The use of the structural masonry can help to reduce the habitational deficit in Brazil, for being a constructive economic and rational system. It is formed by the junction of blocks united with an establishment mortar. This work has as purpose to analyze experimentally, through a factorial planning 32, the influence of the compressive strength and of the thickness of the bedding mortar in the mechanical acting of no grouted prisms of structural clay blocks, one of the methods adopted by the Brazilian standard for analysis of the masonry. For this, it was studied blocks of same compressive strength, making prisms of two blocks with variable thickness of 10 mm, 15 mm and 20 mm and equivalent resistances to 50%, 100% and 150% of the strength of the block in the gross area. With the results of the tests, it was gotten to build representative models of the effects individual and united of the variables thickness and compressive strength of the mortar. / Uma das saídas para diminuir o déficit habitacional no Brasil é a utilização de sistemas construtivos econômicos e racionais. A alvenaria estrutural pode ser apontada como uma das soluções. Ela é formada pela junção de blocos unidos com uma argamassa de assentamento. Este trabalho objetivou analisar experimentalmente, através de um planejamento fatorial 32, a influência da resistência à compressão e da espessura da camada de assentamento no desempenho mecânico de prismas de blocos estruturais cerâmicos não grauteados, um dos métodos adotados pela norma brasileira para análise da alvenaria. Para isto, foram estudados blocos de mesma resistência à compressão, confeccionando prismas de dois blocos com espessuras variáveis de 10 mm, 15 mm e 20 mm e resistências equivalentes a 50%, 100% e 150% da resistência do bloco na área bruta. Com os resultados dos ensaios, conseguiu-se constatar a influência destes parâmetros e construir modelos estatísticos representativos dos efeitos individuais e conjunto das variáveis estudadas.

SAMPAIO, K. N. H. Avaliação técnica da utilização de cinzas de combustão do carvão mineral provenientes de termelétrica em argamassas de revestimento. 2017. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-24T14:13:48Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_knhsampaio.pdf: 2174900 bytes, checksum: 3f9554b5853871212621dd3af72085ff (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-07T18:47:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_knhsampaio.pdf: 2174900 bytes, checksum: 3f9554b5853871212621dd3af72085ff (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T18:47:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_knhsampaio.pdf: 2174900 bytes, checksum: 3f9554b5853871212621dd3af72085ff (MD5) Previous issue date: 2017-06-14 / In Brazil, 65% of the power generation projects are thermal plants. In the state of Ceará they are responsible for 61.11% of the energy production, highlighting the thermal plants of Pecém I and Pecém II which together have an installed capacity of 1085MW. However, the thermal plants have a major environmental liability for its waste generation, among which stands out the ashes from the combustion of coal (ACC). In order to give a more suitable destination to this waste, its incorporation into raw materials may generate sustainable materials. This thesis proposes to apply those thermal plants’ ashes in mixed mortar of cement and lime, replacing lime by ACC in contents of 0%, 25%, 50%, 75% and 100%, analyzing the characteristics in fresh state and hardened states, as well as its durability. Regarding the fresh state’s tests, the consistency index was fixed and it was quantified the amount of water necessary for each mixture to reach it. Afterwards, the loss of consistency of each mortar was evaluated after five and ten minutes. Finally, the rheology was investigated by the Squeeze-flow method. Regarding the hardened state’s tests, the tensile strength in flexion, the compressive strength and the tensile strength were evaluated. In the end, the durability was analyzed through the permeability test by the pipe method and the cracking aperture lengths. The results were analyzed by an analysis of variance (ANOVA) and the multiple comparisons of means by the Duncan’s test, using the software Statistica 7.0. They indicate that its replacement is technically feasible, as giving a better performance in its workability, resistance and durability. All of the mortars with ACC have shown an improvement in its characteristics compared to the reference mortar, and the mortars with more than 75% of ACC stood out among in resistance, in consistency, and in durability. Keywords: Coal Ash. Sustainable Materials. / No Brasil, 65% dos empreendimentos de geração de energia são usinas termelétricas. No Ceará as mesmas são responsáveis por 61,11% da produção de energia do estado, destacando-se as usinas termelétricas de Pecém I e Pecém II, que juntas possuem a capacidade instalada de 1085MW. Contudo, as usinas termelétricas possuem um grande passivo ambiental pela sua geração de resíduos, dentre os quais se destacam as cinzas da combustão do carvão mineral (CCCM). Para dar uma destinação adequada a esse resíduo, busca-se incorporá-lo em matérias-primas. O presente trabalho propõe aplicar essas cinzas na confecção de argamassas mistas de cimento e cal, substituindo a cal por CCCM nos teores de 0%, 25%, 50%, 75% e 100%, analisando assim suas características tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Com relação aos ensaios no estado fresco, foi fixado o índice de consistência e a partir do mesmo foi quantificada a quantidade de água necessária para cada mistura atingi-lo, em seguida foi avaliada a perda de consistência da argamassa após cinco e dez minutos. Por fim, foi investigada a reologia pelo método do Squeeze-flow. Com relação aos ensaios no estado endurecido, foram avaliadas as resistências à tração na flexão e à compressão e a resistência de aderência à tração. Finalmente, a durabilidade foi analisada através dos ensaios de permeabilidade pelo método do cachimbo e a taxa de abertura de fissuras. Os resultados foram analisados por uma análise de variância (ANOVA) e o comparativo múltiplo de médias pelo teste de Duncan, utilizando o software Statistica 7.0. Os mesmos indicaram que a substituição é viável tecnicamente conferindo um melhor desempenho na sua trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade. Todas as argamassas com CCCM mostraram melhoras em suas características quando comparadas ao traço de referência, sendo a argamassa com teores acima de 75% de CCCM as que mais se destacaram em resistência, consistência e durabilidade.

