000 assentos. O foco principal do artigo é o condicionamento acústico da casa de ópera. São discutidos, inicialmente, os pressupostos básicos do ponto de escuta acústico que uma casa de ópera demanda. Os principais condicionantes, como o tempo de reverberação, devem contemplar tanto a música como a fala, o que é uma característica típica de uma casa do gênero. Definidos os materiais a serem utilizados e a concepção arquitetônica, parte-se, em seguida, para uma simulação computacional acústica, visando a determinação de parâmetros de qualidade acústica, como T 20, C 80 e D 50, para receptores distribuídos na plateia e balcões. Esses parâmetros se mostraram satisfatórios para o uso a que se destina o teatro proposto. Na sequência, é elaborada uma aurilização. Esta é preparada para uma ária da ópera “Don Giovanni”, de Mozart, a partir de uma gravação anecoica de uma soprano, interpretando o personagem D. Elvira, e dez instrumentos musicais acompanhantes. O resultado da aurilização - disponível em um link - parece evidenciar a boa qualidade sonora obtida pelo projeto acústico proposto.

    Abstract in English:

    Abstract The article presents the conception of an acoustic project for a new opera house, called “O Guarani”, to be implemented at the federal capital, Brasília, with about 1000 seats. The main focus of the article is the acoustic conditioning of the opera house. Initially, the basic assumptions from the acoustical point of view that an opera house demands are discussed. The main constraints, such as reverberation time, must take into account both music and speech which is a typical characteristic for a room of this kind. Once the architectural concept and the materials to be used have been defined, a computational simulation is carried out, aiming to determine acoustic quality parameters, such as T20, C80 and D50, for receivers distributed in the audience. These parameters proved to be satisfactory for the intended use of the proposed theater. An auralization is then conducted. This is prepared for an aria of the opera “Don Giovanni”, by Mozart, from an anechoic recording of a soprano, interpreting D. Elvira, and ten accompanying musical instruments. The result of the auralization - available at a link - seems to show the good sound quality obtained by the proposed acoustic project.
  • Eco-efficiency of self-compacting concrete with sanitary ware waste Artigo

    Souza, Régis Marciano de; Ortigara, Yuri Vilas Boas; Gomes, Carlos Eduardo Marmorato; Magalhães, Ricardo Rodrigues; Fontanini, Patrícia Stella Pucharelli; Campos, Alessandro Torres

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O resíduo de louça sanitária (RLS) é alvitrado como uma alternativa ecologicamente ambiental, em substituição aos agregados finos e pedriscos, empregados na produção de concretos autoadensáveis (CAA). A eficiência ambiental nos ciclos de vida energético e das emissões de dióxido de carbono de CAA com diferentes misturas de RLS, foram comparadas com o concreto autoadensável sem RLS (CAA_REF). A Análise do Ciclo de Vida (ACV) evidenciou que a substituição de agregados de RLS em CAA_REF, pode gerar uma redução absoluta de aproximadamente 34,70 MJ/m³ e 2,07 kg de CO2/m³, respectivamente, o que corresponde a reduções de 1,5% e 0,5%. Verificou-se ainda que o uso de um indicador de ecoeficiência do comportamento ambiental em relação ao parâmetro resistência mecânica à compressão, pode contribuir e ser adequado em projetos de dosagens de CAA. Assim, observou-se que o uso de RLS, pode colaborar para a sustentabilidade ambiental, reduzindo a disposição inadequada dos RLS no meio ambiente e implementado um reuso adequado.

    Abstract in English:

    Abstract Sanitary ware waste (RLS) is proposed as an ecologically environmental alternative, replacing fine aggregates and gravel, used in the production of self-compacting concrete (SCC). The environmental efficiency in energy life cycles and carbon dioxide emissions of SCC with different mixtures of RLS, were compared with the self-compacting concrete without RLS (CAA_REF). The Life Cycle Assessment (LCA) showed that the replacement of RLS aggregates in CAA_REF, can generate an absolute reduction of approximately 45.42 MJ/m³ and 2.67 kg of CO2/m³ respectively, which corresponds to reductions of 2.2% and 0.6%. It was also verified that the use of an indicator of eco-efficiency of the environmental behavior in relation to the parameter mechanical resistance to compression, can contribute and be adequate in projects of dosages of SCC. Thus, it was observed that the use of RLS can contribute to environmental sustainability, reducing the inadequate disposal of RLS in the environment and implementing an adequate reuse.
  • Mechanical and durability analysis of cementary matrix produced with low cement content Artigo

