For heat transfer through building insulations such as fiberglass, radiation and conduction are important modes of heat transfer. Moreover, materials like fiberglass scatter radiation in a highly anisotropic manner. The equations for heat transfer by simultaneous conduction and radiation are a coupled pair, one of which is of the nonlinear integrodifferential type. Exact solution for transient heat transfer in this case is not available, and the approximate solution available is the two-flux model. The two-flux model does not give good results for transient, combined mode heat transfer, through an absorbing, emitting, and anisotropically scattering medium. In this thesis a higher order approximate solution has been developed. It is found that this model gives appreciably better results than the two-flux model. / Master of Science

M.S.

Since the discovery of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in the mid-20th century, their usage has increased significantly. Thanks to their unique properties, they have proven to be useful in many industries. Over the past decades, there has been a growing awareness of the adverse effects associated with the compounds. Exposure to PFAS has been linked to several health implications, prompting efforts to identify sources of exposure to these substances. Given that the construction industry heavily relies on materials with high durability and functionality, it is one of the sectors that uses PFAS extensively. The average human spends approximately 90% of their time indoors, underscoring the relevance of investigating how building materials contribute to PFAS exposure. This study aims to examine the extent of PFAS in building materials on the Swedish market. To relate PFAS exposure from building materials to potential environmental and health impacts, a compilation of available research was conducted. To investigate the occurrence of PFAS in building materials, a systematic search of 4,730 PFAS was conducted on SundaHus assessment system. A total of 15 different PFAS were found in products 628 times. The most prevalent product categories included valves, lighting fixtures, and paints. While these findings offer insights into the prevalence of PFAS in building materials on the Swedish market, further research could enhance the understanding through broader searches in terms of including more databases and substances. To understand the risks associated with PFAS in building materials, greater knowledge about PFAS emissions is needed. / Sedan upptäckten av per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) under mitten av 1900-talet har deras användning ständigt ökat. Detta beror på deras unika egenskaper som har visat sig vara användbara inom många branscher. Under de senaste årtiondena har medvetenheten om de negativa effekterna av ämnena också ökat och exponering har kopplats till flera olika hälsoeffekter. Forskning har därför utförts för att kartlägga källorna till exponering. Byggindustrin är beroende av material med hög hållbarhet och funktionalitet och är därför en av de branscher som har använt PFAS i stor utsträckning. Eftersom vi människor spenderar i genomsnitt 90% av vår tid inomhus är det viktigt att undersöka hur byggmaterial påverkar människors exponering för PFAS. Syftet med denna studie är att undersöka förekomsten av PFAS i byggmaterial på den svenska marknaden. För att koppla förekomsten av PFAS i byggmaterial till möjliga miljö- och hälsoeffekter har tillgänglig forskning sammanställts. Förekomsten av PFAS i byggmaterial undersöktes genom en systematisk sökning av 4730 PFAS i SundaHus materialbedömningssystem. Denna sökning identifierade 15 olika PFAS, vilka förekom totalt 628 gånger i de registrerade produkterna. De främsta produktkategorierna var ventiler, belysningsarmaturer och färg. Resultatet påvisar förekomsten av PFAS i byggmaterial på svenska markanden men belyser även behovet av ytterligare forskning. För att fördjupa förståelsen skulle studien kunna utvecklas med en bredare sökning som inkluderar fler produktregister och ämnen. Mer forskning krävs för att fullständigt bedöma hälsoriskerna relaterade till PFAS i byggmaterial, särskilt gällande deras förmåga att emittera.

This thesis explores the concept of thermal comfort in residential architecture, emphasizing a climatic approach that balances the physical needs of the human body with subjective well-being. It investigates the integration of air and heat as building materials in Swedish residential architecture. The study critiques traditional energy-intensive heating and cooling methods, proposing a design ethos that aligns with principles of sustainability and the adaptive thermal comfort model. Through a thermodynamic lens, the thesis follows the paradigm shift in architectural practice, emphasizing performance over form and the unseen meteorological influences within the built environment