Devido à industrialização e à modernização dos sistemas construtivos, a busca por produtividade e otimização de prazos nos canteiros de obras está cada dia mais presente no setor da construção civil. A argamassa autonivelante para contrapiso, também conhecida como revestimento contínuo, é um material já conhecido em muitos países da Europa, Estados Unidos e América Latina, com forte tendência de implementação no Brasil. A principal característica é sua elevada fluidez, que permite que o material se auto adense no pavimento aplicado, sob ação da gravidade e da própria capacidade de fluxo, oferecendo alta planicidade, aumentando a produtividade e o controle de qualidade do sistema. Entretanto, algumas manifestações patológicas neste material, como segregação da mistura, falta de aderência, exsudação, fissuras, dentre outras, estão sendo relatadas em obras no Brasil, por empresas e usuários do produto. O presente trabalho buscou então analisar, a partir de avaliações laboratoriais, o desempenho físico-mecânico de argamassas autonivelantes industrializadas brasileiras para contrapiso e seu comportamento em relação aos convencionais métodos de execução com argamassa dosada em obra, do tipo "farofa", frente a ensaios no estado fresco e endurecido. Para tal, foi realizado um levantamento em obras da cidade de Porto Alegre para elencar quais os traços de argamassa para contrapiso estão sendo empregados na construção civil local. Os resultados apontaram, após realização dos ensaios, que as argamassas industrializadas autonivelantes brasileiras estão oferecendo propriedades mecânicas mais satisfatórias do que as especificadas em norma, para o uso de argamassas de contrapiso do tipo "farofa" com traço 1:6 (NBR 13753, (ABNT, 1996)). Entretanto, com desempenho inferior ao que está sendo executado atualmente nas obras da cidade de Porto Alegre, com a utilização da argamassa "farofa" de traço 1:3, requerendo, ainda, algumas melhorias em suas propriedades. / Due to the industrialization and modernization of building systems, the search for productivity and time optimization at construction sites is becoming more present in the construction sector. The self-leveling mortar for subfloor, also known as continuous coating, is a material used in many countries in Europe, USA and Latin America, with strong implementation trend in Brazil. The main feature is its high fluidity, which allows the material to bind when applied under the action of gravity and its own flow capacity, providing high flatness and floor leveling, increasing productivity and quality control. However, some pathological manifestations in this material, as segregation of the mixture, lack of adhesion, bleeding, cracks, among others, are being reported in Brazil, by companies and users of this product. Based on laboratory evaluations this research seeks to analyze the physical-mechanical performance of self-levelling mortars for subfloors compared to traditional methods of mortar implementation, in the fresh and hardened state. For this, a survey was conducted in the building site of the city of Porto Alegre, to find out which mortar proportioning are being employed in the local construction industry. The results showed, after carrying out the tests, the Brazilian self-leveling industrial mortars for subfloors, are offering more satisfactory mechanical properties than those specified in Brazilian standard for the use of subfloors mortars with mix proportion 1:6 (NBR 13753 (ABNT, 1996)). However, the studied mortars presented low performance in relation with 1:3 mortar proportion, the most used in Porto Alegre construction sites, requiring improvements on their properties.

