[pt] O Bambu é classificado como Bambusoideae ou como Bambusaceae que pode ser encontrado em abundância especialmente em regiões tropicais e subtropicais. Estudos mostraram que a relação resistência à tração e peso específico do bambu é 2.73 vezes maior que do aço com a vantagem de ter um baixo consumo de energia e baixo custo em sua produção, além de ser um material renovável e ecológico. O bambu é utilizado nas construções civis por séculos, especialmente em regiões sujeitas aos abalos sísmicos. Essas construções, como as obras construídas na América Latina e Taj Mahal, na Índia, mostram que o bambu possui boa resistência às cargas sísmicas; mesmo com essas evidências, muitas vezes citadas na literatura cientifica disponível, não encontramos estudos sobre o comportamento dinâmico do bambu nas obras de engenharia. No Brasil, o bambu é encontrado com abundância em quase todo território nacional, são muito reduzidos os estudos sobre suas propriedades e metodologia para emprego; quanto às propriedades dinâmicas praticamente sem referências. / [en] The Bamboo is classidied as Bambusoideae or as Bambusaeceae that can be fond in abundance in tropical and sub-tropical contries. Studies had shown that the relation tensile stregth and specific weight of the bamboo is 2.73 greater that of the steel with the advantage to have a low consumption of energy and low cost in its production, besides being a renewable and ecological material. The bamboo is used in the civil constructions per centuries, especially in earthquake regions. These constructions, as constructed in America Latina and Taj Mahal, in India, show that the bamboo possess good resistance to seismic loads; exactly with this fact many times cited in available scientific literature do not find studies on the dynamic behavior of the bamboo. In Brazil, the bamboo is found with abundance in almost all domestic territory, very is reduced the studies on its properties and methodology for job; how much to the dynamic properties practically without Reference.

[pt] O bambu apresenta baixo consumo de energia e baixo custo de produção, além de ser um material renovável e ecológico. É um material potencialmente promissor que vem demonstrando grandes qualidades para a construção civil. Estudos mostraram que a relação resistência à tração e peso específico do bambu é 2,77 vezes maior que a do aço. Este trabalho tem como objetivo a caracterização física, mecânica e meso-estrutural do bambu da espécie Guadua weberbaueri para possível aplicação na engenharia civil como material não convencional. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram valores compatíveis a outras espécies pesquisadas. Concluiu-se que o material quando sujeito a carga de tração, cisalhamento ou compressão apresentou comportamento semelhante ao de outras espécies já estudadas, desde 1979, no Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio, sob a orientação do professor Khosrow Ghavami. Onde foram desenvolvidos vários programas de investigação para o emprego do bambu e outras fibras vegetais na construção de edificações de baixo custo, substituindo produtos de asbesto, aço, cimento e outros materiais poluentes e não renováveis. Podendo este ser utilizado como material alternativo na engenharia civil. / [en] The bamboo presents low consumption of energy and low cost of production, beyond being a renewable and ecological material. It is a potentially promising material that comes demonstrating great qualities for the civil construction. Studies had shown that the relation tensile strenght and specific weight of the bamboo is 2,77 times bigger that of the steel. This thesis presents the results of an experimental investigation to establish the physical, mechanics and meso-structural, of the bamboo of the species Guadua weberbaueri for possible application in the civil engineering as a non- conventional material. The results of the mechanical rehearsals showed compatible values to other researched species. It was concluded that the material when subject to traction loads, shear or compression presented similar behavior to the of other studied species already, since 1979, in the Department of Civil Engineering of PUC-Rio, under the orientation of professor Khosrow Ghavami. Where some programs of inquiry for the vegetal job of the bamboo and other staple fibers in the construction of edifications of low cost had been developed, substituting pollutant products of asbestos, steel, cement and other pollutant materials didn´t renew. Being able this being used as non-conventional material in civil engineering.

