A malha rodoviária brasileira é elemento fundamental para as cadeias produtivas, pois promove a integração de regiões, estados, portos, ferrovias, hidrovias e aeroportos. A qualidade do pavimento é um dos principais determinantes do desempenho dos usuários durante suas viagens. Uma das formas para a correção dos defeitos nos pavimentos é a restauração, sendo bastante empregada atualmente a fresagem do revestimento asfáltico, que consiste na operação de um corte do revestimento asfáltico, esta atividade produz uma grande quantidade de resíduo nas obras de restauração de rodovias, denominado de material fresado asfáltico ou somente fresado, que é constituído por agregados (graúdos e miúdos) e Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP). Esta pesquisa objetivou avaliar, através de ensaios laboratoriais, a viabilidade da utilização de uma mistura de material fresado e pó-de-pedra estabilizados quimicamente com cimento Portland em camadas de pavimentos flexíveis, correlacionando o índice porosidade/teor volumétrico de cimento (η/Civ) com parâmetros de rigidez e resistência das misturas. O material fresado é oriundo da BR-290. Foi realizada estabilização granulométrica, sendo determinado o teor de 70% de material fresado e 30% de pó-de-pedra e a estabilização química, com os teores de 3%, 5% e 7%. Foram moldados corpos-de-prova de 10 x 20 cm para ensaios de resistência à compressão e resistência à tração. Para o módulo de resiliência, foram moldados corpos-de-prova de 6,5 x 10 cm e para o módulo complexo foram moldados corpos-de-prova de 10 x 15 cm, todos com 28 dias de cura. A análise dos resultados mostrou que ambas as resistências e módulos estudados aumentam linearmente com o aumento da quantidade de cimento e exponencialmente com a redução da porosidade. Os resultados também mostraram que o material apresenta características viscoelásticas oriundas do material fresado. A relação porosidade/teor volumétrico de cimento ajustado por um coeficiente [η/(Civ)0,41] mostrou-se adequada na previsão das resistências e módulos para todas as misturas estudadas. O desempenho satisfatório colabora com a possibilidade de abranger os estudos destes materiais. / The Brazilian highways are fundamental to the productive chain once promote the integration of regions, states, ports, railways, waterways and airports. The quality of the surface is a major determinant of the performance of travelers during their travels. One way to correct the defects in the pavements is the restoration currently being used through milling of the asphalt coating and its reuse. In the operation of a drilling asphalt coating, such activity produces a lot of waste in highway restoration works, called Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), which is composed of aggregates (coarse and fine) and asphalt binder. The use of such material is the main objective of present research, targeting the grain size and chemical stabilization, the latter adding Portland cement. This research aims to evaluate, through laboratory testing, the viability of using a mixture of RAP and powdered rock chemically stabilized with Portland cement for layers in flexible pavements, correlating the porosity/cement ratio (η/Civ) with stiffness and resistance parameters of the mixtures. The RAP used in present research comes from restoration of the BR-290. The grain size stabilization was performed; RAP content being determined as 70% and 30% of powdered rock. The chemical stabilization was carried out with early strength Portland cement contents of 3%, 5% e 7%. Specimens’10x20 cm were manufactured for the unconfined compressive and splitting tensile tests. For the resilient modulus, specimens had 6.5x10cm and for the dynamic modulus specimens had10x15 cm. All ests were cured for 28 days. The results showed that both, resistance and modules increase linearly with increasing amount of cement and exponentially with decreasing of the porosity. The results also show that the material has viscoelastic characteristics originating from the RAP. The relationship between the porosity/cement ratio adjusted by a coefficient [η/(Civ)0.41] proved adequate in predicting resistance and modules for all studied mixtures. Satisfactory performance corroborates the possibility of covering of the studies of this material.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo708_1.pdf: 3761338 bytes, checksum: e621e369bd16c384189793555cb25008 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A formulação do planejamento estratégico se divide em analisar oportunidades e ameaças e cruzá-los com os pontos fortes e fracos da organização, estabelecer missão e objetivos gerais, desenhar planos e estratégias, implementar e controlar para garantir que os objetivos sejam atingidos. Este trabalho apresenta um estudo sobre o processo de aplicação de um planejamento estratégico em uma empresa mineradora de agregados para construção civil de direção familiar, buscando mostrar a essa organização a importância da implementação de uma visão estratégica, de forma a apresentar recomendações de ações levando em consideração as prioridades de todos os sócios e colaboradores envolvidos. A base conceitual do mesmo apresenta assuntos relacionados à área de planejamento estratégico, análise em grupo e mineradoras de agregados. Foi realizado visitas a uma empresa de mineração de agregados para a construção civil do estado de Pernambuco, para avaliar seu processo de planejamento estratégico através da análise em grupo, de forma a auxiliar no desenvolvimento da análise proposta. A análise proposta neste trabalho tem como objetivo propor a inserção da analise em grupo dos sócios e colaboradores da empresa estudada nas etapas do planejamento estratégico, ajudando a empresa a definir um modelo de planejamento adequado a realidade da mineradora de agregados da construção civil