Materiais cerâmicos provenientes de blocos e telhas presentes nos resíduos da construção civil são considerados contaminantes na produção de agregados reciclados, pois apresentam reduzida resistência mecânica à compressão e ao impacto, além de elevada porosidade. Estas características fazem com que argamassas e concretos produzidos com agregados reciclados mistos tenham baixa resistência à compressão e elevada absorção de água, devido a porosidade intrínseca desses agregados. Como uma alternativa para o aproveitamento tecnológico deste tipo de material, a cerâmica passou a ser estudada como matéria prima da álcali-ativação, seja por meio da combinação direta com a cal hidratada ou como adição ao cimento Portland (reação pozolânica). O objetivo deste trabalho é estudar a álcali-ativação de pó de blocos cerâmicos com cal hidratada, visando propriedades aglomerantes, para estudar o potencial pozolânico do agregado reciclado misto. Para isso, o estudo foi realizado em três etapas: avaliação da reatividade do pó de blocos cerâmicos em função da temperatura de sinterização; avaliação da reatividade do pó de blocos cerâmicos em função do tamanho das partículas e do tipo de ativador básico utilizado e, avaliação da cinética da reação de álcali-ativação em função da relação molar SiO2/CaO, além do método de cura. A partir dos resultados obtidos, observou-se que a reatividade do pó de blocos cerâmicos sofre influência da temperatura de sinterização da argila e do tamanho das partículas. O bloco cerâmico comercial não atingiu os requisitos físicos para ser classificado como pozolana, obtendo no ensaio Chapelle o valor de 305 mg de Ca(OH)2 fixadas por grama de pozolana e 5,5 MPa de resistência mecânica com a cal no ensaio IAP. A adição de Ca(OH)2 no pó de blocos cerâmicos, com relação molar SiO2/CaO igual a 2,75, proporcionou a maior resistência mecânica à compressão, quando curada a 77 ºC e 90% de umidade relativa, atingindo 8,5 MPa aos 28 dias. No decorrer da reação de álcali-ativação do pó de blocos cerâmicos, observou-se baixo calor de hidratação e acelerado consumo de Portlandita. Ao final da reação, foi possível a determinação de fases de silicato de cálcio e silicato de alumínio hidratados por meio de difratometria de raios X e morfologias reticulares pelo ensaio de microscopia eletrônica de varredura. / Ceramic materials from bricks and tiles present in construction waste are considered contaminants in the production of recycled aggregates, as they have a low compressive and impact strength, as well as high porosity. These characteristics make mortars and concretes produced with mixed recycled aggregates have low compressive strength and high water absorption due to the porosity of the recycled aggregates. As an alternative to the technological use of this type of material, the ceramic has been studied as an alkali-activation raw material, either by direct combination with hydrated lime or as an addition to Portland cement (pozzolan reaction). The aim of this work is to study the alkali-activation of ceramic bricks powder with hydrated lime, aiming binding properties. For this, the study was carried out in three stages: evaluation of the reactivity of the ceramic bricks powder as a function of the burning temperature; evaluation of the reactivity of the ceramic bricks powder as a function of the particle distribution; and the evaluation of the alkaliactivation reaction kinetics as a function of the SiO2/CaO molar ratio, as well as the cure method. From the results obtained, it was observed that the reactivity of the ceramic bricks powder is influenced by the burning temperature of the clay and the size of the particles. The commercial ceramic bricks did not meet the physical requirements to be classified as pozzolan, obtaining in the Chapelle test the value of 305 mg of Ca(OH)2 fixed by gram of pozzolan and 5.5 MPa of compressive strength with lime in the IAP test. The addition of Ca(OH)2 in the ceramic bricks powder whose SiO2/CaO molar ratio was 2.75 gave the highest compressive strength when cured at 77 °C and 90% of relative humidity, reaching 8.5 MPa at 28 days. In the course of the alkali-activation reaction of the ceramic bricks powder, it was observed low hydration heat and accelerated portlandite consumption. At the end of the reaction it was possible to determine calcium silicate and aluminum silicate hydrated phases by X-ray diffraction and reticular morphologies by the scanning electron microscopy.