[pt] Ainda hoje, no Brasil, o fibrocimento à base de matriz cimentícia reforçados com amianto permanecem como o principal compósito fibroso utilizado em larga escala de produção, apesar da constatação dos seus malefícios, como doenças respiratórias e câncer, causados por esta fibra durante o processo de extração, fabricação e instalação. Nos EUA, União Européia e Canadá a produção de materiais reforçados com amianto foi proibida ou sofreu sérias restrições ao seu uso. No Brasil há uma promessa do governo federal de se iniciar a diminuição da extração do amianto a partir de 2005 até sua completa extinção. Frente a inadequação do uso do amianto para produção de materiais de construção sem riscos à saúde da sociedade, surge a necessidade de se encontrar um substituto com propriedades físicas e mecânicas adequadas que seja ecológico e de custo adequado. Neste trabalho é analisado o uso de polpas celulósicas de bambu, com dois estágios de tratamento diferentes, quais sejam polpas antes do processo de refino e após este processo, para reforço de matrizes cimentícias, utilizando o processo de produção Hatschek em escala laboratorial. As polpas celulósicas foram utilizadas nas porcentagens de 4, 6, 8, 10, 12, 14 e 16% em relação a massa do cimento, sendo utilizada a matriz plena como referência. Foi estudado ainda a substituição parcial do cimento por um resíduo de fábrica de tijolos na proporção de 20, 30 e 40% em relação a massa do cimento e o uso de dois tipos de equipamentos de produção diferentes. O objetivo deste trabalho é determinar a porcentagem ideal de reforço para os dois tipos de polpas utilizadas, discutindo as propriedades físicas, mecânicas e microestruturais de cada um destes compósitos. / [en] Still today, in Brazil, the fibre cement to the base amianthus is the main fibrous composite to the base of main cement with wide production scale, despite verification of its damages, as breathing diseases and cancer, caused by this fiber during the extraction process, production and installation. In the USA, European Union and Canada the production of materials to the base of amianthus are prohibited or they suffered serious restrictions. In Brazil, the federal government wile begin to extinguish the amianthus extraction in 2005 due to the problems used for amianthus writer allow, it is necessary to get a new material with appropriate physical and mechanical properties, that is ecofriendly and of appropriate cost. In this work the use of pulps bamboo cellulose`s is analyzed, with two types of treatment, which are pulps before the process of I refine and after this process, for reinforcement of main cimentícias, using the production process Hatschek in scale laboratories. The pulps cellulose`s was used in the percentages of 4, 6, 8, 10, 12, 14 and 16% in relation to mass of the cement, being used the full head office as reference. In addition, it was substitution of the cement by a residue of the it manufactures of bricks in the proportion of 20, 30 and 40% in relation to mass of the cement and two types of equipment of different production. The aim of this work is to determine the ideal percentage of reinforcement for the two used types of pulps used, discussing the physical properties, mechanics and microstructure of each one of these composites.

[pt] Ao longo do tempo de vida de um poço de petróleo, a produção de óleo pode sofrer uma variação significativa. Sendo assim, esta que, anteriormente, era composta em sua maioria de petróleo pode acabar se tornando em uma mistura de água e óleo, gerando a ocorrência de emulsões no sistema. Contudo, a presença dessas emulsões torna-se um problema recorrente para a indústria de petróleo, uma vez que acarretam em um aumento de custos de transporte e processamento do óleo. Com isso, a verificação da eficiência de separação primária de emulsões ocorre, normalmente, através da utilização de emulsões reais retiradas dos campos. Todavia, tais emulsões são fluidos que podem apresentar comportamentos tóxicos, voláteis e inflamáveis [1]. Somado a isso, a falta da confiabilidade necessária para a aferição da eficiência dessas tecnologias de separação uma vez que há uma extrema dificuldade de repetibilidade das emulsões sintetizadas a partir do óleo cru, induz à necessidade de utilização de fluidos modelos que possuam comportamentos similares ao petróleo. O objetivo geral deste trabalho é, sobretudo, aprofundar o estudo das emulsões de petróleo e desenvolver um método para a síntese de fluidos de trabalho com características reológicas, de formação e de estabilidade semelhantes às de óleos e emulsões reais encontrados no campo. Assim, para o desenvolvimento deste trabalho, óleos modelo com características macroscópicas similares a dois diferentes petróleos (A e B) foram sintetizados. Verificou-se, então, que as emulsões modelo obtiveram