A destinação adequada do sedimento extraído de corpos de água urbanos, por processos de dragagem, depende da viabilidade de estratégias de destinação sustentáveis, sendo uma delas a utilização deste resíduo na construção civil. Este trabalho tem por objetivo contribuir no estudo de viabilidade da utilização de areias de dragagem, como agregado miúdo para a confecção de argamassas e concretos não estruturais. Neste sentido, buscou-se avaliar a viabilidade de emprego do sedimento dragado do Arroio Dilúvio, localizado em Porto Alegre, como alternativa ao agregado miúdo comercialmente disponível na região. Para tanto, dois grupos de ensaio foram propostos: a) ensaios de caracterização do resíduo (constituição, granulometria, módulo de finura, massa específica, presença de impurezas orgânicas e teor de matéria orgânica, avaliação petrográfica, lixiviação de metais pesados); e b) ensaios de avaliação da qualidade do resíduo como agregado (através da moldagem de corpos de prova de argamassa e realização de testes de resistência mecânica, resistência de aderência, lixiviação de metais pesados e absorção de água). Nos ensaios de caracterização realizados observou-se que o teor de matéria orgânica, determinado por perda ao fogo, ficou abaixo do previsto. Já, os ensaios de contaminação orgânica, apesar de mostrarem resultados parasitológicos e de coliformes positivos, apresentaram parâmetros inferiores aos anteriormente encontrados pelo DMAE. Quanto às argamassas produzida com o resíduo, obteve-se um desempenho mecânico razoável, levemente inferior ao obtido com areia Normal do Rio Tietê e areia comercial do rio Jacuí. Nos ensaios de absorção se observou que a argamassa com areia do Dilúvio tende a mostrar um teor de absorção mais elevado que as demais, o que deve ser levado em conta para fins de análise da durabilidade. Um importante resultado é que os ensaios de lixiviação, que indicam a possibilidade de contaminação ambiental, indicaram que os metais contaminantes da areia ficam encapsulados na argamassa, mesmo após moagem da argamassa. Assim, apesar das restrições quanto à assimetria granulométrica, não há fatores de risco que impeçam a utilização desse agregado, desde que se leve em consideração as suas limitações de uso. O estudo aponta, portanto, para a potencialidade de uso deste material, como agregado alternativo para a construção civil, evitando a necessidade de deposição final do mesmo, que sobrecarrega aterros urbanos. Palavras-chave: Argamassas, areias dragadas, resíduos, lixiviação. / The correct disposal of sediment extracted from urban bodies of water for processes of dredging depends on the viability of strategies for sustainable destination, one being the usage of this waste in civil construction. The goal of this paper is to contribute to the study of viability of dredged sand as a fine aggregate in mortar and concrete non-structural. In this sense, we sought to evaluate the feasibility of using the dredged sediment from Dilúvio creek in Porto Alegre as an a alternative to fine aggregate, commercially available in the region. Two kinds of tests were performed:a) waste characterization (size, fineness module, specific mass, organic impurities, organic matter content, petrographic evaluation, leaching of heavy metals) and b) tests of residue quality as aggregate (through the molding of test specimens of mortar and tests of strength, bond strength , leaching of heavy metals and water absorption). In the characterization tests , it was observed that the organic matter content, determined by loss on ignition, was below expectations. On the other hand, tests of organic contamination, despite showing parasitologically and coliform positives, proved lower parameters than previously found by DMAE. As for the mortars produced with the residue obtained a reasonable mechanical performance, slightly lower than those with normal sand of Tietê River and commercial sand of Jacuí River. In absorption tests it was observed that the mortar with sand of Dilúvio tends to show a level of absorption higher than the others, which must be taken into account for purposes of durability analysis. An important result is that the leaching tests that indicate the possibility of environmental contamination, indicated that the metal contaminants are encapsulated in the sand mortar, even after grinding mortar. Thus, despite the restrictions on the particle size asymmetry, there are no risk factors that preclude the use of this aggregate, since it takes considerate the limitations of use. The study therefore point to the potential use of this material as an alternative aggregate for civil construction, avoiding the need for final disposal of the same that overloads the urban landfills.

