Submitted by Adriely Bruce (adriely_bruce@hotmail.com) on 2016-12-02T14:51:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Martins.pdf: 1863051 bytes, checksum: 2deff17a90fd2a66b745047773352833 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-02T19:24:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Martins.pdf: 1863051 bytes, checksum: 2deff17a90fd2a66b745047773352833 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-02T19:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Martins.pdf: 1863051 bytes, checksum: 2deff17a90fd2a66b745047773352833 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T19:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Martins.pdf: 1863051 bytes, checksum: 2deff17a90fd2a66b745047773352833 (MD5) Previous issue date: 2016-06-10 / Dry-set mortars are widely used in civil construction, and are made basically of cement, sand, water and admixtures. However, their factories are located far from the city of Porto Velho, in the industrial nuclei of Brazil, most of them in São Paulo, which rises the final price of the product. This research aimed to develop a dry-set mortar using sands extracted in Porto Velho.Two types of quartz sands extracted from the river, Celotex K60® chemical admixture and CP IV-32 cement were used in the formulation of three distinct mix proportions of mortar. In order to characterize the sands, there were made tests measuring their density, unit mass, moisture and granular distribution. The mortarswere characterized by the tests of water retention rate, tensile bond strength, axial compressivestrength, diametralcompressive strength, and also by the evaluation of thecracking pattern of the specimens. The results have shown that both sands have similar physical and granulometric properties, in the other hand, it was possible to notice the relationship between the bulk density fresh and the water retention. It was also seen that as the sand was increased as the bond and compressive strength were decreased.It is concluded that the Sand A has a better performance than Sand B in terms of dry-set mortar composition,the mix proportion 1:3 (cement and sand) gives better results, however the mix proportion 1:4 has more suitable characteristics in terms of Brazilian standard for Industrial Mortars. / Argamassas colantes são materiais muito empregadas na construção civil, e constituídas basicamente de cimento, areia, aditivos e água. Contudo, as mesmas são produzidas nos grandes centros industriais do país, principalmente no estado de São Paulo, muito distante da cidade de Porto Velho – RO, o que eleva o custo final do produto. O objetivo desta pesquisa é desenvolver uma Argamassa Colante Tipo ACI, utilizando areias do município de Porto Velho. Para tanto, foram utilizadas duas areias quartzosas de rio, aditivo químico Celotex K60® e cimento CP IV-32 para formulação de três traços das argamassas. Para caracterizar as areais foram realizados ensaios para determinar massa unitária, massa especifica e umidade superficial, bem como a distribuição granulométrica. Para caracterizar a argamassa foram realizados ensaios para determinar o percentual de retenção de água, a resistência de aderência e resistência a compressão axial e diametral, além da avaliação do padrão de fissuração dos corpos de prova. Os resultados mostraram que ambas as areias possuem propriedades físicas e granulometria bastante semelhantes; já quanto às argamassas foi possível notar a relação entre massa especifica fresca com o índice de retenção de água, e também que a medida que aumenta a quantidade de areia ocorre a redução da resistência tanto de aderência quanto de compressão. Assim, concluir que a areia A tem desempenho melhor na composição das argamassas quando se compara com a areia B, e que o traço 1:3 (cimento:areia) apresenta melhores resultados, contudo a composição 1:4 possui características adequadas para atender as normas para argamassa colante industrializada.