    Morelo, Luciana Paula Tessaro; Vieira, Geilma Lima

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Alternativas vêm sendo estudadas com o intuito de minimizar os grandes impactos ambientais provenientes da produção do cimento e aço. Inclusive, adotando cimentos compostos, com incorporação de materiais alternativos, diminuindo a necessidade de cimento nas misturas. Por conseguinte, este trabalho estudou a viabilidade de incorporação de resíduos siderúrgicos no desempenho mecânico e de durabilidade de argamassas, avaliando a substituição parcial e total do Cimento Portland por escória granulada de alto-forno moída (EGAF) e resíduo proveniente do processo de Dessulfurização de Gases de Combustão (FGD). Os resultados encontrados mostram que a associação desses resíduos em substituição ao cimento melhorou cerca de 40% o desempenho mecânico das argamassas. Além de apresentarem um menor módulo de elasticidade e menor absorção de água por capilaridade, propriedades que aumentam significantemente a durabilidade das matrizes. Os resultados de lixiviação de contaminantes não apresentaram nenhum contaminante em quantidade prejudicial. Os estudos apresentados demonstram que a utilização de FGD e EGAF simultâneos para substituir o Cimento Portland foram satisfatórios, obtendo desempenhos mecânicos e de durabilidade superiores aos de referência, viabilizando a utilização desses resíduos na produção de argamassas com baixo teor de cimento.

    Abstract in English:

    Abstract Alternatives have been studied in order to minimize the major environmental impacts arising from the production of cement and steel. Alternatives include adopting composite cements with the incorporation of alternative materials, to reduce the need for cement in the mixtures. Therefore, this study worked on the viability of incorporating steel residues in the mechanical performance of mortar and durability, evaluating the partial and total replacement of Portland Cement (PC) by granulated blast furnace slag (EGAF) and residue from the Desulfurization process of flue gases (FGD). The results found show that the association of these residues in place of cement improved the mechanical performance of the mortars by around 40%. In addition to having a lower modulus of elasticity and lower absorption of water by capillarity, properties that significantly increase the durability of the matrices. The contaminant leaching results did not show any contaminants in harmful amounts. The studies presented demonstrate that the simultaneous use of FGD and EGAF to replace Portland cement were satisfactory, obtaining better mechanical and durability performances than the reference ones, enabling the use of these residues in the production of mortars with low cement content.
  • Addition of boron to pine veneers and ist effect on plywood properties Article

    Nunes, Amanda Mota; Ferreira, Jéssica Sabrina da Silva; Regazzi, Adair José; Gonçalves, Fabricio Gomes; Paes, Juarez Benigno; Chaves, Izabella Luzia Silva; Batista, Djeison Cesar

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Objetivou-se avaliar a influência da impregnação de compostos de boro, em três concentrações, em lâminas de Pinus sp., e seu efeito nas propriedades de compensados. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 × 3 + 1, sendo três compostos de boro (ácido bórico, bórax e octaborato dissódico tetrahidratado) e três concentrações (1%, 3% e 5%) mais o controle. Os painéis foram produzidos com três ou cinco lâminas, encolados com uréia-formaldeído, com as lâminas impregnadas por imersão nas soluções de compostos de boro por 15 min. Foram avaliadas a densidade aparente, absorção de água, expansão de espessura, higroscopicidade, resistência à flexão estática (paralela e perpendicular à grã) e resistência ao cisalhamento. Todos os testes foram realizados de acordo com o Comitê Europeu de Padronização. Para o controle de qualidade, os resultados foram comparados com as exigências da Associação Brasileira de Madeira Processada Mecanicamente. Com base nos resultados, recomenda-se usar ácido bórico na concentração de 1% ou 3% ou os demais compostos testados na concentração de 1%.