Foi realizado na Região Metropolitana do Recife nos municípios de Abreu e lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ipojuca, Itamaracá, Itapissuma, Moreno, Olinda, Recife, Jaboatão dos Guararapes e São Lourenço da Mata a coleta de materiais que servem como Saibro, em jazidas já exploradas comercialmente, com o objetivo de avaliar a melhor característica desse Saibro e a aplicação em argamassas na construção civil, bem como o seu uso de modo não mais empírico. Para isso se fez jus os ensaios de caracterização física através da análise granulométrica com sedimentação de acordo com a ABNT-NBR 7181/1984, a consistência (limite de liquidez conforme ABNT-NBR 6459/1984 e limite de plasticidade conforme ABNT-NBR 7180/1984). A determinação da massa específica dos grãos do solo de acordo com a ABNT-NBR 6508/1984, limite de contração de acordo com a ABNT-NBR 7183/1982. Os resultados obtidos indicam que existe influência significativa na quantidade de argila e no grau de contração. / It was accomplished in the Metropolitan Area of Recife in the municipal districts of Abreu e Lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ipojuca, Itamaracá, Itapissuma, Moreno, Olinda, Recife, Jaboatão dos Guararapes and São Lourenço da Mata the collection of materials that they serve as Clay-Shale, in lied explored already commercially, with the objective of evaluating the best characteristic of that Clay-Shale and the application in mortars in the building site, as well as his/her way use no more empiric. For that it was made right the rehearsals of physical characterization through the analysis granulométrica with sedimentation in agreement with ABNT-NBR 7181/1984, the consistence (liquidity limit according to ABNT-NBR 6459/1984 and plasticity limit according to ABNT-NBR 7180/1984). The determination of the specific mass of the grains of the soil in agreement with ABNT-NBR 6508/1984, contraction limit in agreement with ABNT-NBR 7183/1982. The obtained results indicate that significant influence exists in the amount of clay and in the contraction degree.

A reciclagem de resíduos constitui uma opção para amenizar o impacto ambiental resultante da quantidade expressiva de detritos gerados pelas atividades produtivas do segmento da construção. Deste modo, o objetivo deste estudo é avaliar a utilização de agregados graúdos reciclados de concreto (ARC) em substituição ao agregado graúdo natural (AGN) para a produção de concretos com resistência à compressão de 30 MPa. O programa experimental iniciou-se com a caracterização física e granulométrica do agregado graúdo reciclado de concreto (ARC), e posterior comparação com as propriedades do agregado graúdo natural (AGN). Com base no conhecimento dessas propriedades, deu-se início a etapa de produção dos concretos. Foram estudados diferentes procedimentos de forma a reduzir o efeito da absorção de água do concreto pelo agregado reciclado durante o estado fresco. Também foi avaliada a influência da utilização de diferentes teores (0, 10%, 20%, 50% e 100%) de substituição do agregado graúdo natural pelo agregado graúdo reciclado de concreto nas propriedades do estado fresco e do estado endurecido do concreto. Embora tenha se verificado uma redução nos valores de resistência em relação ao concreto de referência (sem a presença de ARC), os concretos alcançaram o valor especificado de resistência à compressão (30 MPa) para todas as porcentagens de substituição de AGN por ARC. Com relação às propriedades de módulo de elasticidade e resistência à tração por compressão diametral, verificou-se que a redução nos resultados se intensifica conforme aumenta a porcentagem de ARC incorporado à mistura. Os valores registrados para absorção de água, por sua vez, aumentavam gradativamente de forma proporcional à quantidade de ARC no concreto. / The recycling of waste is an option to minimize the environmental impact of the significant amount of waste generated by production activities in the construction segment. Thus, the aim of this study is to evaluate the use of recycled coarse aggregate concrete (ARC) to replace the natural coarse aggregate (AGN) for the production of concrete with compressive strength of 30 MPa. The experimental program began with physical and particle size characterization of the recycled coarse aggregate concrete (ARC), and for comparison with the properties of natural coarse aggregate (AGN). Based on the knowledge of these properties, the next step was the production of concrete. Different procedures to reduce the effect of absorption of water by recycled concrete aggregate at the fresh state were studied. Also it was evaluated the effect of using different amounts (0, 10%, 20%, 50% and 100%) replacement of the natural coarse aggregate for concrete recycled coarse aggregate in to the properties of concrete at the fresh state and at the hardened state. Although it has been verified a decrease in the compressive strength values in relation to the reference concrete (without the presence of ARC), for all AGN replacement percentages by ARC was reached the value specified compressive strength (30 MPa). With regard to the modulus of elasticity and splitting tensile strength, it was found that the reduction in results intensifies with increasing percentage of ARC incorporated into the mixture. The values recorded for water absorption, in turn, gradually increased in proportion to the amount of the ARC.