Buscando evitar as anomalias surgidas nos revestimentos de argamassa, muitos projetistas e construtores têm procurado soluções alternativas, dentre as quais aparece o emprego de argamassas com adição de fibras. Porém, o conhecimento sobre o comportamento deste compósito é empírico, principalmente no Brasil, onde inexistem pesquisas sistêmicas sobre o assunto. A partir deste contexto, o presente trabalho teve por objetivo investigar a influência da adição de fibras de polipropileno em argamassas para revestimento, no que se refere ao seu comportamento reológico e mecânico. Para avaliar o comportamento reológico, foram empregadas as técnicas de ensaio dropping ball e squeeze flow, e a avaliação da aplicabilidade quanto à execução do revestimento, utilizando o conhecimento de um operário experiente. Para avaliar o comportamento mecânico, foram utilizados ensaios relativos a resistência à tração na flexão, resistência à compressão e módulo de elasticidade dinâmico. Os compósitos de argamassa produzidos no trabalho apresentam variação na matriz e no teor de fibras. A variação na matriz compreendeu o tipo de argamassa e a dosagem de água. Foram utilizadas duas argamassas, largamente empregadas no mercado da Construção Civil, uma com baixo teor de ar incorporado (da ordem de 5%) e outra com alto teor (da ordem de 30%) e foram utilizados seis teores de água. Quanto à fibra, empregou-se um único tipo, com 6mm de comprimento, variando-se o seu teor na mistura, com cinco dosagens distintas. Como resultado, constatou-se que a adição de fibras influencia na reologia das argamassas devido (não somente) às suas características físicas e mecânicas, mas também porque ao serem introduzidas, modificam fortemente as características da matriz original, como por exemplo, as alterações do teor de ar incorporado. Assim, constatou-se que a adição de fibras na argamassa com baixo teor de ar elevou este teor; enquanto na com alto teor de ar, a adição de fibras reduziu o teor de ar. Estas alterações conferiram condições de aplicabilidade particulares a cada tipo de argamassa. O comportamento mecânico das argamassas também foi alterado. Dentre os “modificadores reológicos” estudados, o teor de fibras na argamassa com baixo teor de ar incorporado foi o que mais contribuiu com a alteração da propriedade mecânica; enquanto para a argamassa com alto teor de ar, o teor de água é o que mais afeta o comportamento mecânico. / Many designers and constructors have been looking for alternative solutions trying to avoid types of anomalies in the mortar rendering. One of these solutions is the application of mortar with fibres’ addition. However, the knowledge concerning the composite behavior is very empirical, mainly in Brazil where there are no systematic researches about this subject. From this context, the objective of this job is to investigate the influence of the polypropylene fibres’ addition in the rheological and mechanical behavior of the mortar applied in rendering. For the study of the rheological behavior, laboratory evaluations were done using the following methods: dropping ball and squeeze flow. Furthermore, for the applicability evaluation, the knowledge of an expert was taken into account. For the study of the mechanical behavior, laboratory evaluations were done using the following methods: evaluation of the flexural strength, compressive strenght and dynamic elastic modulus. In this job, the mortar composites present variation in the matrice and fibre. The variation in the matrice involves the mortar type and the water dosage. Two mortars widely used in the civil construction market were used in this present work: one with low air voids formation (about 5%) and other with high air voids formation (about 30%). Six water percentages were also used in the matrice variation. Polypropylene fibres with length 6mm were used in the fibre variation. Five different fibre percentages were used in the mixes. As results, the fibres’ addition evidenced alterations in the mortars rheological due (not only) to physicals and mechanicals characteristics, but also because when the fibres were inserted, they modified the characteristics of the original matrice strongly, as for example, the alteration of the incorporated air percentage. So, the fibres’ addition in the mortar with low air voids formation increased the air formation; while in the mortar with high air voids formation, the fibres’ addition decreased the air formation. These alterations evidenced the specifics applicability conditions for each type of mortar. The mortar mechanical behavior also was altered. Inside the “rheological modifications” studied, the fibre percentage in the mortar with low air voids formation was what more contributed with the alteration of the mechanical property; while that the mortar with high air voids formation, the water percentage is what more affected the mechanical behavior.

Argamassas no estado fresco são suspensões heterogêneas multifásicas com grande extensão granulométrica, tendo um comportamento relativamente complexo. Para a sua caracterização reológica já é empregado o ensaio de squeeze flow, método normalizado (ABNT NBR 15839/2010) que fornece informações importantes sobre o fluxo das argamassas em condições similares às de aplicação prática. No entanto, alguns fenômenos relevantes relacionados ao squeeze flow de suspensões não podem ser diretamente avaliados somente através da resposta padrão do ensaio (curva carga ou tensão vs. deslocamento), como o tipo de fluxo e a ocorrência de separação de fases, não havendo ainda um método consolidado para investigação destes efeitos. Neste contexto, uma técnica de mapeamento dinâmico da distribuição de pressão interfacial é apresentada como ferramenta para a complementação do método, visando permitir uma análise mais aprofundada durante o ensaio de squeeze flow em argamassas, nas configurações de área e de volume constante, que podem fornecer informações diferentes. Um método de quantificação gravimétrica da separação de fases foi empregado ainda para verificação do fenômeno. Essa metodologia inovadora requer desenvolvimento, e dessa forma são analisados, além