O cimento Portland (CP) é um produto industrializado que não é só consumidor de energia e de matérias-primas, mas também responsável por grandes emissões de CO2. Além do impacto ambiental, a presença de alguns compostos hidratados que em contato com os sulfatos, produzem fases expansivas que reduzem a vida útil das estruturas. Adições minerais, como as escórias de alto-forno, têm sido adicionadas para reduzir o clínquer e aumentar a resistência aos sulfatos, porém nem todas as escórias conferem empregabilidade como adição devido a sua composição química. Cimentos com adições apresentam ganho de resistência muito lento nas primeiras idades, tornando-se desinteressante para a cadeia produtiva da construção civil. Assim, as limitações que o CP apresenta, somada ao aumento dos resíduos, incentivaram a busca por aglomerantes isentos de clínquer. A álcali ativação proporcionou a possibilidade de reaproveitamento de diversos subprodutos, pois a cinética de reação é similar ao CP, devido à semelhança química e liberação de calor. Pesquisas ligadas à durabilidade dos cimentos álcali ativados (CAT) ainda são bastante reduzidas, principalmente a eficácia dos métodos empregados para avaliação da resistência aos sulfatos em ambientais laboratoriais. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar o comportamento das pastas de escórias ativadas com 5% de NaOH e CP resistente a sulfatos (CPIV-RS) em ambientes sulfatados através do método NIST e comparar com o método acelerado em argamassas proposto pela NBR 13583:2014. As avaliações incluíram as análises microestruturais (DRX/MEV/DTG) e macroestrutural através de inspeções visuais, variação dimensional, variação de massa e resistência à compressão. Os resultados indicaram que nas condições ensaiadas, os métodos acelerados de avaliação da resistência aos sulfatos não apresentaram diferenças significativas entre as pastas e argamassas. Os CATs apresentaram desempenho superior antes e depois da exposição ao Na2SO4 comparados aos CPIV-RS, favorecendo a hidratação e a resistência à compressão. Por outro lado, a formação da gipsita parece ser o principal produto de degradação dos CATs na solução de MgSO4, originado pela descalcificação do C-S-H, afetando fortemente as propriedades físicas, químicas e mecânicas dos cimentos álcali ativados. / Portland cement (PC) is an industrialized product that is not so consuming of energy and raw materials, but also responsible for large CO2 emissions. Besides the environmental impact, the presence of some hydrated compounds that in contact with the sulfates, produce expansive phases that reduce the useful life of the structures. Minerals additions, such as blast furnace slag, have been added to reduce clinker and increase resistance to sulphates, but not all slags confer employability as addition because of their chemical composition. Cements with additions show very low resistance gain in the early ages, making it uninteresting for the productive chain of civil construction. Thus, the limitations that PC presents, together with the increase of residues, have encouraged the search for clinker-free binders. Alkali-activation provided the possibility of reuse of several by-products, because the reaction kinetics is similar to PC, due to chemical similarity and heat release. Researches related to the durability of alkaliactivated cements (AAC) are still very low, mainly the efficacy of the methods used to evaluate the resistance to sulfates in laboratory environments. Therefore, the objective of this work was to investigate the behavior of slag pastes activated with 5% NaOH and sulfate resistant PC (PCIV-SR) in sulphated environments using the NIST method and to compare with the accelerated mortar method proposed by NBR 13583:2014. The evaluations included microstructural analysis (XRD/SEM/DTG) and macrostructural analysis through visual inspection, dimensional variation, mass variation and compressive strength. The results indicated that under the conditions tested, the accelerated methods of sulfate resistance evaluation did not present significant differences between pastes and mortars. The AACs presented better performance before and after exposure to Na2SO4 compared to PCPIV-SR, favoring hydration and compressive strength. On the other hand, the formation of gypsum appears to be the main degradation product of the AACs in the MgSO4 solution, caused by the C-S-H decalcification, strongly affecting the physical, chemical and mechanical properties of the activated alkali cements.