    Abstract in English:

    Abstract This work evaluated the influence of impregnation of boron compounds, in three concentrations, on Pinus sp. veneers, and its effect on the properties of plywood. The experiment was carried out in a completely randomized design, in a 3 × 3 + 1 factorial scheme, with three boron compounds (boric acid, borax, and disodium octaborate tetrahydrate) and three solution concentrations (1%, 3%, and 5%) plus the control. The panels were produced with three or five veneers, depending on the test, impregnated by dipping in boron compound solutions for 15 min and bonded with urea-formaldehyde adhesive. The apparent density, water absorption, thickness expansion, hygroscopicity, resistance to static bending (parallel and perpendicular to the grain) and shear strength were evaluted. All tests were carried out following the European Committee for Standardization, and the results were compared to the Brazilian Association of Mechanically Processed Wood requirements. Based on the results, it is recommended to use boric acid at a concentration of 1% or 3% or the other compounds tested at a concentration of 1%.
  • Quantitative analysis of shear transfer mechanisms in steel fibers reinforced concrete beams Artigo

    Debella, Leticia Col; Resende, Thomás Lima de; Montoya-Coronado, Luis Alberto; Pieralisi, Ricardo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O entendimento do comportamento à força cortante de vigas de concreto armado, especialmente as vigas de concreto reforçado com fibras de aço (CRFA), ainda é um desafio para a comunidade científica, devido à complexidade do comportamento dos materiais. No entanto, a evolução da técnica de correlação por imagem digital (CID) permitiu a obtenção de dados experimentais fundamentais para a modelagem do comportamento mecânico do CRFA, contribuindo para um melhor entendimento do problema e dos mecanismos resistentes à força cortante. Neste sentido, o presente estudo avalia oito vigas de concreto armado, com e sem fibras de aço, utilizando a técnica CID para quantificar os mecanismos resistentes, com foco nos modelos que podem representar a contribuição das fibras. Os resultados revelaram que os mecanismos preponderantes no comportamento à força cortante foram o engrenamento dos agregados e as fibras de aço. Este estudo representa um avanço no entendimento mais racional do comportamento à força cortante, assim como identifica lacunas que requerem estudos mais aprofundados, como a influência das fibras em todos os mecanismos resistentes e a formulação da contribuição das fibras de aço.

    Abstract in English:

    Abstract The shear behavior of reinforced concrete beams, particularly those with steel fiber reinforced concrete (SFRC), remains a challenge for the scientific community, as it involves complex material behavior. However, the advancement of the digital image correlation (DIC) technique has facilitated the acquisition of essential experimental data for modeling the mechanical behavior of SFRC, contributing to a better understanding of the problem and the shear resistance mechanisms. In this study, eight reinforced concrete beams, with and without steel fibers, were evaluated using the DIC technique to quantify the resistance mechanisms, with a focus on models that may represent the contribution of the fibers. The results revealed that the predominant mechanisms in shear behavior were aggregate interlock and the steel fibers. This study also represents a step towards a more rational understanding of shear behavior, while identifying gaps that require further investigation, such as the influence of fibers on all resistance mechanisms and the formulation of the contribution of steel fibers.
  • Performance of particleboards produced with Pinus oocarpa wood and industrialized cigarettes Artigo

    Brito, Flávia Maria Silva; Furtini, Ana Carolina Corrêa; Santos, Carolina Aparecida dos; Gonçalves, Maria Margarida; Mendes, Lourival Marin; Guimarães Júnior, José Benedito

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo desta pesquisa foi avaliar a qualidade de painéis produzidos com diferentes proporções de partículas de madeira de Pinus oocarpa e resíduos de cigarro industrializado. As partículas foram misturadas em diferentes proporções (100% de partículas de pinus, 90% de partículas de pinus e 10% de partículas de cigarro, 80% de partículas de pinus e 20% de partículas de cigarro, 70% de partículas de pinus e 30% de partículas de cigarro). Os resultados evidenciaram que todos os painéis aglomerados atingiram o valor mínimo especificado pela NBR 14810-2 (ABNT, 2018) para o Inchamento em Espessura (IE). Todas as propriedades mecânicas avaliadas evidenciaram redução nos valores com a adição das partículas de resíduos de cigarro e os valores obtidos não atenderam ao mínimo especificado pela norma utilizada para o módulo de ruptura e módulo de elasticidade. Em relação a ligação interna os painéis dos tratamentos T3 e T4 atingiram o valor mínimo requerido pela norma brasileira. A resistência térmica dos painéis aumentou com a inclusão das partículas de resíduos de cigarro, porém o efeito foi baixo em função do R2.