da influência de variáveis do material, aspectos do ensaio e diferentes procedimentos de tratamento e calibração dos dados desenvolvidos para análise dos resultados. Modelos teóricos são utilizados para a comparação das distribuições de pressão experimentais com previsões para fluidos de comportamento conhecido, o que ajuda a indicar o tipo de fluxo predominante. O método desenvolvido mostrou grande potencial para a análise de fluxos complexos, sobretudo suspensões concentradas, e contribui com a ampliação do conhecimento sobre o comportamento reológico de argamassas e os fatores que o influenciam. / Mortars while in fresh state are multiphasic heterogeneous suspensions with wide granular extension, presenting a relatively complex behavior. For rheological evaluation the squeeze flow test is already employed, being a standard test (ABNT NBR 15839/2010) and providing relevant information about the flow behavior of mortars under conditions which are similar to those in practical situations. Nevertheless, important phenomena related to the squeeze flow of suspensions cannot be directly assessed by the usual results from the test (load or stress vs. displacement curves), like type of flow and the occurrence of phase separation. There is not yet a stablished method for the investigation of these effects. In this context, a dynamic pressure mapping technique is presented as a tool in addition to the method, aiming to achieve a more thorough analysis during the squeeze flow of mortars, both in constant area and constant volume configuration, which can provide different information. A phase separation quantification method was employed to validate the phenomenon. This original methodology require development, thus aspects regarding the test setup are analyzed, besides the influence of material, and different data treatment and calibration procedures developed for the analysis of test results. Theoretical models are employed for comparison between experimental pressure distribution and predictions for fluids with known behavior, which aids in the determination of flow regime predominance. The developed method has shown great potential for the analysis of complex fluids, especially concentrated suspensions, and contributes to the expansion of knowledge on the rheological behavior of mortars and the influencing factors.

[pt] O objetivo deste trabalho foi a análise macro-mecânica do comportamento da terra como argamassa para revestimentos de terra. Não foram encontradas referências a estudos semelhantes a este, tratando-se portanto de um estudo pioneiro, no Brasil e no exterior. Os revestimentos foram aplicados em um substrato de terra batida de 50 e 30 cm de altura e de largura, respectivamente. Foram analisados revestimentos fabricados com 17,5%, 12%, 9% e 6% em peso de argila em relação ao material seco para dois solos distintos: Tassin (ilítico) e Rochechinard (caulinítico). Como revestimento de referência, foi fabricada uma argamassa de cal e areia (1:3). Além disso, foi avaliado o efeito da inclusão de duas fibras existentes no mercado: fibras curtas de sisal (Agave sisalana), naturais do Brasil, e resíduos de fabricação de fibras curtas de cânhamo (Cannabis sativa), provenientes da França. Tais fibras foram empregadas somente em corpos-deprova de Rochechinard com 17,5% e 12% em peso de argila em relação ao material seco, e adicionadas ao solo em uma porcentagem de 0,5% do peso do solo seco, com as mãos. Sisal possui seção circular com valores médios de 0,15 mm de diâmetro e 40 mm de comprimento; cânhamo é considerado como seção retangular de 2x5 mm de área e comprimento de 20 mm. Para todos os revestimentos foram realizadas observações visuais in situ da retração. Em seguida, os revestimentos foram ensaiados ao cisalhamento através da adição de 250 g, até a ruptura, a cada 30 s em um quadro retangular de madeira, que era pendurado nas amostras. No laboratório, a retração restringida em 4 lados e a resistência à flexão foram testadas em amostras prismáticas. Foi observado que tanto a retração quanto a resistência à flexão aumentam com o teor de argila. Além disso, os compósitos de solo com sisal apresentaram, em geral, maiores resistências àqueles em que houve emprego de cânhamo. / [en] This work analyzes the macro-mechanical behavior of earth when it is used as a raw material for finishing. It is a pioneer study in Brazil and abroad. The finishings were applied on a rammed earth wall of 50 of height and 30 cm of width. Finishings fabricated with four different clay contents (17,5%, 12%, 9% and 6% by weight of clay in relation to the dry material) were analyzed for two different soils. Each one of these soils has a predominant type of clay: Tassin (with illite in greater quantity) and Rochechinard (with kaolinite in greater quantity). As a reference finishing, it was fabricated a mortar of lime and sand (1:3). Furthermore, the behavior of two fibers was evaluated: short sisal fibers (Agave sisalana), natural from Brazil, and residue from the manufacture of short hemp fibers (Cannabis sativa), from France. These fibers were used only in samples of Rochechinard with two clay contents (17.5% and 12% by weight of clay in relation to the dry material). The fibers were added to the soil on a percentage of 0.5% by weight of dry soil, manually. Sisal has circular section with average values of 0.15 mm of diameter and 40 mm long; hemp fiber is considered as a rectangular section with 2 mm of height, 5 mm of width and 20 mm long. For all finishings, visual observations of shrinkage were performed in situ. Those finishings with higher clay content dropped from the support. The finishings which did not fell were tested in shear. For this, a load of 250 g was added, until rupture, in every 30s on a rectangular wood frame (600 g weight), that was hung in the samples. In laboratory, linear shrinkage and flexural strength were tested on prismatic samples. It was observed that both shrinkage and flexural strength increase with clay content. Regarding the addition of fibers, it was found that the composites fabricated with sisal had generally better results than those with hemp.