A falta de estudos de caráter científico sobre os fatores intervenientes para desencadear e/ou acelerar o processo de alteração dos sulfetos, denominado oxidação, bem como a influência do tipo de aglomerante hidráulico no desenvolvimento das manifestações patológicas no concreto, decorrentes do emprego de agregado contendo esse mineral em sua composição, motivou o desenvolvido desta tese. Neste sentido, o presente trabalho investiga a influência de cinco tipos de aglomerantes na durabilidade de concretos, quando em sua composição agregados com diferentes teores de sulfetos são empregados. Assim, o programa experimental da pesquisa foi dividido em duas etapas, denominadas Etapa 1 e Etapa 2. Nos concretos preparados para a Etapa 1, utilizou-se agregado quartzo-muscovita-xisto contendo 3,89% de sulfetos e três tipos de aglomerantes, sendo um de referência (CP II-F-32) e os outros dois resultantes da substituição parcial desse aglomerante por 40% e 60% de escória de alto-forno moída. Na Etapa 2, o mesmo tipo de agregado com 0,56% de sulfetos foi empregado, sendo utilizados também três tipos de aglomerantes, a saber, CP II-F-32, CP III-40-RS e CP IV-32. O principal objetivo foi avaliar o desempenho dos concretos confeccionados com esses aglomerantes frente ao ataque interno por sulfatos, fenômeno este resultante do processo de oxidação dos sulfetos em ambiente com umidade elevada por até aproximadamente cinco anos. Deste estudo, procedeu-se inicialmente uma investigação completa, incluindo em nível microestrutural, dos agregados contendo sulfetos "in natura", ou seja, antes de serem utilizados como material nos concretos. Em seguida, realizou-se uma avaliação comparativa do desempenho dos concretos, tendo-se como base análises microestruturais e cristalográficas, por meio da microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e análise termogravimétrica, algumas realizadas nos agregados e outras nas argamassas extraídas dos concretos. O comportamento dos concretos frente à resistência, à compressão e ao módulo de elasticidade foi avaliado até os três anos de idade. Ensaios de expansão e as investigações visuais nas superfícies externas dos concretos foram realizados por aproximadamente cinco anos. Os resultados mostraram que a pirrotita é o sulfeto mais reativo do sistema, principal mineral responsável pelas alterações observadas nos agregados extraídos dos concretos. As alterações foram diagnosticadas tanto nos agregados estocados no tempo quanto naqueles utilizados como material na composição dos concretos. Evidenciou-se que o processo de oxidação desencadeia o surgimento de manifestações patológicas ao longo do tempo que afetam as características dos concretos, promovem a expansão desse material, além de interferir em suas propriedades elastomecânicas. Tais efeitos foram resultantes da formação de produtos deletérios decorrentes do próprio processo de oxidação, como também das reações químicas entre os íons agressivos liberados durante este fenômeno e os compostos da pasta de cimento. Os aglomerantes investigados apresentaram comportamentos distintos frente ao ataque por sulfetos. Constatou-se também que quanto maior a concentração de sulfetos, especificamente de pirrotita, mais intensos e expressivos são os níveis de deterioração observados nos concretos investigados ao longo do tempo. Por fim, verifica-se que o ambiente com elevada umidade foi um parâmetro fundamental para acelerar o processo de oxidação destes minerais contidos nos agregados empregados nos concretos. / The strong motivation to the development of this thesis was the lack of scientific studies explaining the intervening factors that give rise to and/or accelerate the alteration (oxidation) of sulfides and the influence of the type of hydraulic cement on the development of pathological manifestations in concrete that have used aggregate with sulfide minerals. Therefore, this study investigates the influence of five types of cements on the durability of concrete when aggregates with different contents of sulfides are used. Thus, the experimental program of the research study was separated into two stages, designated Stage 1 and Stage 2. In the concretes prepared for Stage 1, a quartz-muscovite-schist aggregate containing 3.9% of sulfides and three types of cement were used. One type of cement was for reference (CP II-F- 32) and the other two resulting from the partial replacement of this cement by 40% and 60% of ground blast furnace slag. In Stage 2, the same type of aggregate with 0.6% of sulfides was used with three types of cements, specifically CP II-F-32, CP III-40-RS and CP IV-32. The main purpose was to assess the performance of the concretes prepared with these cements due to internal sulfate attacks resulting from the process of sulfide oxidation of aggregate in a high moisture environment up to approximately five years. Based on this study, a complete investigation was conducted including an approach at a microstructural level of the aggregates containing sulfides itself before have been used to cast concretes. Then, a comparative assessment of the performance of the concretes was carried out using microstructural and crystallographic investigation by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and thermogravimetric analyses. In order to understand the behavior of the assayed concretes, their compressive strength and modulus of elasticity were evaluated during three years. Expansion tests and visual observations of the external surfaces of the concretes were also carried out for approximately five years. The results showed that pyrrhotite is the most reactive sulfide in the system, the main mineral responsible for the changes observed in the aggregates extracted from the concretes. The changes were diagnosed in the aggregates stored over time as well as in those employed as aggregates of the concretes. It was found that the oxidation process gives rise to the emergence of pathological events over time which affects the characteristics of concrete, promotes the expansion of this material, besides interfering in its elastic-mechanical properties. These effects resulted from the formation of deleterious products arising from the oxidation process itself and also from the chemical reactions between the aggressive ions released during this phenomenon and the compounds of the hydrated cement pastes. The investigated cements showed different behaviors with respect to sulfide attack. It was also verified that the higher the concentration of sulfides, specifically pyrrhotite, the more intense and expressive are the observed levels of deterioration in the investigated concretes over time. Lastly, it was evidenced that a high-moisture environment was an essential parameter to accelerate the oxidation process of these minerals contained in the aggregates used in the concretes.