As fachadas das edificações, ao longo de sua vida útil, sofrem degradação devido a ataques de agentes químicos e à deposição de partículas na sua superfície. Como consequências, há perdas no desempenho de seus materiais e a desfiguração estética das fachadas por meio de manchas, implicando em ações de reparo que envolvem custos elevados. Os produtos atualmente disponíveis no mercado brasileiro com objetivo de evitar o manchamento de fachadas têm baixa eficiência, sendo que os principais deles adotam a técnica do pós-tratamento com hidrofugantes, os quais geralmente alteram a coloração do substrato e podem ser a origem de novas patologias. Usufruindo de novas tecnologias, o dióxido de titânio (TiO2) apresenta-se como material nanométrico amplamente estudado na área científica, sendo potencialmente utilizado como fotocalisador. O presente trabalho verificou a possibilidade de obtenção de superfícies autolimpantes a partir da adição de TiO2 em revestimentos de argamassa branca. Estas, a partir de propriedades fotocatalíticas do TiO2 podem ser tornar autolimpantes sob ação da radiação solar (UV) e da chuva. Foram confeccionadas argamassas de traço 1:2 e 1:3, com adições de 0%, 5% e 10% de TiO2 em relação à massa de cimento, com consistência fixa. As amostras foram aspergidas com diferentes agentes manchantes: azul de metileno, particulado de poluição, produto de corrosão, pichação; e sem manchamento (referência). Após, estas amostras foram expostas nas condições ambientais da cidade de Porto Alegre. Ao longo de 84 dias, foram realizadas leituras com espectrofotômetro portátil para avaliar o efeito autolimpante. Também foram verificadas as propriedades físico-mecânicas das argamassas. Os resultados apontaram que argamassas com adição de TiO2 necessitaram maior quantidade de água, apresentaram maior densidade no estado fresco e menor teor de ar incorporado. Ainda, a resistência à compressão foi elevada para o traço mais rico (1:2) e mantida constante para o traço pobre (1:3). Além disso, se mostraram mais claras/brancas quanto maior a porcentagem de adição. O efeito autolimpante pode ser percebido mais facilmente na mancha de azul de metileno, porém, a limpeza ocorreu tanto em argamassas com adição de TiO2, quanto em argamassas sem a adição. Em manchas que geraram uma película sobre a placa, o efeito autolimpante foi dificultado. / The facades of buildings, during their lifespan, suffer degradation due to attacks of chemical agents and due to deposition of particles on their surface. As consequences, there are losses on the performance of their materials and aesthetics disfiguration of the facades by stains, implying repairing actions involving high costs. The products available nowadays on the brasilian market with the purpose to avoid the staining of the facades have low efficiency, and the main products between them adopt the technique of post-treatment with hydrophobing, which generally modify the colour of the substrate and which can originate new pathologies. Taking advantage of new technologies, the titanium dioxide (TiO2) appears as a nanometric material widely studied in the scientific area, being pottentialy used as photocatalyser. The present work has verified the possibility of obtention of self-cleaning surfaces after addition of TiO2 in white mortar coverings. Those, from photocatalyser properties of the TiO2 can become self-cleaning under the action of solar radiation (UV) and rain. There were prepared mortars of trace 1:2 and 1:3, with additions of 0%, 5% and 10% of TiO2 in relation of the cement weight, with steady consistency. The samples were sprinkled with different staining agents: methylene blue, pollution particulates, corrosion product, graffiti; and without stains (reference). After that, these samples were exposed to the ambiental conditions of the city of Porto Alegre. Through 84 days, scannings were made with portable spectrophotometer to evaluate the self-cleaning effect. The physicalmechanical properties of the mortars were also verified. The results point out that mortars with addition of TiO2 required a bigger amount of water, they presented bigger density in the fresh state and smaller contents of incorporated air. Besides, the compression resistance was high to the richest trace (1:2) and remained constant to the poor trace (1:3). Moreover, they have showed themselves more clear/white as bigger was the percentage of addition. The self-cleaning effect can be more easily noticed on the methylene blue stain, however, the cleaning occurred both in mortars with addition of TiO2 and in mortars without the addition. In stains which generate a film above the plate, the self-cleaning effect was hampered.