    Abstract in English:

    Abstract The objective of this research was to evaluate the quality of panels produced with different proportions of Pinus oocarpa wood particles and industrial cigarette waste. The wood came from an experimental field and the cigarette waste was obtained through a donation. The particles were mixed in different proportions (100% pine particles, 90% pine particles and 10% cigarette particles, 80% pine particles and 20% cigarette particles, 70% pine particles and 30% cigarette particles). The results showed that all particleboards reached the minimum value specified by NBR 14810-2 ( ABNT, 2018 ) for Thickness Swelling (TS). All mechanical properties evaluated showed a reduction in values with the addition of cigarette residue particles and the values obtained did not meet the minimum specified by the standard used for the modulus of rupture and modulus of elasticity. Regarding internal adhesion, the panels for T3 and T4 treatments reached the minimum value required by Brazilian standards. The thermal resistance of the panels increased with the inclusion of cigarette residue particles, but the effect was low depending on R 2 .
  • A plaster with kaolin residue as an alternative to the Amazonian reality in the safeguarding of cultural assets Artigo

    Gonçalves, Angelina Lobato; Maia, Ana Áurea Barreto; Sanjad, Thais Alessandra Bastos Caminha; Loureiro, Alexandre Maximo Silva; Costa, Marcondes Lima da

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A conservação de bens culturais necessita estar alinhada com a política de sustentabilidade da atualidade. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia do uso do resíduo do caulim substituindo total ou parcialmente a bentonita, na formulação de Mário Mendonça de Oliveira, para a limpeza de superfícies pétreas. E dessa forma avaliar possíveis alterações no aspecto ou na estrutura do lioz. Para tanto foram avaliadas a influência de algumas variáveis, como tempo de aplicação do emplastro e a concentração dos argilominerais utilizados. A metodologia experimental consistiu em: secagem e pulverização do resíduo; quantificação e pesagem dos reagentes; limpeza úmida da rocha; síntese, aplicação e remoção do emplastro. Ao longo da pesquisa foram empregadas técnicas de análise, para caracterizar os materiais de partida, os produtos formados e as alterações produzidas na superfície da rocha. Após a limpeza por via úmida houve uma tendência de elevação de brilho em todas as faixas estudadas; e um aumento do mesmo em todas as faixas em que foi aplicado o emplastro de 100% caulim, para os tempos de 7 e 14 dias.

    Abstract in English:

    Abstract The conservation of cultural heritage needs to be aligned with current sustainability policies. Therefore, this work aimed to assess the effectiveness of using kaolin residue, either totally or partially replacing bentonite, in Mário Mendonça de Oliveira's formulation for cleaning stone surfaces, in order to measure possible changes in the appearance or structure of Lioz stone. The influence of some variables, such as the application time of the plaster and the concentration of the clay minerals used, was evaluated. The experimental methodology consisted of drying and pulverizing the residue; quantifying and weighing the reagents; wet cleaning the rock; synthesis, application, and removal of the plaster. Throughout the research, analysis techniques were employed to characterize the starting materials, the products formed, and the alterations produced on the rock surface. After the wet cleaning process, there was a trend for increased brightness in all studied ranges, and an increase in brightness in all ranges where 100% kaolin plaster was applied during 7 and 14 days.
  • Valuation of waste from a geopolymeric composite precast industry as a pozzolanic addition Artigo