A reação álcali-agregado é uma patologia do concreto conhecida há mais de 60 anos no meio técnico, e envolve os álcalis, provenientes em maior parte do cimento, e certos constituintes mineralógicos dos agregados. O produto desta reação é um gel higroscópico, que, em contato com a água, aumenta de volume consideravelmente. Os danos decorrentes da reação envolvem principalmente o desenvolvimento de um quadro de fissuração intenso, o que acarreta outras diversas manifestações patológicas, e movimentações de peças estruturais. Os relatos mais freqüentes de ocorrência da reação sempre foram em estruturas hidráulicas, tais como as barragens, em função do permanente contato com a água. Entretanto, nos últimos anos, diversos outros tipos de estruturas têm sido afetados, inclusive fundações de edificios, deixando o problema em evidência. O único modo de combater a reação é prevení-la através do uso de adições minerais, e para tal se faz necessário avaliar o agregado em questão, dispondo de um método de ensaio confiável. Este trabalho buscou analisar um dos métodos de ensaio mais utilizados no mundo todo para avaliar a reação álcali-agregado, a ASTM C 1260. Foram modificados alguns parâmetros de moldagem para verificar a influência destes nos resultados de expansão fornecidos pelo ensaio. Avaliaram-se os fatores: relação água/cimento, consistência da argamassa e forma do grão de agregado, e no total foram conduzidos 63 diferentes ensaios de expansão para analisar a influência destes fatores. Ensaios auxiliares foram realizados para justificar os resultados, e utilizou-se tratamento estatístico para verificação da validade dos mesmos. Foi observado que a forma de britagem do agregado, para posterior realização do ensaio, interfere diretamente nas condições de moldagem. E, o mais importante: isto resulta em expansões diferenciadas na idade de avaliação do agregado. Para evitar classificações errôneas de agregados através do uso da ASTM C 1260, uma norma usada em vários países, sugere-se que sejam fixados o maior número possível de parâmetros de moldagem. / The alkali-aggregate reaction 1s a concrete pathology known for more than 60 years, involving the alkalis (mostly from the cement), and some mineralogical components of the aggregates. The product o f this reaction is a hygroscopic gel that, in contact with water, has its volume greatly increased. The damage resulting from this reaction is mainly a situation of intense craking, which causes other pathological manifestations and movements of the structure. The most frequent reports o f this reaction have always been in hydraulic structures, such as dams, caused by the permanent contact with water. However, in the last few years, many other kinds of structures have been affected, including building foundations; which brought the problem to international evidence. The only way to prevent the expansion caused by the reaction is the use o f mineral admixtures as a substitute o f part o f the cement content, but first it is necessary to evaluate the aggregate in use, with a satisfactory test method. This work' s purpose is to analyze one o f the test methods commonly used throughout the world to evaluate the alkali-aggregate reaction, the ASTM C 1260. Some molding parameters have been modified so as to check their influence on the results of expansion obtained through this test. These factors have been evaluated: water/cement ratio, mortar consistency and shape of the aggregate particle. A total of 63 different tests of expansion were conducted to evaluate their influence. Additional tests were done so as to justify the results, and statistical analysis was used to validate the results. It was observe that the way the aggregate is crushed, for subsequent execution of the test, directly interferes in the conditions of molding. And, the most important: the way the aggregate is crushed results in different expansions and it is increased with the age of the evaluation of the test. To prevent a erroneous classification o f the aggregates through the use of ASTM C 1260, a standard used in many countries, it is suggested that test conditions should be better defined.

Com a crescente diminuição de recursos minerais e o alto custo envolvido na construção da estrutura de uma mina, a recuperação máxima possível de uma jazida vem se tornando fundamental. Para isso além da escolha do método de lavra ter a necessidade de ser feito cautelosamente, é possível lançar mão de métodos adicionais de recuperação, como por exemplo, a recuperação de pilares. Essa pesquisa foi baseada na determinação da caracterização do enchimento (backfill cimentado) utilizado nas câmaras vazias que possibilita a posterior recuperação dos pilares. A caracterização do enchimento é composta da determinação da resistência simples do backfill necessária para que o enchimento cumpra com seu objetivo, desenvolvimento da classificação granulométrica ótima para os agregados e dosagem de cimento e água para alcançar a resistência proposta. A metodologia desenvolvida para obter a nova caracterização é composta de várias etapas que incluem pesquisas em campo e trabalhos em laboratório. Primeiramente, foram obtidos através de análise em campo os parâmetros de dosagem de cimento e classificação granulométrica dos agregados já utilizados na planta de fabricação do enchimento, bem como sua resistência correspondente. Em seguida definições teóricas da dosagem de cimento ideal e classificação granulométrica ótima foram realizadas com base na resistência à compressão simples que foi identificada como necessária para cumprir com as solicitações geomecânicas do maciço rochoso, então posteriormente, a nova caracterização definida teoricamente foi posta à prova através da confecção de corpos de prova de backfill, seguido de execuções de ensaios de compressão. Durante a primeira etapa da metodologia, já se pôde identificar que os agregados possuíam um alto índice de partículas tamanho argila que estavam afetando os resultados de resistência obtidos com a caracterização empregada inicialmente. A partir disso se optou por construir a curva granulométrica ótima sem essa fração. A resistência à compressão simples calculada de 2,69 MPa, foi obtida com base no planejamento de longo prazo que prevê a total recuperação dos pilares existentes na mina. Dessa maneira toda a área que será minerada foi considerada como um único bloco. Finalmente, foi identificada a dosagem de cimento sendo de 4% em peso, que juntamente com a granulometria ótima é capaz de alcançar os valores esperados de resistência. Para que o planejamento da produção da mina durante os próximos anos de vida útil seja efetivamente cumprido, o enchimento deverá prover à mina estabilidade geomecânica local a nível de câmaras abertas com paredes verticais de backfill estáveis e também estabilidade global a nível de contato entre níveis e galerias de acesso. Isso somente será alcançado se a nova caracterização for corretamente