O revestimento cerâmico deve ser considerado como um conjunto de materiais integrados formando o sistema revestimento cerâmico - SRC que, em uma primeira análise, significa a união de placa cerâmica, argamassa de assentamento e rejunte. Avaliando mais cuidadosamente este sistema, observa-se que não apenas os fatores indicados acima interferem em seu funcionamento, sendo necessário ter conhecimento sobre outros materiais (base, chapisco, emboço, impermeabilizantes etc), e ainda considerar aspectos relacionados à especificação dos materiais e procedimentos de aplicação. Muitos profissionais da construção civil não têm o entendimento desse sistema como um todo, cometendo erros de especificação e aplicação, podendo provocar o aparecimento de problemas e patologias. Neste trabalho foi realizada uma intensa pesquisa com os vários agentes do sistema revestimento cerâmico, com ênfase especial aos profissionais (arquitetos e engenheiros) com o intuito de descobrir as carências sobre o sistema em questão e, baseado nestas dificuldades, propõe um \'manual eletrônico\'sobre especificação do SRC. Este software trabalha de forma interativa com o usuário e permite realizar a especificação de ambientes diferenciados, considerando as necessidades do local e do uso. O objetivo é que esta ferramenta, ao ser utilizada corretamente, melhore a qualidade de projeto do SRC e, dessa forma, contribua para a diminuição da ocorrência de defeitos e patologias neste sistema. / The name ceramic tile identifies not only the tile, but defines the ceramic tile system, that means the combination of ceramic tile, adhesive and grout. Other materials are involved in this system, in the layers behind: masonry, plaster, concrete. Together, all these material totalises a unit and, to guarantee the quality of this system, two factors deserve attention: correct materials specification and correct application of the materials that compound the layers involved. A great number of architects and engineers do not realize that ceramic tiles are not only one product, but a range of product with different properties and suitable to different applications, in different exposure conditions. This behaviour is in the origin of most errors and imperfections in the buildings. The author of this work conducted a survey with architects and engineers that project, plan or construct buildings, to investigate theirs main lacks of information about ceramic tile system. Based on the results of the survey, it was prepared a software that intends to be a guide for these professionals, including cares in the specification and application of this system, to assure the quality of the covering and to reduce the possibilities of flaws\' occurrence after the building construction. This software can represent an important and interactive tool, ease to use and designed to the day-by-day work of architects and engineers, providing direct answers to theirs questions and contributing to increase the quality of the buildings.

Os ladrilhos hidráulicos são revestimentos produzidos utilizando aglomerante hidráulico, cuja tecnologia de produção não acompanhou a grande evolução tecnológica dos concretos, as disponibilidades de novos materiais e técnicas de utilização ocorrentes nos últimos anos, sendo assim esses revestimentos perderam espaço e competitividade no mercado pela característica artesanal de sua produção. O trabalho teve como objetivo desenvolver uma argamassa para produção de ladrilhos hidráulicos utilizando a tecnologia utilizada na produção de concretos de alto desempenho. Os agregados foram selecionados e compostos utilizando diferentes técnicas de empacotamento de partículas, essas técnicas foram implementadas experimentalmente e seus resultados foram analisados e comparados através da medida de massa unitária no estado compactado seco. Os aglomerantes foram selecionados de forma a atender a utilização de pigmentos claros e escuros necessários para a produção de ladrilhos hidráulicos decorativos, assim foram elaboradas duas diferentes composições de aglomerantes, a primeira com cimento Portland branco estrutural e metacaulinita branca, e a segunda com cimento Portland de alta resistência inicial resistente a sulfatos e sílica ativa de ferro-silício. Diferentes aditivos superplastificantes foram testados, sendo a medida de compatibilidade com os aglomerantes e a determinação dos teores ideais a serem utilizados com cada tipo de aglomerantes realizadas através da medida de consistência em mesa cadente. A avaliação das argamassas desenvolvidas para produção dos ladrilhos hidráulicos foi realizada através dos ensaios de compressão axial simples, tração na compressão diametral, e determinação do módulo de elasticidade. Os ladrilhos hidráulicos foram produzidos em fôrmas previamente elaboradas e moldados com auxílio de vibração, após desmoldagem e cura foram avaliados através dos ensaios de módulo de flexão, desgaste por abrasão, absorção de água, retração por secagem, ação química, e determinação das variações de dimensões em diferentes tempos de cura. Após elaboração, produção e avaliação dos ladrilhos hidráulicos, também foram realizados alguns testes práticos, e avaliados os custos dos materiais para produção desses revestimentos, como parte de um estudo para implementação da produção desses elementos em escala industrial. Os ladrilhos hidráulicos desenvolvidos apresentaram alto desempenho nas características avaliadas, com resistência à compressão axial simples de até 143 MPa e absorção de água próxima a 1%, também apresentando viabilidade de produção. / The hydraulic tiles are coverings produced by using hydraulic binders, whose production technology has not follow the great technological evolution of the concretes, the availabilities of new materials and the usual