    Herrero, Andressa Carvalho Rezende; Oliveira, Sergio Botelho de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo deste estudo é caracterizar os resíduos sólidos industriais gerados por uma indústria goiana de pré-moldados de compósitos geopoliméricos e utilizá-los na produção de argamassa, em substituição parcial ao cimento nos teores de 5%, 10%, 15% e 25%, devido ao seu provável efeito pozolânico. Para a pesquisa o resíduo passou por trituração em moinho martelo e peneiramento em malha #40 realizados na própria indústria. Em seguida, foram realizadas análises físico-químicas para verificar se o resíduo atende aos parâmetros estabelecidos pela NBR 12653 (ABNT, 2014b) Materiais Pozolânicos - Requisitos. O resíduo apresentou potencial para ser utilizado como pozolana, pois na análise granulométrica apenas 19% ficaram retidos na peneira #325 e o teor de umidade também atendeu aos parâmetros da referida norma. No entanto o teor de perda ao fogo e o teor de álcalis disponíveis em Na 2 𝑂 foram maiores do que os requisitos da norma, devido ao fato de o resíduo possuir em sua composição, raspas de pneu e hidróxido de sódio (NaOH). Em relação ao índice de desempenho com cimento Portland aos 28 dias, a argamassa que possui em sua composição 5% de resíduo atendeu as condições da norma, mas o desempenho com cal não obteve o resultado desejado, pois a resistência diminuiu. Após análise, percebeu-se que o resíduo não se enquadra como pozolana, mas pode ser usado como enchimento.

    Abstract in English:

    Abstract The objective of this study is to characterize the industrial solid waste generated by a geopolymeric composites precast industry in Goiás and use them in the production of mortar, in partial replacement of cement in the contents of 5%, 10%, 15% and 25%, due to its probable pozzolanic effect. For the research the residue underwent crushing in a hammer mill and sieving in a #40 mesh conducted in the industry itself. Then, physical-chemical analyzes were conducted to verify if the residue meets the parameters established by NBR 12653 (ABNT, 2014) Pozzolanic Materials - Requirements. The residue showed potential to be used as pozzolana, as in the particle size analysis only 19% was retained on sieve #325 and the moisture content also met the parameters of the aforementioned standard. However, the fire loss content and the alkali content available in 𝑁𝑎 2 𝑂 were higher than the standard requirements, because the residue contains tire shavings and sodium hydroxide (NaOH) in its composition. In relation to the performance index with Portland cement at 28 days, the mortar with 5% residue in its composition met the standard conditions, but the performance with lime did not obtain the desired result, as the resistance decreased. After analysis, it has been realized that the residue does not qualify as pozzolan but can be used as a filler.
  • Imputing missing data in time series of concrete carbonation Artigo

    Campos Neto, Tiago Ferreira; Cascudo, Oswaldo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O crescente uso de modelos contemporâneos de previsão de frentes de carbonatação, como redes neurais artificiais, exige maior rigor sobre a completude dos bancos de dados. Tratar os bancos de dados de profundidades de carbonatação como séries temporais é uma alternativa favorável à garantia da qualidade. Dessa forma, este artigo tem o objetivo de identificar a melhor técnica de imputação de dados ausentes em séries temporais de profundidades de carbonatação de concretos com diferentes composições. Como banco de dados foram utilizadas as informações coletadas de concretos submetidos à carbonatação natural ao longo de 20 anos de exposição pertencentes ao grupo GEDur/UFG. Foram experimentadas dez técnicas de imputação entre as quais destacam-se, foward fill, média móvel, interpolação e filtro de Kalman. Todas as técnicas e análises foram implementadas utilizando linguagem de programação em python dentro de um ambiente de desenvolvimento integrado. Com base nas métricas de desempenho e análise visual, constatou-se que a interpolação spline monotônica cúbica capturou o padrão da curva de profundidade de carbonatação em função do tempo com maior precisão e acurácia, alcançando índice de desempenho de 0,998 e RMSE entre 0,106mm e 0,863mm dependendo da amostra de concreto.