aplicada. / As a consequence of the ongoing reduction of mineral resources and the high cost involved in the construction of a mine, the maximum recovery of a mineral deposit becomes a fundamental issue. Therefore, besides the need of caution on the choice of the mining method, it is possible to make use of additional recovery methods, such as the recovery of pillars. This research was based on the determination of the characterization of the fill (cemented backfill) used in avoid stopes that allows the subsequent recovery of adjacent pillars. The characterization of the fill consists of determining the uniaxial compressive strength of the backfill required for an efficient filling, developing an optimal particle-size distribution for the aggregates and finding the cement-water ratio necessary to reach the desired resistance. The methodology developed to obtain the new characterization is comprised of several steps which include field work and laboratory tests. First, cement dosing parameters and particle size of the aggregates (already used at the filling manufacturing plant), as well as their corresponding strength, were obtained through analyses in the field work. Then, theoretical definitions of the ideal cement dosing and optimal particle-size analysis were carried out based on the uniaxial compressive strength that has been identified as necessary to comply with the geomechanical requests from the rock mass, and then later, the new theoretical characterization was tested by making backfill samples, followed by execution of compression tests. During the first stage of this methodology, it has been identified a high proportion of clay particle size for the aggregates, that have affected the strength results obtained from the characterization used initially. From this point, we decided to build the optimal particle-size curve without this fraction. Uniaxial compressive strength, calculated as 2.69 MPa, was obtained from the long-term planning that determines the full recovery of the existing pillars in the mine. In this way, the entire area to be mined was considered as a single block. Finally, the cement dosing has been identified as 4% by weight, which together with the optimal particle size, is able to achieve the expected strength values. In order to effectively fulfill the mine production planning over the next years of lifespan, the filling should provide the mine local geomechanical stability at open stopes level, with vertical walls of stable backfill, and also global stability at the contacts between levels and access galleries. This will only be achieved if the new characterization is correctly applied.

A malha rodoviária brasileira é elemento fundamental para as cadeias produtivas, pois promove a integração de regiões, estados, portos, ferrovias, hidrovias e aeroportos. A qualidade do pavimento é um dos principais determinantes do desempenho dos usuários durante suas viagens. Uma das formas para a correção dos defeitos nos pavimentos é a restauração, sendo bastante empregada atualmente a fresagem do revestimento asfáltico, que consiste na operação de um corte do revestimento asfáltico, esta atividade produz uma grande quantidade de resíduo nas obras de restauração de rodovias, denominado de material fresado asfáltico ou somente fresado, que é constituído por agregados (graúdos e miúdos) e Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP). Esta pesquisa objetivou avaliar, através de ensaios laboratoriais, a viabilidade da utilização de uma mistura de material fresado e pó-de-pedra estabilizados quimicamente com cimento Portland em camadas de pavimentos flexíveis, correlacionando o índice porosidade/teor volumétrico de cimento (η/Civ) com parâmetros de rigidez e resistência das misturas. O material fresado é oriundo da BR-290. Foi realizada estabilização granulométrica, sendo determinado o teor de 70% de material fresado e 30% de pó-de-pedra e a estabilização química, com os teores de 3%, 5% e 7%. Foram moldados corpos-de-prova de 10 x 20 cm para ensaios de resistência à compressão e resistência à tração. Para o módulo de resiliência, foram moldados corpos-de-prova de 6,5 x 10 cm e para o módulo complexo foram moldados corpos-de-prova de 10 x 15 cm, todos com 28 dias de cura. A análise dos resultados mostrou que ambas as resistências e módulos estudados aumentam linearmente com o aumento da quantidade de cimento e exponencialmente com a redução da porosidade. Os resultados também mostraram que o material apresenta características viscoelásticas oriundas do material fresado. A relação porosidade/teor volumétrico de cimento ajustado por um coeficiente [η/(Civ)0,41] mostrou-se adequada na previsão das resistências e módulos para todas as misturas estudadas. O desempenho satisfatório colabora com a possibilidade de abranger os estudos destes materiais. / The Brazilian highways are fundamental to the productive chain once promote the integration of regions, states, ports, railways, waterways and airports. The quality of the surface is a major determinant of the performance of travelers during their travels. One way to correct the defects in the pavements is the restoration currently being used through milling of the asphalt coating and its reuse. In the operation of a drilling asphalt coating, such activity produces a lot of waste in highway restoration works, called Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), which is composed of aggregates (coarse and fine) and asphalt binder. The use of such material is the main objective of present research, targeting the grain size and chemical stabilization, the latter adding Portland cement. This research aims to evaluate, through laboratory testing, the viability of using a mixture of RAP and powdered rock chemically stabilized with Portland cement for layers in flexible pavements, correlating the porosity/cement ratio (η/Civ) with stiffness and resistance parameters of the mixtures. The RAP used in present research comes from restoration of the BR-290. The grain size stabilization was performed; RAP content being determined as 70% and 30% of powdered rock. The chemical stabilization was carried out with early strength Portland cement contents of 3%, 5% e 7%. Specimens’10x20 cm were manufactured for the unconfined compressive and splitting tensile tests. For the resilient modulus, specimens had 6.5x10cm and for the dynamic modulus specimens had10x15 cm. All ests were cured for 28 days. The results showed that both, resistance and modules increase linearly with increasing amount of cement and exponentially with decreasing of the porosity. The results also show that the material has viscoelastic characteristics originating from the RAP. The relationship between the porosity/cement ratio adjusted by a coefficient [η/(Civ)0.41] proved adequate in predicting resistance and modules for all studied mixtures. Satisfactory performance corroborates the possibility of covering of the studies of this material.