Ao longo do tempo, os revestimentos de fachada permanecem expostos a diversos agentes de degradação, sejam eles associados aos próprios materiais empregados ou a fatores externos. Tal exposição implica em manchas formadas a partir da deposição de partículas poluentes na superfície dos revestimentos, elevando seus custos para limpeza e manutenção. Uma vez que permanecem expostas à radiação solar, as fachadas se mostram atraentes ao uso de materiais fotocatalíticos, os quais catalizam a mineralização de agentes poluentes, transformando-os em produtos inócuos. A adição de dióxido de titânio (TiO2) a argamassas e concretos de cimento branco desenvolve superfícies autolimpantes, reduzindo a formação de manchas e mantendo sua coloração original ao longo do tempo. No entanto, a eficiência e a economia no uso de materiais fotocatalíticos em aplicações reais é fortemente afetada pela disponibilidade da radiação ultravioleta adequada para ativá-los. Portanto, o presente trabalho busca avaliar a capacidade autolimpante de argamassas e coberturas fotocatalíticas de TiO2 expostas a diferentes configurações de posicionamento no microclima urbano da cidade de Porto Alegre. Para isto, foram confeccionadas amostras de argamassa e coberturas de pasta ou argamassa contendo diferentes teores de TiO2, as quais foram manchadas com Rodamina B e lodo de cinzas da queima de eucalipto e, a seguir, expostas sob diferentes condições de posicionamento, voltadas para as orientações norte, sul, leste e oeste, à 0º, 45º e 90º. Ao longo do período de exposição, foram realizadas leituras cromáticas (sistema CIELab) na superfície das amostras, tendo em vista a descoloração dos manchamentos aplicados. Para aquelas manchadas com Rodamina B, a degradação do corante se mostrou mais eficiente nas argamassas com maiores teores de TiO2 e nas configurações de posicionamento que recebem maior incidência de radiação solar. As coberturas de pasta apresentaram valores mais elevados de variação de cor (ΔE) e refletância (L*), na comparação à aplicação do TiO2 como cobertura de argamassa ou incorporado à mistura − métodos os quais se mostraram resultados equivalentes. / Building façades are commonly exposed to polluting agents generated by vehicles and industries exhausts, which cause stains on their surfaces and increase efforts and costs both for cleaning and maintenance. Facades are attractive to photocatalytic materials usage, which transform pollutants to innocuous products. The addition of titanium dioxide (TiO2) to white cement mortars and concretes develops self-cleaning surfaces which are capable to reduce stains and maintain their original color along the time. However, efficiency and economy in the use of photocatalytic materials in real applications are strongly affected by the availability of suitable ultraviolet radiation to activate them. This thesis aims to evaluate the self-cleaning ability of TiO2-containing mortars and coatings (paste or mortar) exposed to controlled positioning settings in the urban environment of Porto Alegre, Brazil. Mortars and coatings were prepared containing different additions of TiO2 and then were soiled by Rhodamine B (RhB) or burning ashes of eucalyptus sludge. Samples were exposed under outdoor conditions facing north, south, east and west orientations, 0º, 45º or 90º slopes. During the exposure test, discoloration effect on samples' surface was monitored by colorimetric measurements (CIELab color space) using a portable spectrophotometer. A final analysis was performed at the end of the measurements, including statistical tests. Self-cleaning ability was better seen both for higher additions of TiO2 and settings which receive higher intensities of solar radiation. Cement paste coatings showed higher values both of color change and reflectance when compared to mortar coatings or TiO2 added to the mixture − which performed equivalent results.