Com o surgimento da tecnologia da pré-fabricação, a construção civil tem adquirido elevada agilidade, reduzindo os prazos de construção e maior qualidade no controle de execução. Dentre as diversas peças pré-fabricadas, a telha em concreto protendido autoportante tem por característica cobrir vãos de até 25 m, sem a existência de estrutura de apoio intermediária. Sendo um produto esbelto, exige um aprimoramento constante para aumentar a durabilidade da estrutura quanto à corrosão da armadura e manter sua adequação ao uso. O objetivo desse trabalho é reduzir a permeabilidade das telhas pré-fabricadas, além de analisar a influência desse parâmetro na durabilidade do concreto frente às classes de agressividade da norma NBR 9062/2006. A norma estabelece um fator a/c máximo de 0,45 e resistência característica à compressão mínima de 40 MPa, enquadrando-se como classe de agressividade ambiental II - Urbana. Para tal, foram escolhidas algumas adições minerais existentes na região da grande Curitiba (metacaulim e filler), além de um aditivo impermeabilizante interno, comparando com o traço de referência preexistente em linha de produção. As dosagens foram definidas com base no empacotamento de partículas e caracterizadas quanto à resistência mecânica à compressão, absorção de água por imersão e por capilaridade e, penetração de água sob pressão, além dos ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM), carbonatação e penetração de íons cloreto. Em termos de resistência mecânica à compressão, a dosagem referência apresentou os melhores resultados (em função da menor relação água/cimento e maior consumo de cimento), seguido pelo concreto com aditivo impermeabilizante e com metacaulim. Para a absorção de água, todas as dosagens apresentaram-se como concretos duráveis, com destaque para o metacaulim e filler+aditivo impermeabilizante. Quanto à absorção capilar, todas as dosagens apresentaram baixa permeabilidade. Para a penetração de água sob pressão todas se apresentam como impermeáveis em condições agressivas, com destaque para o uso do metacaulim e do aditivo impermeabilizante. O ensaio de PIM mostra que a dosagem com filler possui uma concentração maior de poros e que a dosagem com metacaulim apresenta o menor diâmetro máximo de poros, com uma tendência ao refinamento em diâmetros menores. Quando analisado o resultado de carbonatação, o metacaulim apresentou o melhor resultado, possibilitando um menor cobrimento da armadura para uma vida útil de 50 anos. Quanto à penetração de cloretos, a dosagem com metacaulim, apresentou uma redução maior em relação às demais dosagens pela sua atividade pozolânica, contribuindo para a durabilidade do concreto. Em linhas gerais, é possível melhorar a impermeabilidade do concreto com o acréscimo de 8% do metacaulim sobre o peso do cimento, ainda com uma redução de 5,2% de cimento, com bons resultados também para o uso de 1% de aditivo impermeabilizante. Quanto à durabilidade, a otimização da curva granulométrica dos agregados e o uso do metacaulim possibilitam a utilização de telhas pré-fabricadas em regiões de classe de agressividade III - Industrial ou Marinha, observando o cobrimento mínimo da armadura. / With the emerging precast concrete technology, the civil construction has acquired high agility, reducing construction time and greater quality control in execution. Among several precast pieces, tile in prestressed concrete is characterized by selfsupporting spans of up to 25 m, without the existence of an intermediate support structure. Being a slim product, requires an improvement in increasing the durability of the structure because of the steel corrosion and maintain their fitness for use. The objective of this research is to reduce the permeability of the precast tiles, and analyzing their influence in the durability of the concrete face of the aggressiveness classes constants in the NBR 9062/2006, that establish the a/c ratio up to 0,45 and minimum compressive strength characteristic of 40 MPa, positioning themselves as a class of environmental aggressiveness II - Urban. For this, were selected a few mineral admixture from Curitiba/Paraná and a waterproof internal admixture, comparing with the concrete mix pre-existing in production line. The concrete dosages were defined by packing particles and were analysed for mechanical compressive strength, water absorption by immersion and by capillarity and water penetration under pressure, in addition to tests of mercury intrusion porosimetry (MIP), carbonation and chloride ion penetration. About the mechanical compressive strength, the dosage reference showed the best results (due to lower water / cement ratio and higher cement consumption), followed by concrete