O Brasil destaca-se como o sétimo produtor mundial de fundidos, com mais de 30 empresas de microfusão localizadas nas regiões Sul e Sudeste do país eum dos grandes desafios é a gestão dos resíduos, entre eles, a casca cerâmica. Para a mitigação dos seus impactos é necessário o uso de técnicas de reciclagem que combinem desenvolvimento técnico com proteção ao meio ambiente e utilize a construção civil, mais especificamente o concreto, como fonte de incorporação do resíduo de casca cerâmica. Para isso, foi estudado o resíduo como agregado graúdo e miúdo em comparação com a areia e a brita 0. A massa específica do agregado seco e a massa unitária dos agregados foram avaliadas, sendo que o resíduo apresentou uma pequena redução para ambos os casos. A absorção de água foi maior para o agregado reciclado. O agregado miúdo reciclado apresentou resultados maiores para o módulo de finura e a massa específica. O índice de forma do agregado graúdo reciclado apresentou melhores resultados do agregado natural. Para avaliação do comportamento do resíduo no concreto foi utilizado o método de dosagem do IPT EPUSP. A relação água/cimento aumentou com a incorporação do resíduo Ainda, houve redução do consumo de cimento com o resíduo incorporado. As adições com até 75% de substituição do agregado graúdo apresentaram maior resistência à compressão axial comparado ao concreto convencional e, quanto maior a relação a/c menor a resistência à compressão obtida.Para o concreto em estado endurecido a absorção de água aumentou com a adição de resíduo. O índice de vazios do concreto aumenta com a incorporação de resíduo na mistura. A incorporação de resíduo aumenta a massa específica real e da amostra seca das dosagens até a substituição de 50% do agregado graúdo e após esta, tem-se uma pequena redução nestes parâmetros. A espessura carbonatada aumentou com a idade e as dosagens até 50% de adição do agregado graúdo apresentaram valores menores do que o concreto convencional. Palavras-chave: Casca cerâmica, concreto, resíduo, agregado reciclado. / Brazil stands out as the seventh world-wide producer of castings, with more than 30 microfusion companies located in the South and Southeast regions of the country and one of the great challenges is waste management, among them the ceramic shell. To mitigate its impacts, it is necessary to use recycling techniques that combine technical development with protection of the environment and use civil construction, specifically concrete, as a source of incorporation of the residue of ceramic shell. For this, the residue was studied as a large aggregate and small compared to sand and gravel 0. The specific mass of the dry aggregate and the unit mass of the aggregates were evaluated, and the residue presented a small reduction for both cases. The water absorption was higher for the recycled aggregate. The recycled kid aggregate presented higher results for the modulus of fineness and the specific mass. The shape index of the recycled aggregate presented better results from the natural aggregate. To evaluate the behavior of the residue in the concrete, the IPT EPUSP dosing method was used The water / cement ratio increased with the incorporation of the residue. Also, there was a reduction of the cement consumption with the incorporated residue. Additions with up to 75% of the large aggregate substitution showed greater resistance to axial compression compared to conventional concrete, and the higher the a / c ratio the lower the compressive strength obtained. For concrete in the hardened state the water absorption increased with the addition of residue. The void content of the concrete increases with the incorporation of residue into the mixture. Residue incorporation increases the actual specific mass and the dry sample of the dosages up to the replacement of 50% of the large aggregate and after this, a small reduction in these parameters is observed. The carbonate thickness increased with age and the dosages up to 50% addition of the coarse aggregate presented lower values than the conventional concrete.