Nas edificações, as argamassas de revestimento têm diversas funções e sabe-se que o perfeito desempenho daquelas está diretamente relacionado com o tipo de argamassa empregada, suas propriedades tanto no estado fresco quanto no endurecido, como também das diversas propriedades do substrato no qual a mesma será aplicada. O baixo desempenho de uma ou mais destas funções pode gerar o aparecimento de manifestações patológicas, fatores que fazem com que as argamassas deixem de cumprir suas funções trazendo desconforto ao usuário bem como custos de manutenção e reparo. A temperatura e a umidade relativa do ar, durante a cura do revestimento, influenciam a velocidade de endurecimento da argamassa e sabe-se que além temperaturas com grande amplitude de variação ao longo do dia. Com base neste contexto, este trabalho busca avaliar o desempenho de argamassas de revestimento (industrializada, preparada em obra com utilização de cal hidratada e preparada em obra com utilização de aditivo incorporador de ar) quando aplicadas a substratos cerâmicos com 3 níveis de absorção de água, e curadas nas temperaturas de 5, 20 e 40°C. Para tal, verificou-se o comportamento em termos de resistência de aderência à tração do revestimento, além de análises realizadas em corpos-de-prova para cada tipo de argamassa de revestimento. Em relação à temperatura de cura, pode-se dizer que a temperatura intermediária (20°C) apresentou melhores resultados para a grande maioria das combinações entre argamassas de revestimentos e blocos cerâmicos. No que se refere à argamassa preparada em obra com a utilização de cal hidratada, o substrato com menor absorção de água, com cura em temperatura intermediária, apresentou melhor aderência. / In constructions, mortars has many functions and it’s known that these perfect performance are directly related with the mortar kind, the properties in fresh and hardened stages, as also of the bond properties in which it will be applied. Overhead of one or more of these functions can accelerate the pathological manifestations appearance, things that make that mortars leaves off these functions bringing the user discomfort as well as maintenance costs and repair. The temperature and the air relative humidity, during the cure has influence in the mortar hardening. Therefore it´s true that all day long we have beyond temperatures with great variation. In this context, this dissertation searches to evaluate the mortars performance (industrialized, prepared with lime and prepared with additive) when applied in bricks with 3 water absorption levels, and cured temperatures of 5, 20 and 40°C. For such, the traction strength behavior was verified, beyond analyses in samples for each mortar kind. About the cure temperature, it can be said that the medium temperature (20°C) presented better resulted for the great majority of the combinations between mortars and ceramic bricks. About mortars, the one prepared with lime, the bond with lower water absorption, with medium cure temperature, presented better performance.

O cenário atual da construção civil tem se caracterizado pelo uso crescente de novos produtos, materiais e tecnologias construtivas. Simultaneamente, a adoção de novas técnicas em detrimento a pouca abordagem científica e às falhas de projeto, execução e planejamento de obra têm colaborado para a ocorrência de manifestações patológicas. O desempenho do edifício resulta da contribuição individual de cada um dos materiais e elementos que o constituem, mas também depende do efeito gerado quando todo o conjunto é solicitado. Caso haja incompatibilidade entre as condições de deformação da estrutura de concreto, a capacidade de acomodar deformações da alvenaria e das camadas de argamassa pode desencadear-se desde pequenas fissuras no revestimento, rupturas na alvenaria até mesmo o colapso total da parede, gerando além de elevados custos e descrédito para as construtoras, principalmente, desconforto ao usuário. Atualmente existem diversas técnicas construtivas de reforço/reabilitação, de forma a distribuir tensões, compatibilizar deformações e garantir o desempenho à tração do revestimento de argamassa. Entre estas técnicas ressalta-se o uso de telas metálicas, que no Brasil é amparado por uma normalização ainda incipiente. Embora este uso seja recomendado, não há consenso quanto aos métodos executivos e parâmetros técnicos da tela metálica mais indicados para cada aplicação. Nesse contexto, o trabalho em questão, julgou importante contribuir para a avaliação do desempenho de revestimentos de argamassa com reforço de tela metálica e apresenta três propostas. Uma delas foi o ensaio de tração por compressão diametral, o qual se mostrou viável para avaliar a eficiência do uso de tela no incremento de resistência da argamassa, no entanto, permite ponderações restritas ao parâmetro de carga de ruptura. O ensaio de tração direta proposto para caracterizar o revestimento de argamassa reforçado com tela metálica, aplicado sobre a interface alvenariaestrutura, embora tenha execução complexa e demande mais tempo, apresentou variabilidade satisfatória e mostrou-se capaz para avaliar além da carga a resistência à tração. Por fim, o ensaio de tração na flexão em 4 pontos foi considerado apto para a caracterizar argamassas reforçadas com tela, diante da fácil aplicabilidade, com tamanho menor dos CP’s e variabilidade reduzida. Então foi usado para avaliar a influência de diferentes tipologias de telas metálicas e posicionamento delas na argamassa no desempenho à tração do revestimento. / The current scenario of the construction has been characterized by the increasing use of new products, materials and construction technologies. Simultaneously, the adoption of new techniques to the detriment a little and scientific approach to design failures, execution and construction management have contributed to the occurrence of pathological manifestations. The building performance results of the individual contribution of each one of the materials and elements constitute, but also depends on the effect generated when the whole set is requested. If there is incompatibility between the deformation conditions of the concrete structure, the ability to accommodate deformations of the masonry and layers of mortar, this may unleash from small cracks in the coating, breaks in the masonry even total collapse of the wall, generating high costs and discredit to the builders, mainly discomfort to the user. Nowadays there are many construction techniques reinforcement / rehabilitation, in order to distribute tensions, compatible deformations and guarantee performance to pull the mortar coating. Among these techniques emphasizes the use of metal mesh, which in Brazil is supported by an incipient normalization. Although this use is recommended, there is no consensus on the executive methods and technical parameters of the metal mesh best suited for each application. In this context, the work in question, considered it important to contribute to the evaluation of mortar coatings performance with metal mesh reinforcement and presents three proposals. One was the indirect tensile (Brazilian) test, which proved feasible to evaluate the use efficiency screen on mortar strength increase, however, allows considerations restricted to the breaking load parameter. The tensile direct test proposed to characterize the reinforced mortar coating metal screen applied to the masonry structure interface, although it has complex execution and demands more time presented satisfactory variability and shown to be able to evaluate the load and also the resistance to traction. Finally, the tensile test in bending at 4 points was considered suitable for the characterize mortars reinforced with screen, due to the easy applicability, have smaller size specimens and reduced variability. Then it was used to evaluate the influence of different types of metal mesh and positioning them in the mortar in performance to coating traction.