with waterproofing admixture and metakaolin. For water absorption, all measurements fall as durable concrete, especially the metakaolin additive and filler + waterproofing. For the water absorption, all dosages presented low permeability. For the water penetration under pressure all fall as impervious to several conditions, especially with metakaolin and waterproofing admixture. The MIP test shows that the dosage with filler has a higher concentration of pores and the dosage with metakaolin has the smallest maximum diameter of pores, with a tendency towards refinement in smaller diameters. When analyzing the carbonation, the metakaolin showed the best results, allowing a smaller reinforcement cover for a lifetime of 50 years. As the penetration of chlorides ions, the metakaolin, showed a greater reduction comparing with other dosages for its pozzolanic activity, contributing to the concrete durability. In general, it is possible to improve the concrete impermeability with the addition of 8% of metakaolin by weight of cement, with 5,2% of cement reduction, showing good results also using 1% of waterproofing admixture. As for durability, the optimizing of aggregates granulometric curve and the use of metakaolin enables the use of prefabricated tiles in regions of class of environmental aggressiveness III - Industrial or Marine, observing the minimum concrete cover of reinforcement.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-01-29T17:34:49Z No. of bitstreams: 1 maria_conceição_aguiar_nascimento.pdf: 3804537 bytes, checksum: aea07399e9de24f9fafa6060e4c467bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T17:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 maria_conceição_aguiar_nascimento.pdf: 3804537 bytes, checksum: aea07399e9de24f9fafa6060e4c467bd (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / Brazil is the world's largest non-sugar-alcohol complex that has been expanding in recent times, driven by the advent of bioenergy, exerting a leadership in all segments. The residue generated at the end of the sugarcane bagasse milling process is used for the generation of energy by burning in boilers. At the end of the burning as residual ash are released into the environment inadequately, and may cause environmental problems due to the generation of waste as a sugarcane bagasse ash. The interest of the research is to justify the demand through a job offer from the sugarcane bagasse ash (CBC) in concrete structures, due to the large volume of generation and the concern with the environment. The objective of this research is to evaluate the performance of the conventional contract made of sugar cane residues proved from mills. The results were reported with a 0%, 20% and 40% substitution of natural sand by BCC, where this mixture may contribute to a compound more difficult than conventional concrete. It is also concluded that although the use of CBC has not significantly reduced the final value of m³ of concrete, the gain in relation to the mechanical performance was higher. It can be concluded that the specimens produced have obtained sufficient mechanical strength to be dismantled, transported and conditioned prior to use, in the same way as the referents. / O Brasil é o maior produtor mundial no complexo sucroalcooleiro que vem se expandindo nos últimos tempos, impulsionado pelo advento da bioenergia, exercendo a liderança em todos os segmentos. O resíduo gerado ao final do processo de moagem do bagaço da cana-de-açúcar é utilizado para a geração de energia por meio da queima em caldeiras. Ao final da queima as cinzas residuais são lançadas no meio ambiente de forma inadequada, podendo causar problemas ambientais em decorrência da geração de resíduos como a cinza do bagaço de cana-de-açúcar. O interesse desta pesquisa justifica-se pela necessidade de se avaliar a possibilidade do emprego da cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) em estruturas de concreto, devido ao grande volume de geração e a preocupação com o meio ambiente. O objetivo desta pesquisa é avaliar o desempenho do concreto convencional confeccionado de resíduos de cana-de-açúcar proveniente de usinas. Os resultados foram apresentados com a substituição de 0%, 20% e 40% da areia natural por CBC, onde essa mistura pode contribuir para um composto mais durável que o concreto convencional. Conclui-se, também, que apesar do uso da CBC não ter diminuído significativamente o valor final do m3 do concreto, o ganho em relação ao desempenho mecânico foi maior. Pode-se concluir que os corpos-de-prova produzidos obtiveram resistência mecânica suficiente para serem desmoldados, transportados e acondicionados antes do uso, da mesma forma que os de referência.