A reação química entre os hidróxidos alcalinos presentes no cimento e fases minerais reativas presentes no agregado dá origem a um gel sílico-alcalino que ao adsorver água se expande, podendo causar expansão e fissuração do concreto, afetando a sua durabilidade. Este fenômeno é chamado de reação álcali-agregado (RAA) e embora seja conhecido há aproximadamente 70 anos no meio técnico, e principalmente estar relacionado às grandes barragens e estruturas de concretos diversas de Usina hidrelétricas, nos últimos anos outros tipos de estruturas têm sido afetadas, inclusive fundações de edifícios, deixando ainda mais o problema em evidência. As medidas preventivas para esta reação já são conhecidas há muito tempo e aplicadas rotineiramente em estruturas de usinas hidrelétricas quando se tem agregados reativos, sendo recentemente normalizadas no Brasil. Porém, ainda existem grandes carências em se combater o fenômeno quando já se encontra instalado no concreto. Diante do exposto, este trabalho, desenvolvido dentro do programa de P&D de Furnas/ANEEL, teve como principal objetivo verificar a potencialidade de compostos a base de Silanos através de testes laboratoriais com vistas à aplicação em concretos contendo agregados reativos na tentativa de minimizar as expansões residuais em estruturas que já se encontram afetadas. As atividades desenvolvidas contemplam ensaios em barras de argamassas que foram tratadas, em três etapas distintas, com compostos a base de silanos. A primeira etapa foi desenvolvida como projeto piloto, e seus resultados serviram de apoio para a realização das etapas seguintes. Nas segunda e terceira etapas foi verificada a atuação dos produtos na prevenção e na mitigação da RAA, respectivamente. Os resultados obtidos na primeira etapa não foram satisfatórios, pois as expansões foram maiores do que as da referência. Já para a segunda e terceira etapas, os procedimentos para aplicação dos tratamentos previram que as barras fossem tratadas sem que estivessem previamente expostas à solução de NaOH, conforme realizado na primeira etapa, o que possivelmente ocasionou o acréscimo das expansões, sem a eficiência do produto. Os resultados obtidos nessas etapas se mostraram eficientes tanto na prevenção quanto na mitigação das expansões residuais da RAA e, embora o lítio produza uma maior eficiência na redução das expansões, os tratamentos à base de silano, e principalmente do tipo octiltrietoxisilano, mostraram muito promissores. Após o lítio, o tratamento à base do silano OCTEO, no teor de 10%, com o surfactante tipo DMSO, em aplicação múltipla, se mostrou mais eficiente. Para complemento da parte experimental da pesquisa, foram realizados ensaios de absorção de água por imersão e análises por microscopia eletrônica de varredura e verificou-se o efeito dos produtos de tratamento nos poros das argamassas. / The chemical reaction between cement alkaline hydroxides and reactive silica present in some aggregates produces an alkaline silicate gel that expands when it adsorbs water and can cause concrete expansion and cracking, thereby affecting durability. This phenomenon is known as alkali-aggregate reaction (AAR) and was first detected over 70 years ago as the cause of deterioration especially in large dams and a number of other concrete structures in hydroelectric power plants in general. In recent years, AAR has also been noted in other types of structure, such as building foundations, bringing the problem more dramatically to the fore. Preventive measures for AAR have long been known and are routinely applied in hydroelectric power plant structures when there are reactive aggregates. These measures have been recently standardized in Brazil. Nevertheless there are still flaws in our knowledge regarding how to mitigate expansion when this phenomenon is already present in the concrete. Considering these aspects, the main purpose of this study, developed within Furnas/ANEEL Research and Development Program, is to verify, at laboratory level, the mitigating potential of silane compounds in residual expansion in affected mortars which contain reactive aggregates. Assays were performed on bars of mortar treated with silane compounds in three different stages. The first stage was developed as a pilot study with results serving as support for the following stages. The second and third stages verified the activity of the products in the prevention and mitigation of AAR, respectively. The results obtained in the first stage were unsatisfactory as the expansions were greater than the references. The second and third stage treatments required bars not previously exposed to NaOH, differently from the first stage and which may have been the cause of the increased expansion and product inefficiency. The results in these stages proved satisfactory both in preventing and mitigating AAR residual expansions, and although lithium is more efficient in reducing expansions, silane based treatments, mainly the octyltriethoxysilane types proved most promising. Following lithium, the most efficient treatment was 10% content OCTEO silane with a DMSO type surfactant applied in multiple layers. To complement the experimental part of the study, assays on water absorption through immersion were performed as well as scanning electron microscopy to verify the effect of the treatment products on the mortar pores.