techniques in recent years, thus they have lost space and competition in the market due to their handicraft characteristic of production. This work had the objective to develop a mortar for production of hydraulic tiles using high performance concrete production technology. The aggregates were selected and proportioned using different techniques of particle packing, these techniques were implemented experimentally and their results were analyzed and compared through the measurement of the unit weight by rodding. The binders were selected to be used with clear and dark pigment necessity for production of decorative hydraulic tiles, thus two different mixture proportions of binders were elaborated, the first with structural white Portland cement and white metakaulin, and the second with high initial strength Portland cement resistant to sulphate and ferrosilicon silica fume. Different superplasticizer additives were tested, being the measure of compatibility with the binders and the determination of ideal proportions to be used with each type of binders measured in flow table consistency test. The evaluation of mortars developed for hydraulic tiles production was carried out by simple axial compression test, cylinder splitting test, and elastic modulus determination test. The hydraulic tiles were produced in a previously elaborated mould and molded by vibration, after dismoulding and cure were evaluated by flexural modulus test, wear by abrasion test, water absorption test, drying shrinkage test, chemical action test, and determination of the dimensions variations in different times of cure. After hydraulic tiles elaboration, production and evaluation, also were made some practical tests, and evaluated the material costs for production of these coverings, as part of an implementation study for production of these elements in industrial scale. The developed hydraulic tiles showed high performance in the evaluated characteristics, with simple axial compression strength until 143 MPa and water absorption about 1%, also showed production viability.

Os métodos construtivos de revestimento externo produzidos com argamassa vêm evoluindo ao longo do tempo, apresentando como maior mudança a substituição da aplicação manual pela projeção mecânica. Atualmente destaca-se no mercado o sistema de execução de revestimento externo com argamassa industrializada e projeção mecânica contínua com bombas helicoidais. Por se tratar de uma tecnologia ainda não muito utilizada pelas construtoras brasileiras, faltam dados confiáveis acerca de seu potencial de ganho de produtividade, redução de perdas, diminuição de contingente de mão de obra, exigências de infraestrutura para aplicação e custos envolvidos. Sem parâmetros confiáveis, adotar a tecnologia significa assumir um nível de risco elevado e isto dificulta a tomada de decisão por parte das construtoras e, por consequência, dificulta-se a evolução tecnológica. Buscando contribuir para o necessário avanço nas tecnologias de produção de revestimentos de edifícios, o objetivo desta pesquisa é estabelecer parâmetros em relação à tecnologia de produção de revestimentos de fachada que empregam argamassa com projeção contínua. Para tanto, buscou-se informações em referências como teses, dissertações, textos técnicos, normas nacionais, dentre outras, bem como, acompanhou-se e avaliou-se os resultados da implantação de um método construtivo de revestimento de argamassa com projeção mecânica contínua em uma construtora de São Paulo. Foram realizados um protótipo e um piloto que contribuíram para o desenvolvimento da tecnologia por meio de apresentação de soluções para os problemas encontrados, do levantamento de melhores práticas e de dados para o cálculo de índices de produtividade e perda. Buscou-se, portanto, a consolidação da tecnologia de projeção contínua na construtora anteriormente mencionada e no mercado em geral. / The external rendering constructive methods produced with mortar have evolved over time and the greater change in it was the replacement of manual application by mechanical projection. The currently most prominent system in the market is the outer rendering execution system with industrialized mortar and continuous mechanical projection with helical pumps. Since this technology is not widely used by Brazilian construction companies, there is a lack of reliable data regarding its productivity gain potential, loss reduction, reduction of hand quota of work, infrastructure required for application and costs involved. Without reliable parameters, the decision to implement this technology is highly risky which does not encourage constructions companies to decide to apply it and, therefore, makes its technological evolution harder to be achieved. Aiming to contribute to the necessary advancement in technology for the production of rendering, this research has the objective to establish parameters to the rendering technology that uses industrialized mortar with continuous projection. With this purpose, it was used as source and reference the specialized literature such as thesis, dissertations and scientific papers, as well as both national norms. In addition, the research included the monitoring and assessment of the results from the implementation of a rendering execution method with continuous mechanical projection in a construction company in Sao Paulo. A prototype and a pilot scale were built and they contributed to the development of this technology by presenting solutions for problems identified and through the mapping of best practices and gathering data that allowed the calculation of productivity and loss rates. The goal was, thus, to consolidate the continuous projection technology in the above-mentioned construction company as well as in the market in a broader way.