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.

Programa de mestrado interinstitucional UTFPR/IFAM - MINTER/MANAUS / Na construção civil tem-se procurado mecanismos por meio de novas técnicas que possibilitem viabilizar a sustentabilidade dessa atividade produtiva, espeitando às questões ambientais e a tendência de escassez dos recursos naturais. A indústria da construção civil tem buscado na reciclagem dos resíduos de construção e demolição (RCD) uma forma de atenuar o impacto ambiental e buscar uma fonte alternativa de matéria-prima. Associado a essa preocupação, grandes centros consumidores da região Amazônica, como Manaus, utilizam agregados para produção de concretos e argamassas minerados dos leitos dos rios e trazidos de grandes distâncias. O presente trabalho tem como objetivo estudar a obtenção de blocos de argamassa celular para alvenarias, utilizando agregados de RCD em substituição aos agregados convencionais. Os blocos de argamassa celular são largamente utilizados na Europa como elementos de alvenaria devido à capacidade de isolamento térmico e acústico, parâmetros esse de grande relevância para um elemento construtivo também em regiões de clima quente. Em Manaus existem empresas que constroem habitações com argamassa celular monolítica, ou seja, todas as alvenarias da residência são moldadas em uma única etapa. Assim, após obtenção e caracterização da fração cinza de RCD, foi utilizada uma composição comercial de argamassa celular para analisar a substituição dos agregados alternativos pelo RCD. Com isso buscou-se também obter uma dosagem mais econômica, com resistência mecânica exigida pela norma brasileira para blocos e minimizar o impacto ambiental de argamassas celulares convencionais. Os resultados técnicos foram favoráveis, com potencial para consumir agregados de RCD, contribuindo assim na gestão ambiental desse resíduo da construção civil. / In building construction, we have searched for mechanisms through new technologies which enable the sustainability of this productive activity, respecting the environmental issues and the shortage of natural products. Civil construction industry has searched for construction and demolition recycling (RCD) as a way of mitigating the environmental impact and a way of seeking for an alternative source of raw material. Associated with this concern, large consumer centers in the Amazon region, such as Manaus, have been using aggregates to produce concrete and mortar mined from the riverbeds and brought from great distances. This work aims to study the acquisition of blocks of masonry mortar cell, using clusters of RCD as a substitute for conventional aggregate. The blocks of mortar cell are widely used in Europe as masonry units due to their thermal and acoustic isolation abilities, which constitute very important parameters for building elements in warm climates. In Manaus, there are companies that build houses with mortar and monolithic cells, i.e., all the walls of the residence are molded in a single step. Thus, after obtaining and characterizing the ash fraction of RCD, we used a commercial composition of mortar cell to analyze the substitution of the alternative aggregates by RCD. With this procedure we searched to obtain a more economic dosage with the strength required by the Brazilian standard blocks and minimize the environmental impact of conventional mortar cells. The technique results were positive, with the potential of consuming RCD aggregates, thus contributing to the environmental management of this civil construction waste.