    Abstract in English:

    Abstract The growing use of contemporary models for predicting carbonation fronts, such as artificial neural networks, requires greater rigor in terms of database completeness. Treating carbonation depth databases as time series is a favorable alternative for quality assurance. Therefore, the aim of this article is to identify the best technique for imputing missing data in time series of carbonation depths of concrete with different compositions. The database used was information collected from concretes subjected to natural carbonation over 20 years of exposure belonging to the GEDur/UFG. Ten imputation techniques were tried, such as foward fill, moving average, interpolation and Kalman filter. All the techniques and analyses were implemented using the Python programming language in an integrated development environment. Based on the performance metrics and visual analysis, it was found that monotonic cubic spline interpolation captured the pattern of the carbonation depth curve as a function of time with greater precision and accuracy, achieving a performance index of 0.998 and RMSE between 0.106 mm and 0.863 mm depending on the concrete sample.
  • Thermal modification and adhesion in reforestation wood using structural adhesives Artigo

    Buratta, Caterina Carvalhal; Nascimento, Alexandre Miguel do; Medeiros, Jaqueline Rocha de; Souza, Natália Dias de; Lelis, Roberto Carlos Costa

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito do tratamento térmico na qualidade da adesão de juntas coladas de madeira de alta densidade, Corymbia citriodora e Eucalyptus pellita utilizando os adesivos resorcinol e poliuretano vegetal à base de óleo de mamona. O tratamento térmico foi realizado nas temperaturas de 160 ºC, 180 ºC e 200 °C, sendo comparadas com um lote controle. A qualidade da colagem foi avaliada através do teste de cisalhamento e análise do percentual de falha na madeira. O adesivo de poliuretano de mamona apresentou maiores valores de viscosidade e teor de sólidos, do que o resorcinol formaldeído. O Eucalyptus pellitaexibiu maiores valores de resistência ao cisalhamento que a madeira de Corymbia citriodora. O aumento da temperatura reduziu a resistência ao cisalhamento para ambas as madeiras. A razão entre a resistência da madeira colada com madeira solida, na mesma temperatura de tratamento, muitas vezes atingiu valores superiores a um, indicando a formação de um compósito adesivo-fibras, que aumenta a resistência da interface colada, especialmente para madeira de C. citriodora. De forma geral, houve uma melhor colagem da madeira de Eucalyptus pellita, com resorcinol formaldeído, e está exibiu menor degradação térmica, devido à menor perda de massa.

    Abstract in English:

    Abstract This study aimed to evaluate the effect of thermal treatment on the adhesion quality of bonded joints in high-density wood, specifically Corymbia citriodora and Eucalyptus pellita, using resorcinol formaldehyde and castor oil-based polyurethane adhesives. It was used at temperatures of 160 ºC, 180 ºC and 200 °C, being compared with a control batch. The percentage of failure in the wood was analyzed to evaluate the quality of the bonding. The castor oil-based polyurethane adhesive exhibited higher values of viscosity and solid content than resorcinol formaldehyde. Eucalyptus pellita showed higher shear strength values compared to Corymbia citriodora wood. The increase in temperature reduced the shear strength for both woods. The ratio between the strength of the bonded wood and solid wood, at the same treatment temperature, often exceeded one, indicating the formation of an adhesive-fiber composite, which enhances the strength of the bonded interface, especially for C. citriodora wood. Overall, there was better bonding of Eucalyptus pellita wood with resorcinol formaldehyde, and it exhibited less thermal degradation due to lower mass loss.
  • Relationships between the compressive, tensile, and flexural elasticity modulus for tropical woods Artigo

    Kuniyoshi, José Ricardo Gabriel; Aguiar, Fabricio da Silva; Rocha, Cleyton Éder Rodrigues; Souza, Clara Gaspar Fossi de; Christoforo, André Luis; Almeida Filho, Fernando Menezes de; Lahr, Francisco Antonio Rocco