Este trabalho tem o objetivo de avaliar a influência das propriedades elásticas da interface bloco-argamassa no comportamento elástico global de paredes de alvenaria. Por ser um material heterogêneo, as propriedades mecânicas da alvenaria são influenciadas pelas propriedades dos seus diferentes componentes, bloco e argamassa, e pela ligação entre eles. As juntas de argamassa constituem planos de fraqueza, desta forma, características como rigidez, direção e o estado de tensão podem influenciar consideravelmente o comportamento global e consequentemente os parâmetros de projeto. O trabalho foi composto por duas etapas, uma experimental e outra numérica. Na etapa experimental um extenso programa de ensaios foi realizado buscando avaliar as propriedades elásticas normais e tangenciais as juntas de argamassa. Nesta etapa também é apresentado um conjunto de procedimentos que possibilita a caracterização dos componentes da alvenaria de forma não destrutiva. Um estudo paramétrico foi realizado na parte numérica, permitindo identificar quais propriedades da interface exercem mais efeito sobre o comportamento elástico da alvenaria. Também foi avaliado como a heterogeneidade da alvenaria pode afetar a distribuição de ações horizontais ao longo de uma edificação. Os resultados obtidos indicaram que a interface bloco-argamassa exerce influência significativa sobre o comportamento elástico da alvenaria, entretanto esta relação depende da razão altura/largura da parede estudada. A distribuição das ações horizontais demonstrou ser bastante afetada pela deformação por cisalhamento, no entanto a consideração da interface não resultou em contribuição significativa. / This work aims to evaluate the influence of the elastic properties of unit - mortar interface in the global elastic behavior of masonry panels. As a heterogeneous material, the mechanical properties of masonry are influenced by the properties of its different components, unit, mortar, and the bond between them. The mortar joints are weakness planes, thus features like stiffness, direction and state of stress can greatly influence the global behavior and the design parameters. The study was composed of an experimental and numerical analysis. In experimental analysis an extensive test program was conducted with focus on normal and tangential elastic properties of the unit-mortar interface. In this part of the work a set of procedures that enable the characterization of the masonry components nondestructively is also presented. A parametric study was conducted in the numerical analysis, allowing the identification of which properties of the interface have a greater effect on the elastic behavior of masonry. The effect of the heterogeneity of the masonry in the distribution of lateral loads in a building was also evaluated. Results indicated that the block-mortar interface has a significant influence on the elastic behavior of masonry; however this relationship depends on the ratio aspect of the panel. The distribution of lateral loads was greatly affected by shear deformation; however the consideration of the interface resulted in no significant contribution.