um comportamento mais similar às emulsões formadas a partir do petróleo A. Contudo, tais sistemas apresentaram um fenômeno de shear-thinning no regime semi diluído, devido, sobretudo, a diferenças qualitativas na estrutura dos agentes tensoativos das emulsões de petróleo e os surfactantes comerciais utilizados em emulsões modelo. / [en] Over the life of an oil well, oil production can vary significantly. The production that initially mostly composed of petroleum eventually becomes a combination of water and oil, causing the occurrence of emulsions in the system. The presence of these emulsions becomes a recurring problem for the oil industry as they lead to increase in transportation and oil processing costs. Verification of the primary separation efficiency of emulsions usually occurs with the use of emulsions taken from the field. However, such emulsions are fluids that may exhibit toxic, volatile and flammable behaviors [1]. In addition, the measurement of separation efficiency technologies is typically not reliable due to an extreme difficulty in obtaining repeatability of emulsions synthesized from crude oil, which induces the need to use model fluids whose behavior is similar to petroleum. The general objective of this work is to deepen the study of petroleum emulsions and develop a method for the synthesis of working fluids with rheological characteristics, formation and stability similar to those of real oils and emulsions found in the field. Therefore, for the development of this work, model oils with macroscopic characteristics very close to two different crude oils (A and B) were synthetized. It was found that model emulsions possessed very similar behavior of A-oil emulsions. However, model emulsions showed shear thinning phenomenon in the semi-diluted regime, probably due to qualitative differences between the indigenous surfactants of real emulsions and commercial surfactants used in model emulsions.

[pt] O presente trabalho tem como objetivo investigar a influência da substituição de frações de areia por rejeito de minério de ferro (RMF) no concreto. Estudaram-se a reatividade do rejeito com o cimento, as variações de porosidade, a trabalhabilidade e o efeito filler do material. Para isso uma série de ensaios químicos, físicos, mecânicos e térmicos foram conduzidos. O RMF foi caracterizado quanto à composição química, granulometria e massa específica. Constatou-se que o material é formado por sílica e hematita e possui massa específica muito próxima à da areia, embora seja uma ordem de grandeza mais fino. Para avaliar a reatividade do RMF confrontou-se os resultados de diversos experimentos. Foram realizados ensaios de compressão axial em pastas de cimento com substituição de 10 por cento, 20 por cento e 30 por cento de cimento por RMF, em diferentes idades. O RMF foi ensaiado quimicamente pelo método Chapelle modificado e o índice de atividade pozolânica foi determinado. Além disso, fragmentos de concreto com RMF, aos 28 e 90 dias, foram ensaiados por termogravimetria e os produtos de hidratação comparados à amostra de referência. O grau de cristalinidade do RMF foi determinado por difração de raios-X. Todas as evidências indicam que o material é inerte. O efeito do RMF na trabalhabilidade do concreto e da pasta de cimento foi avaliado por ensaio de abatimento (slump test) e espalhamento (flow table), respectivamente, e detectou-se um aumento da trabalhabilidade com o aumento da fração de RMF. A porosidade foi avaliada por ensaio de imersão em água no concreto com diferentes frações de RMF, e por ensaio de microtomografia computadorizada, na qual foi determinada a distribuição dos poros. De modo geral, detectou-se tendência de redução da porosidade com o acréscimo do RMF. A resistência mecânica do concreto foi avaliada para substituições de 10 por cento, 20 por cento e 30 por cento de areia por RMF e os resultados foram comparados à substituição das mesmas frações de areia por material inerte, na granulometria do RMF. O efeito filler causou um aumento da resistência, tendo o melhor resultado sido obtido com a fração de 20 por cento de RMF. Também foi avaliado o comportamento à flexão em prismas de concreto com adição de fibras de aço na fração de 30 kg/m cúbicos e 20 por cento de substituição de areia por RMF. Os resultados de cargas máximas, tensões residuais e tenacidade foram, em média, muito próximos nas amostras com RMF e de referência. / [en] The present work aims to investigate the influence of the replacement of sand fractions by iron ore tailings (IOT) on concrete. The reactivity of tailings in the presence of cement, the variation of porosity and workability, and the filler effect of the material were studied. For this purpose, a series of chemical, physical, mechanical and thermal tests were conducted. The IOT was characterized by its chemical