Uma das aplicações dos agregados provenientes da reciclagem dos resíduos de construção civil (ARC) é na fabricação de concretos no slump. Este tipo de concreto é utilizado na fabricação de peças conformadas por vibração e vibro compactação. Porém, as características dos agregados de ARC dificultam a dosagem desse tipo de concreto, pois ocorrem variações na trabalhabilidade dependendo da morfologia e absorção de água. O estudo da dosagem de ARC é importante pois ao ser utilizado altera as propriedades do concreto, em especial do concreto no slump, devido à necessidade de manter a forma imediatamente após a desmoldagem. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do agregado ARC nas características do concreto no slump, com a avaliação da influência do processo de fabricação na forma das partículas e da pré-molhagem do agregado nas propriedades reológicas e na resistência mecânica à compressão. Para isto, foram estudadas composições de concretos utilizando agregados reciclados com diferentes teores de excesso de pasta e diferentes relações água/cimento (a/c), além da composição sugerida pela ABCP para concretos utilizados em meio fio com agregados naturais. Com a composição que apresentou os melhores resultados e com o traço de referência foi realizada a análise do custo de fabricação de uma peça de meio-fio com cada um dos concretos, a fim de se avaliar o impacto econômico da substituição do agregado. Observou-se diferenças entre os agregados reciclados e naturais, tanto em relação as propriedades quanto a morfologia, fatos que resultaram em características distintas também nos concretos obtidos. No estudo da pré-molhagem foi possível observar que diferentes taxas de pré-molhagem resultaram em comportamentos distintos tanto no estado fresco como no endurecido, sendo obtida variação de 60% na resistência à compressão entre os teores de 75 e 65% de pré-molhagem. Com a obtenção de traços variando o excesso de pasta e a/c pode-se observar que a composição com a/c de 0,35 e teor de pasta de - 5% foi a que resultou em melhores características para a produção de peças submetidas à vibração. Apesar desta composição atingir o mínimo de 11 MPa exigido por norma para a fabricação de meio-fio, o custo para fabricação de uma peça de concreto com agregado reciclado foi 17% maior do que o custo com agregados naturais, resultado ligado ao maior consumo de cimento exigido pelo concreto com ARC para atingir a resistência exigida. / One of the applications of aggregates from the recycling of civil construction waste (CCW) is in no slump concrete manufacturing. This type of concrete is used in the manufacture of parts shaped by vibration and vibrocompression, for example. However, the characteristics of CCW aggregates make it difficult to measure this type of concrete, since there are variations in the workability depending on the morphology and water absorption. The study of CCW aggregate is important because its use changes the concrete properties, especially in no slump concrete, due to the necessity to maintain the form immediately after the demolding. Therefore, the present work aim to evaluate the effect of the CCW aggregate on the no slump concrete characteristics, with the evaluation of the influence of the particle formation process and the pre-wetting of the aggregate on the rheological properties and the compression strength. For this, concrete compositions were studied using recycled aggregates with different contents of excess paste and different water/cement (a/c) ratios, in addition to the composition suggested by ABCP for concrete used in curb with natural aggregates. With the composition that presented the best results and with the reference mix design it was performed the analysis of the manufacturing cost of a piece of curb with each of the concretes, in order to evaluate the economic impact of the replacement of the aggregate. It was observed differences between the recycled and natural aggregates, both in relation to the properties and morphology, facts that resulted in different characteristics also in the concretes obtained. In the pre-wetting study, it was possible to observe that different pre-wetting rates resulted in different behaviors in both the fresh and hardened state, with a 60% variation in the compressive strength between 75 and 65% pre-wetting rates. By obtaining traces varying the excess of paste and a/c it can be observed that the composition with a/c of 0.35 and paste content of -5% was the one that resulted in better characteristics for the production of vibration pieces. Although this composition reached the minimum of 11 MPa required by standard for the production of curb, the cost for manufacturing a piece of concrete with recycled aggregate was 17% higher than the cost with natural aggregates, a result linked to the higher consumption of cement required by concrete with CCW to achieve the required strength.