Esta dissertação teve por objetivo iniciar investigações sobre os efeitos do uso de agregados reciclados contaminados por baixos teores de gesso de construção, em argamassas de assentamento de alvenarias. Na presença de umidade e por ação de minerais do gesso ou de outros mais complexos, que sejam formados, há riscos de fissuras, eflorescências e de deterioração progressiva dessas paredes. Um programa experimental foi realizado para a avaliação acelerada desses processos, por medidas de propriedades químicas, físicas e mecânicas de vinte argamassas. Materiais regionais usados em alvenarias e concreto na cidade de Socorro-SP foram escolhidos, pois lá existe uma usina de reciclagem, que produz areia reciclada para essas argamassas e com elevado teor de finos. Quatro agregados reciclados de granulometria muito fina e similar entre si foram artificialmente produzidos, por processos controlados de construção e demolição. Assim, estudou-se um agregado reciclado não contaminado (A1 com SO3 igual a 0,2 %) e outros três idênticos, com previsão de contaminação progressiva (A2, A3 e A4 , mas que resultaram com teor de SO3 total da ordem de 0,5 % a 0,6 %). Quatro grupos de argamassas foram produzidos com variação do consumo de cimento (200, 150 e 100 kg/m3), tipo de cimento (CP II e CP III) e ainda com e sem o uso de cal hidratada tipo CH III (teor elevado de carbonatos). O consumo de agregado reciclado anidro nas argamassas variou entre 1300 e 1200 kg/m3. Em cada grupo, foi ainda produzida uma argamassa mista, com areia muito pura e quartzosa, de granulometria e dosagem mais próximas às de argamassas normalizadas para alvenarias. A metodologia do programa baseou-se no envelhecimento acelerado das argamassas, a partir de 63 dias de idade e por ciclos de 7 dias em câmara úmida, alternados por 7 dias em estufa ventilada a 40 oC. Essa ciclagem foi adotada após criterioso levantamento bibliográfico e visando-se um processo holístico de deterioração preconizado por Collepardi (2003), inclusive para agregados reciclados contaminados por sulfatos. A partir de 63 dias de idade, foram então caracterizadas regularmente as seguintes propriedades das argamassas: resistência à tração na flexão, resistência à compressão, módulos de elasticidade estático e dinâmico. Durante a ciclagem, foram realizados ensaios complementares de termogravimetria e análise química quantitativa de sulfatos solúveis e de sais solúveis totais nas argamassas. Um conjunto de corpos-de-prova das argamassas permaneceu em câmara seca e foi também ensaiado a 175 dias, inclusive quanto à suscetibilidade a eflorescência. Entre 63 e 175 dias, foram realizados 8 ciclos de envelhecimento e conclui-se que a principal propriedade mecânica afetada durante a ciclagem foi a resistência à tração na flexão das argamassas e isto ocorreu a partir de 91 dias, nos quatro grupos de argamassas com agregado reciclado, sendo que entre 63 e 91 dias se quantificou uma evolução significativa de carbonatação pela termogravimetria. Os grupos de argamassas mistas com cimento e cal hidratada mostraram melhor desempenho neste estudo do que as argamassas simples de cimento e areia reciclada fina, inclusive quanto à eflorescência. Os resultados obtidos são restritos ao estudo de caso, mas permitem concluir que a contaminação de agregados reciclados para argamassas, por baixos teores de gesso de construção já foi suficiente para produzir alterações significativas no desempenho mecânico das argamassas e nos seus níveis de sulfatos solúveis, que foram alterados de forma coerente com a ciclagem e sendo possível a sua interpretação com base em teorias mais recentes de especialistas no tema. Por fim, o trabalho confirmou ser recomendável um limite máximo de sulfatos solúveis na faixa entre 0,1 % e 0,2 %, sobre a massa de agregados reciclados para argamassas. Estes níveis são preconizados por instituição alemã especializada em durabilidade de alvenarias. Concluiu-se que também pode ser adotado o critério da DIN 4226-100 (< 600 mg/L de SO4), compatível com a faixa citada. / This is an abstract of a Master of Science project carried out at EPUSP, Universidade de São Paulo, Brazil, aimed at investigating the effects of the use of recycled aggregates contaminated by small contents of gypsum plaster on masonry mortars. In the presence of moisture and by the action of gypsum minerals or other more complex ones that may occur, there is the risk of the formation of cracks, efflorescence, and progressive deterioration of the masonry walls. An experimental program was thus developed for the rapid assessment of these processes by assessing the chemical, physical and mechanical properties of twenty mortar mixes. Local materials used for masonry and concrete in Socorro-SP, Brazil, were selected, as in that location there exists a recycling unit producing recycled sand for mortars with a high content of fines. Four recycled aggregates of very fine grain size and similar to each other were artificially produced by controlled construction, demolition and recycling processes. Thus a recycled, non-contaminated aggregate (A1, with SO3 content equal to 0,2 %) and three other identical ones were studied, with expected progressive contamination (A2, A3 and A4, that result with a total SO3 content about 0,5 % to 0,6 %). Four groups of mortars were thus produced with varying cement content (200, 150 and 100 kg/m3), cement type (Brazilian CP II and CP III) and also with and without the use of a comercial hydrated lime, Brazilian type CH III (of a