composition, particle size and specific weight. It is found that the material is formed by silica and hematite and has a specific weight similar to that of sand, although its grains are ten times smaller. To evaluate the reactivity of the IOT, the results of several experiments were compared. Axial compression tests were performed on cement pastes with replacement of 10 percent, 20 percent and 30 percent cement by IOT at different ages. The IOT was chemically tested by the modified Chapelle test and the pozzolanic activity index was determined. In addition, IOT concrete fragments at 28 and 90 days were tested by thermogravimetry and the hydration products were compared to the reference sample. The degree of crystallinity of the IOT was determined by X-ray diffraction. All evidence indicates that the material is inert. The effect of IOT on the workability of concrete and cement paste was tested by slump test and flow table, respectively, and an increase in workability was detected by increasing the IOT fraction. Porosity was evaluated by the water immersion test on concretes with different IOT fractions, and by computed tomography, which determined the pore distribution. In general, a tendency to reduce porosity was observed as IOT fraction increased. The mechanical strength of the concrete was evaluated for 10 percent, 20 percent and 30 percent sand replacements by IOT and the results were compared to the replacement of the same sand fractions by inert material, in the IOT granulometry. The filler effect caused an increase in resistance, with the best result being the 20 percent IOT fraction. It was also evaluated the flexural behavior in prismatic concrete specimens with addition of steel fibers in the fraction of 30 kg/m cubic and 20 percent of sand substitution by IOT. The results of maximum loads, residual stresses and toughness were on average very similar in the IOT and reference samples.

[pt] Para o uso do bambu como material de engenharia é necessário realizar uma análise estatística completa das propriedades físicas, mecânicas e mesoestruturais dos colmos. Desde 1979, no Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio foram desenvolvidos, sob a orientação do professor Khosrow Ghavami, vários programas de investigação para o emprego do bambu e fibras vegetais na construção de edificações de baixo custo, substituindo produtos de asbesto cimento e de materiais poluentes e não renováveis . Como parte desta linha de pesquisa, pretende-se continuar os estudos para estabelecer as propriedades dos bambus apropriados para serem utilizados na construção civil. O presente trabalho concentra-se na caracterização da espécie Phyllostachys aurea, tão utilizada no mundo do artesanato e arquitetura pela sua beleza, porem tão pouco estudada no campo de engenharia, para que os resultados obtidos possam contribuir para a valorização desta espécie, incentivando seu uso na construção civil. Esta dissertação tem como objetivos principais: caracterizar as propriedades físicas, mecânicas e mesoestruturais dos colmos inteiros de bambu da espécie Phyllostachys aurea, analisando a influência das imperfeições geométricas iniciais no comportamento à flambagem . A determinação experimental das propriedades mecânicas dos colmos de bambu submetidos a ensaios de tração, cisalhamento e compressão são apresentadas, analisando-se a influência dos tratamentos preservativos na resistência mecânica dos colmos. / [en] The use of bamboo in civil construction requires a thorough analysis of its physical, mechanical and mesostructural properties. For this purpose several investigations have been carried out in the Civil Engineering Department at PUCRio since 1979. Other vegetal fibers have been studied as well for their feasibility to be used as low cost building materials in order to substitute asbestos cement products in addition to non-renewable and polluting materials such as steel and aluminum. This present study is the continuation of the investigation to establish the engineering properties of the bamboo's appropriate for civil construction. This work concentrates on the bamboo species Phyllostachys aurea which is utilized frequently in the interior design and architectural project, and in general in civil construction about which there is very little scientific information in the available national and international literature. The principal objectives of this study were to establish the physical, mechanical and mesostructural characteristics of the whole culms of the bamboo species Phyllostachys aurea and to analyze how its specific geometric imperfections influence the buckling behavior of the culm. The experimental analysis of the bamboo culm, concerning the static tensile, shear and compressive properties is presented as well as the influence of preservative treatments on their performance.