A reciclagem de resíduos constitui uma opção para amenizar o impacto ambiental resultante da quantidade expressiva de detritos gerados pelas atividades produtivas do segmento da construção. Deste modo, o objetivo deste estudo é avaliar a utilização de agregados graúdos reciclados de concreto (ARC) em substituição ao agregado graúdo natural (AGN) para a produção de concretos com resistência à compressão de 30 MPa. O programa experimental iniciou-se com a caracterização física e granulométrica do agregado graúdo reciclado de concreto (ARC), e posterior comparação com as propriedades do agregado graúdo natural (AGN). Com base no conhecimento dessas propriedades, deu-se início a etapa de produção dos concretos. Foram estudados diferentes procedimentos de forma a reduzir o efeito da absorção de água do concreto pelo agregado reciclado durante o estado fresco. Também foi avaliada a influência da utilização de diferentes teores (0, 10%, 20%, 50% e 100%) de substituição do agregado graúdo natural pelo agregado graúdo reciclado de concreto nas propriedades do estado fresco e do estado endurecido do concreto. Embora tenha se verificado uma redução nos valores de resistência em relação ao concreto de referência (sem a presença de ARC), os concretos alcançaram o valor especificado de resistência à compressão (30 MPa) para todas as porcentagens de substituição de AGN por ARC. Com relação às propriedades de módulo de elasticidade e resistência à tração por compressão diametral, verificou-se que a redução nos resultados se intensifica conforme aumenta a porcentagem de ARC incorporado à mistura. Os valores registrados para absorção de água, por sua vez, aumentavam gradativamente de forma proporcional à quantidade de ARC no concreto. / The recycling of waste is an option to minimize the environmental impact of the significant amount of waste generated by production activities in the construction segment. Thus, the aim of this study is to evaluate the use of recycled coarse aggregate concrete (ARC) to replace the natural coarse aggregate (AGN) for the production of concrete with compressive strength of 30 MPa. The experimental program began with physical and particle size characterization of the recycled coarse aggregate concrete (ARC), and for comparison with the properties of natural coarse aggregate (AGN). Based on the knowledge of these properties, the next step was the production of concrete. Different procedures to reduce the effect of absorption of water by recycled concrete aggregate at the fresh state were studied. Also it was evaluated the effect of using different amounts (0, 10%, 20%, 50% and 100%) replacement of the natural coarse aggregate for concrete recycled coarse aggregate in to the properties of concrete at the fresh state and at the hardened state. Although it has been verified a decrease in the compressive strength values in relation to the reference concrete (without the presence of ARC), for all AGN replacement percentages by ARC was reached the value specified compressive strength (30 MPa). With regard to the modulus of elasticity and splitting tensile strength, it was found that the reduction in results intensifies with increasing percentage of ARC incorporated into the mixture. The values recorded for water absorption, in turn, gradually increased in proportion to the amount of the ARC.

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_wellington_amorim.pdf: 3048381 bytes, checksum: 333317e062126e6f626919d08764c6a7 (MD5) Previous issue date: 2008-12-01 / It was accomplished in the Metropolitan Area of Recife in the municipal districts of Abreu e Lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ipojuca, Itamaracá, Itapissuma, Moreno, Olinda, Recife, Jaboatão dos Guararapes and São Lourenço da Mata the collection of materials that they serve as Clay-Shale, in lied explored already commercially, with the objective of evaluating the best characteristic of that Clay-Shale and the application in mortars in the building site, as well as his/her way use no more empiric. For that it was made right the rehearsals of physical characterization through the analysis granulométrica with sedimentation in agreement with ABNT-NBR 7181/1984, the consistence (liquidity limit according to ABNT-NBR 6459/1984 and plasticity limit according to ABNT-NBR 7180/1984). The determination of the specific mass of the grains of the soil in agreement with ABNT-NBR 6508/1984, contraction limit in agreement with ABNT-NBR 7183/1982. The obtained results indicate that significant influence exists in the amount of clay and in the contraction degree. / Foi realizado na Região Metropolitana do Recife nos municípios de Abreu e lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ipojuca, Itamaracá, Itapissuma, Moreno, Olinda, Recife, Jaboatão dos Guararapes e São Lourenço da Mata a coleta de materiais que servem como Saibro, em jazidas já exploradas comercialmente, com o objetivo de avaliar a melhor característica desse Saibro e a aplicação em argamassas na construção civil, bem como o seu uso de modo não mais empírico. Para isso se fez jus os ensaios de caracterização física através da análise granulométrica com sedimentação de acordo com a ABNT-NBR 7181/1984, a consistência (limite de liquidez conforme ABNT-NBR 6459/1984 e limite de plasticidade conforme ABNT-NBR 7180/1984). A determinação da massa específica dos grãos do solo de acordo com a ABNT-NBR 6508/1984, limite de contração de acordo com a ABNT-NBR 7183/1982. Os resultados obtidos indicam que existe influência significativa na quantidade de argila e no grau de contração.