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A NBR 7190-3 (ABNT, 2022) apresenta diferentes métodos para determinar o módulo de elasticidade da madeira, permitindo a adoção de equivalência entre o módulo de elasticidade na compressão (Ec0) e na tração (Et0). Por outro lado, não apresenta uma forma de estimar o módulo de elasticidade na flexão (EM0), e tais estimativas não consideram a variação das estruturas anatômicas das espécies. Diante dessa lacuna, é necessário avaliar se essas equações são válidas para diferentes espécies. O presente artigo avaliou as propriedades elásticas de três espécies: Cumaru (Dipteryxodorata), Marupá (Simarouba amara Aubl., Simaroubaceae) e Roxinho (Peltogyne spp., Leguminosa). Para isso, realizou-se o ensaio não destrutivo de flexão, seguido de ensaios à compressão e à tração. Imagens microscópicas foram comparadas, para compreender a influência das estruturas anatômicas nas propriedades de rigidez. Os resultados confirmaram a equivalência entre Ec0 e Et0. A maior concentração de parênquimas no Cumaru e no Roxinho é responsável pelos valores estatisticamente inferiores de EM0 em relação ao Ec0 e Et0.

    Abstract in English:

    Abstract The NBR 7190-3 (ABNT, 2022) presents various methods to determine the wood's modulus of elasticity, allowing for the adoption of equivalence between the modulus of elasticity in compression (Ec0) and tension (Et0). However, it does not provide a way to estimate the modulus of elasticity in bending (EM0), and such estimates do not consider the variation in anatomical structures among species. Faced with this gap, it is necessary to evaluate whether these equations are valid for different species. This article evaluated the elastic properties of three species: Cumaru (Dipteryx odorata), Marupá (Simarouba amara Aubl., Simaroubaceae) and Roxinho (Peltogyne spp., Leguminosae). For this purpose, a non-destructive flexural test was initially conducted, followed by compression and tension tests. Microscopic images were compared to understand the influence of anatomical structures on stiffness properties. The results confirmed the equivalence between Ec0 and Et0. The higher concentration of parenchyma cells in Cumaru and Roxinho is responsible for statistically lower values of EM0 compared to Ec0 and Et0.
  • Behavior of rectangular reinforced concrete columns strengthened with carbon fiber polymers jacketing Artigo

    Sanvezzo, Rodolfo Coleoni; Benedito, André Vitor; Ferrari, Vladimir José

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Pilares são elementos estruturais de grande importância numa edificação e que durante sua vida útil podem ser submetidos a um processo de reforço para aumento da sua capacidade. O reforço com Polímeros Reforçados com Fibras (PRF) é atraente pela facilidade de aplicação e não modificação da seção. O material vem sendo utilizado em pilares pelo efeito de confinamento. Entretanto, em pilares com seções não circulares, o efeito do confinamento não é eficiente como em circulares. Em geometrias de seções não circulares, parte do concreto não fica devidamente confinado. A pesquisa busca estudar o comportamento do reforço de pilares de concreto retangulares pelo confinamento com manta de fibras de carbono. O objetivo é avaliar o desempenho e a eficiência do reforço em pilares retangulares não armados, com altura de 800 mm e relação entre os lados igual a 2. Foram ensaiados dois grupos de pilares, um sem reforço e outro reforçado. Foram idealizados modelos numéricos com o Método dos Elementos Finitos utilizando-se o Abaqus. O modelo numérico permitiu analisar a distribuição das tensões nos pilares. Os resultados experimentais de força máxima foram comparados com previsões analíticas. Os resultados obtidos indicam eficiência do reforço por meio de melhoria na ductilidade e aumento da capacidade de carga em 30%.

    Abstract in English:

    Abstract Columns are important structural elements in a building and can be reinforced to increase their capacity. Reinforcement by bonding Fiber Reinforced Polymers (FRP) is attractive because it is easy to apply and does not modify the section. This material has been used in columns for its confinement effect. However, the confinement of columns in non-circular sections is not as efficient as in circular ones. Non-circular geometries behave differently because part of the concrete is not confined. This research aims to study the behavior of rectangular concrete columns reinforced with carbon fiber mats. The aim is to evaluate the performance of rectangular columns with a section side ratio of 2 and to determine the efficiency of the reinforcement. Two groups of columns were tested, one without reinforcement and the other reinforced with a layer of mat. Numerical models were designed with the Finite Element Method (FEM) using Abaqus. The numerical model made it possible to analyze the distribution of stresses in the pillars. Experimental results of maximum force were compared with analytical predictions. The results obtained indicate the efficiency of the reinforcement by improving ductility and increasing load capacity by 30%.
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