high carbonate filler content). The anhydrous recycled aggregate content in the mortars varied between 1300 and 1200 kg/m3. In each group a blended mortar was also produced, containing very pure quartzous sand, of grain size and mix proportions closer to standard masonry mortars. The approach followed in the experimental program was accelerated aging test of mortars, starting at 63 days of age and at 7 day cycles in the wet chamber, alternated by 7 days in the ventilated oven at 40 oC. This cycling was adopted after critical bibliographical research and under a holistic process of deterioration set up by Collepardi (2003), also for gypsum-contaminated aggregates. From 63 days of age, the following properties were regularly characterized for the mortars: flexural modulus (tensile strength in bending), compressive strength, and static and dynamic elasticity modulus. During cycling, complementary tests were done of thermogravimetrical analysis and quantitative chemical analysis of total soluble sulphate in mortars. A number of the mortar test specimens was left in the dry chamber and tested at 175 days, including tendency to efflorescence. In between 63 and 175 days, 8 weathering cycles were done, and it was concluded that the main mechanical property affected during cycling was tensile strength in bending (indirect tensile strength) of mortars, and this occurred from 91 days, in the four groups of mortars containing recycled aggregates, and in between 63 and 91 days a significant evolution was measured of carbonation by thermogravimetry. The groups of mixed mortars with cement and hydrated lime showed better performance in this study than the plain cement and fine sand mortars, also as regards efflorescence. The results here obtained are to be seen as restricted to this case study, yet they allow us to conclude that the use of recycled aggregates containing even low levels of gypsum plaster as impurity in the production of mortars was sufficient to produce significant alterations in the mechanical performance, as well as the degree of soluble sulphate of mortars, that got altered in a way coherent with the cycling process, and it is possible to interpret this based on more recent theories by experts in the subject. Last, this work confirmed that it is advisable to look for a maximum soluble sulphate limit ranging from 0,1 % to 0,2 % by weight of recycled aggregates for mortars. Such levels was set up by a German institution specializing in masonry durability. It was also concluded that the requirements of DIN 4226-100 (< 600 mg/L of SO4) can be used as appropriate in the range mentioned.

Apesar de suas excelentes características técnicas e estéticas, a aplicação de porcelanato em fachadas requer especial atenção devido ser um material diferente das cerâmicas convencionais, além de que as fachadas estão sujeitas a diversos agentes capazes de danificar os revestimentos cerâmicos. O baixo índice de absorção de água do porcelanato é a principal causa da perda ou falta de aderência entre o tardoz e a argamassa colante, pois não permite o mecanismo de aderência mecânica existente nas cerâmicas porosas. O presente trabalho visa o estudo de argamassas com adições de látex base estireno acrílico e sílica ativa para o assentamento de porcelanato em fachadas a fim de evitar o aparecimento de patologias decorrentes da falta de aderência. Foram realizados ensaios normalizados para a avaliação das propriedades das argamassas quanto à fixação do porcelanato, além de procedimentos experimentais para a avaliação da microestrutura tais como análises térmicas, difração de raios-X, porosimetria por intrusão de mercúrio, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura associada à espectrografia por dispersão de energia. Os resultados obtidos mostraram que a adição combinada de polímero e sílica ativa às argamassas resultou em elevadas propriedades mecânicas e alta resistência de aderência, decorrentes da melhora das propriedades microestruturais, ou seja, aumento da compacidade, diminuição da porosidade e refinamento do diâmetro médio dos poros, além da redução na quantidade do hidróxido de cálcio consumido para a produção de silicato de cálcio hidratado. / Despite the excellent characteristics of porcelain tiles, their application in building facades requires special attention, since this material differs from conventional ceramics and facades are exposed to weathering, which can damage ceramic revetments. The lower water absorption of porcelain tiles is the main cause of the poor adherence between them, as it prevents the mechanical interlocking adherence mechanism that occurs when more porous ceramic materials are applied. The present thesis aims to investigate the effect of silica fume and acrylic polymer together on the properties of mortars employed to install porcelain stoneware tiles to avoid detachment problems due to lack of adherence. An experimental investigation evaluated the fixing properties of the mortars, and a microstructural study including thermal analysis, X-ray diffraction, mercury intrusion porosimetry, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy was performed. The results showed that silica fume and acrylic polymer addition to the mortar resulted in improved properties to fix porcelain stoneware tiles, mainly adherence strength, as a consequence of the microstructural improvement due to the decrease in the porosity and the pore mean diameter, and the decrease in the calcium hydroxide to form hydrated calcium silicate