Trabalho desenvolvido através do projeto de mestrado interinstitucional - MINTER - entre a UTFPR e o IFAM - Manaus, financiado pela CAPES e pela SUFRAMA. / Financiado pela CAPES e pela SUFRAMA. / No estado do Amazonas a questão do gerenciamento dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) merece atenção e soluções que sejam sustentáveis dos pontos de vista ambiental, econômico e social. O RCD gerado, bem como o Poliestireno Expandido (EPS), ainda são descartados ou conduzidos às lixeiras com os agravantes da inexistência de um projeto de gestão, visto haverem problemas com inundações, poluição dos mananciais e, significativa ocupação nos lixões controlados pelo poder público, dentre outros. Outro aspecto relevante refere-se ao uso, pela construção civil, de agregados como o seixo rolado e granito, o primeiro extraído de rios e transportado em balsas percorrendo distâncias superiores a 700 km e o segundo explorado a distâncias superiores a 150 km da cidade de Manaus, causando alto impacto ambiental e elevado custo de logística. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi estudar a viabilidade técnica da produção de concreto alternativo utilizando RCD e EPSR(Poliestireno Expandido Reciclado) obtido após processo de extrusão e moagem na forma de agregado graúdo ou miúdo. Os RCDs (de concreto) selecionados em obras e britados, bem como, o EPSR foram analisados granulometricamente com a finalidade de serem incorporados à concretos aplicados a fabricação de blocos de alvenaria. Os blocos produzidos foram analisados quanto a resistência mecânica e também quanto à absorção de água. O EPSR possui baixa densidade e contribui para a obtenção de blocos mais leves. / In the Amazon State, the issue of management concerning construction and demolition waste (C&D) deserves attention and solutions that are sustainable from environmental, economical and social standpoints. The RCD produced as well as the expanded polystyrene (EPS), are still discharged in inappropriate places or taken to the dumpsters with the worsening provided by the lack of a management project such as: floods pollution of the water resources (rivers lakes and others) and significant space occupation in the landfills controlled by the city council, among others. Another aspect, related with the civil engineering sector, refers to the usage of components like the pebbles and granite, the first one extracted from rivers and transported by ferries within distances over 700 km and the second one explored within distances over 150 km from Manaus City, causing high environmental impact and high logistics cost. The goal of this research was to study the technical feasibility of producing alternative concrete using RCD and post-consumpting EPS extruded and crushed to transform it in aggregate. The RCDs (of concrete) selected in construction sites and crushed, as well as the EPSR (expanded polystyrene recycled) were analyzed in its granulometric distribution to be used as aggregate on the concrete composition features to obtain wall blocks. The produced blocks were analyzed mechanically and also regarding the water absorption level. The EPSR has low density and contributing to the production of lighter blocks. / 5000-11-25

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.

CAPES / Os agregados reciclados vêm sendo amplamente estudados e utilizados em diversos campos da engenharia civil. Dentre suas aplicações mais comuns pode-se citar: argamassas de revestimento, bases, sub-bases e subleito de pavimentos, elementos pré-moldados de concreto, obras de contenção e aterros. O principal fator que dificulta a utilização do agregado reciclado em concretos está relacionado à capa de argamassa aderida à superfície. Esta capa tem elevada porosidade e consequentemente elevada absorção de água, o que proporciona ao concreto, menor trabalhabilidade, além do aumento do consumo de superplastificantes e de água, que por sua vez aumenta o consumo de cimento a fim de garantir a resistência mecânica à compressão. Estes fatores elevam o custo do concreto. O empacotamento de partículas, entre outros aspectos, estuda a adequada distribuição granulométrica e morfologia das partículas, bem como a incorporação de aditivos e adições minerais de modo que o índice de vazios seja o menor possível e a trabalhabilidade ideal para o concreto com determinada aplicação. O ajuste adequado desses parâmetros permite um aumento da resistência mecânica à compressão do concreto com o mesmo consumo de cimento ou, mantém a resistência com redução no consumo de cimento. Assim, o objetivo deste trabalho é aplicar técnicas de empacotamento em agregados reciclados de concreto, a fim de avaliar a efetividade dessa ferramenta na definição de traços de concretos secos utilizados em blocos para pavimentação com resistência mecânica à compressão maior que 35 MPa. Para isso, os agregados reciclados da construção civil, produzidos por diferentes equipamentos de 4 diferentes empresas localizadas em um raio de 100 km da cidade de Curitiba – PR, foram caracterizados quanto a: morfologia, distribuição granulométrica, massa específica, massa unitária, índice