A falta de estudos de caráter científico sobre os fatores intervenientes para desencadear e/ou acelerar o processo de alteração dos sulfetos, denominado oxidação, bem como a influência do tipo de aglomerante hidráulico no desenvolvimento das manifestações patológicas no concreto, decorrentes do emprego de agregado contendo esse mineral em sua composição, motivou o desenvolvido desta tese. Neste sentido, o presente trabalho investiga a influência de cinco tipos de aglomerantes na durabilidade de concretos, quando em sua composição agregados com diferentes teores de sulfetos são empregados. Assim, o programa experimental da pesquisa foi dividido em duas etapas, denominadas Etapa 1 e Etapa 2. Nos concretos preparados para a Etapa 1, utilizou-se agregado quartzo-muscovita-xisto contendo 3,89% de sulfetos e três tipos de aglomerantes, sendo um de referência (CP II-F-32) e os outros dois resultantes da substituição parcial desse aglomerante por 40% e 60% de escória de alto-forno moída. Na Etapa 2, o mesmo tipo de agregado com 0,56% de sulfetos foi empregado, sendo utilizados também três tipos de aglomerantes, a saber, CP II-F-32, CP III-40-RS e CP IV-32. O principal objetivo foi avaliar o desempenho dos concretos confeccionados com esses aglomerantes frente ao ataque interno por sulfatos, fenômeno este resultante do processo de oxidação dos sulfetos em ambiente com umidade elevada por até aproximadamente cinco anos. Deste estudo, procedeu-se inicialmente uma investigação completa, incluindo em nível microestrutural, dos agregados contendo sulfetos "in natura", ou seja, antes de serem utilizados como material nos concretos. Em seguida, realizou-se uma avaliação comparativa do desempenho dos concretos, tendo-se como base análises microestruturais e cristalográficas, por meio da microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e análise termogravimétrica, algumas realizadas nos agregados e outras nas argamassas extraídas dos concretos. O comportamento dos concretos frente à resistência, à compressão e ao módulo de elasticidade foi avaliado até os três anos de idade. Ensaios de expansão e as investigações visuais nas superfícies externas dos concretos foram realizados por aproximadamente cinco anos. Os resultados mostraram que a pirrotita é o sulfeto mais reativo do sistema, principal mineral responsável pelas alterações observadas nos agregados extraídos dos concretos. As alterações foram diagnosticadas tanto nos agregados estocados no tempo quanto naqueles utilizados como material na composição dos concretos. Evidenciou-se que o processo de oxidação desencadeia o surgimento de manifestações patológicas ao longo do tempo que afetam as características dos concretos, promovem a expansão desse material, além de interferir em suas propriedades elastomecânicas. Tais efeitos foram resultantes da formação de produtos deletérios decorrentes do próprio processo de oxidação, como também das reações químicas entre os íons agressivos liberados durante este fenômeno e os compostos da pasta de cimento. Os aglomerantes investigados apresentaram comportamentos distintos frente ao ataque por sulfetos. Constatou-se também que quanto maior a concentração de sulfetos, especificamente de pirrotita, mais intensos e expressivos são os níveis de deterioração observados nos concretos investigados ao longo do tempo. Por fim, verifica-se que o ambiente com elevada umidade foi um parâmetro fundamental para acelerar o processo de oxidação destes minerais contidos nos agregados empregados nos concretos. / The strong motivation to the development of this thesis was the lack of scientific studies explaining the intervening factors that give rise to and/or accelerate the alteration (oxidation) of sulfides and the influence of the type of hydraulic cement on the development of pathological manifestations in concrete that have used aggregate with sulfide minerals. Therefore, this study investigates the influence of five types of cements on the durability of concrete when aggregates with different contents of sulfides are used. Thus, the experimental program of the research study was separated into two stages, designated Stage 1 and Stage 2. In the concretes prepared for Stage 1, a quartz-muscovite-schist aggregate containing 3.9% of sulfides and three types of cement were used. One type of cement was for reference (CP II-F- 32) and the other two resulting from the partial replacement of this cement by 40% and 60% of ground blast furnace slag. In Stage 2, the same type of aggregate with 0.6% of sulfides was used with three types of cements, specifically CP II-F-32, CP III-40-RS and CP IV-32. The main purpose was to assess the performance of the concretes prepared with these cements due to internal sulfate attacks resulting from the process of sulfide oxidation of aggregate in a high moisture environment up to approximately five years. Based on this study, a complete investigation was conducted including an approach at a microstructural level of the aggregates containing sulfides itself before have been used to cast concretes. Then, a comparative assessment of the performance of the concretes was carried out using microstructural and crystallographic investigation by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and thermogravimetric analyses. In order to understand the behavior of the assayed concretes, their compressive strength and modulus of elasticity were evaluated during three years. Expansion tests and visual observations of the external surfaces of the concretes were also carried out for approximately five years. The results showed that pyrrhotite is the most reactive sulfide in the system, the main mineral responsible for the changes observed in the aggregates extracted from the concretes. The changes were diagnosed in the aggregates stored over time as well as in those employed as aggregates of the concretes. It was found that the oxidation process gives rise to the emergence of pathological events over time which affects the characteristics of concrete, promotes the expansion of this material, besides interfering in its elastic-mechanical properties. These effects resulted from the formation of deleterious products arising from the oxidation process itself and also from the chemical reactions between the aggressive ions released during this phenomenon and the compounds of the hydrated cement pastes. The investigated cements showed different behaviors with respect to sulfide attack. It was also verified that the higher the concentration of sulfides, specifically pyrrhotite, the more intense and expressive are the observed levels of deterioration in the investigated concretes over time. Lastly, it was evidenced that a high-moisture environment was an essential parameter to accelerate the oxidation process of these minerals contained in the aggregates used in the concretes.