de vazios, composição mássica e visual, além de absorção de água. Em seguida, foi escolhido o agregado que apresentou características físicas mais propícias ao melhor empacotamento, com base na morfologia, na distribuição granulométrica e nos valores de: absorção de água, massa unitária e específica. Escolhido o agregado aplicou-se dois modelos de empacotamento de partículas: o de Funk e Dinger (Alfred) de 1980 e o de De Larrard de 1999, com e sem a introdução do cimento na análise granulométrica. Com as proporções ideais dos agregados foi então estudado, por meio do consistômetro “VeBe”, a quantidade de água para cada traço de concreto. As composições que apresentaram os melhores resultados foram testadas quanto à absorção de água, resistência mecânica à compressão axial e à tração por compressão diametral e análise microestrutural por Microscópio Eletrônico de Varredura. Os concretos foram moldados por meio da mesma vibrocompactadora de laboratório utilizada por Lima (2009), a qual consiste de uma mesa vibratória e cilindros de aço aplicados sobre os moldes, para simular a força de compactação de vibrocompactadoras industriais. Dentro do desvio padrão considerado, o modelo de empacotamento de Funk e Dinger com a introdução do cimento na análise granulométrica apresentou os melhores resultados em relação a resistência à compressão aos 28 dias e em relação a absorção de água. Um tempo de vibrocompactação em laboratório equivalente ao de máquinas industriais foi determinado. Além disso, com o mesmo consumo de cimento, concretos com agregados reciclados alcançaram resistências mecânicas dentro do desvio padrão de concretos produzidos com agregados naturais, utilizados por indústrias de pré-moldados. / Recycled aggregates have been widely studied and used in some areas of civil engineering. Among its most common applications can include: revetment mortar, bases, sub-bases, and subgrade pavements, precast concrete elements, containment works and landfills. The main factor that hinders the use of recycled aggregate in concrete is related to the mortar layer adhered to the surface. This layer has high porosity and therefore high water absorption, which gives the concrete, lower workability, and increased content of superplasticizers and water, which in turn increases the consumption of cement in order to ensure the compressive strength. These factors increase the cost of the concrete. The particles packing, among other things, studying the proper particle size distribution and particle morphology, as well as the incorporation of additives and mineral additions such that the voids content is minimized and optimum workability to concrete with particular application. Proper adjustment of these parameters allows an increase mechanical strength of the concrete with the same cement content or, maintains the strength with reduction in the cement content. Thus, the objective of this work is to apply particles packing techniques in recycled concrete aggregates in order to evaluate the effectiveness of this tool in the dry concrete compositions used in paving blocks with compression mechanical strength to greater than 35 MPa. For this, the recycled concrete aggregates produced by different equipment of 4 different companies located within a radius of 100 km from the city of Curitiba - PR, were characterized for: morphology, particle size distribution, density, bulk density, void ratio, mass and visual composition and water absorption. Then, it was chosen the aggregate more favorable physical characteristics to the best packing, on the basis of morphology and the particle size analysis and the values of: water absorption, density and bulk density. Chosen the aggregate particles was applied to two packing packing models: Funk and Dinger (Alfred) of 1980 and De Larrard of 1999, with and without the introduction of cement in particle size distribution. With the ideal proportions of aggregates were then studied by means of consistometer "VeBe", the amount of water for each concrete mix. The compositions that showed the best results were tested for water absorption, mechanical resistance to axial compression, tensile strength by diametrical compression and microstructural analysis by Scanning Electron Microscope. The concrete was cast by the same laboratory vibro-compression machine used by Lima (2009), which consists of a vibrating table and steel rollers applied on the molds, to simulate the compaction force of industrial vibro-compression machine. Within the standard deviation considered the packing packing model of Funk and Dinger with the introduction of cement particle size analysis showed the best results with respect to compression strength at 28 days and for the absorption of water. A lab equivalent time of vibro-compression to industrial machines can be found and this time becomes greater when using recycled aggregates. Moreover, with the same consumption of cement concrete with recycled aggregates achieved mechanical strength within the standard deviation of concretes produced with natural aggregates used by precast industries.

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.