Com o intuito de valorizar resíduos localmente disponíveis foi selecionada como principal matéria prima desta pesquisa, uma cinza de fundo proveniente da queima de carvão mineral para geração de energia em uma usina termoelétrica do Estado. Uma vez que este resíduo ainda não possui destinação que lhe agregue valor, o mesmo é amplamente utilizado no preenchimento de cavas de extração de carvão ou então permanece em bacias de sedimentação, criando assim um panorama suscetível a problemas ambientais além de gerar elevados custos para seu transporte. Neste âmbito surgem com grande destaque o desenvolvimento de ligantes álcali-ativados, dentre estes os geopolímeros, que por utilizarem diversos materiais provenientes de resíduos industriais na sua produção apresentam grande redução na emissão de CO2 e no consumo energético quando são comparados ao cimento Portland. Estes materiais consistem na ativação alcalina de aluminossilicatos amorfos (precursor), sendo estes na maioria das vezes resíduos ou subprodutos industriais. Sendo assim, o presente trabalho teve por objetivo otimizar traços, com base em cinza de fundo, para a produção de ligantes e argamassas geopoliméricas. O método experimental proposto se encontra dividido em diferentes fases subsequentes à seleção e caracterização das matérias primas: (1) síntese de sistemas geopoliméricos em pasta, (2) otimização dos geopolímeros em pasta e (3) produção de argamassas geopoliméricas com verificação das propriedades mecânicas e de absorção de água. A partir da análise dos resultados observou-se que o teor de Na2O = 15% com uma concentração de silicatos solúveis no ativador (expresso como a relação molar SiO2/Na2O) igual a 1 (sistema CF-15-1,0), se mostrou ideal para as misturas com cinza de fundo. A adição de silicatos solúveis propiciou um incremento de resistência aos sistemas produzidos no geral, atingindo em alguns casos o acréscimo de até 40% na resistência aos 28 dias. Quando avaliados diferentes tamanhos de partículas a partir do beneficiamento mecânico das cinzas, observou-se que um diâmetro médio de 7 μm é o mais adequado. Com relação aos sistemas binários e híbridos testados quando comparados aos seus referenciais moldados apenas com cinza de fundo, nenhuma combinação foi capaz de superar as resistências dos referenciais. Quando produzidas argamassas geopoliméricas a partir das combinações com outros resíduos (lodo de anodização do alumínio e catalizador de equilíbrio - resíduo proveniente do processo de craqueamento catalítico em leito fluidizado de frações pesadas do petróleo) e cimento Portland, houveram quedas na resistência à compressão de maneira generalizada. A argamassa utilizada como referência (CF-15-1,0) se mostrou a matriz mais densa e consequentemente atingiu o maior desempenho mecânico com menor absorção de água por capilaridade. / In order to valorise locally available residues, bottom ash (BA) from a thermo-electrical plant was selected as the main material within the project presented here. BA does not have any commercial value and normally it is used to refill old coal mines or it is disposed in extended basins increasing the environmental impact as well as the cost related to its transport. Also there exist convincing interests in the development of non-conventional binders, i.e. alkali-activated cements (geopolimers), which can be a feasible pathway to the valorization of different industrial wastes. When alkali-activated concrete is produced under optimal conditions, it can exhibits similar or even higher mechanical performance and durability when compared to traditional Portland cement concrete. These materials are based on aluminosilicate mineral (precursor) chemically activated by an alkaline solution (activator). Thus, this project is focused in the optimization dosage of bottom ash based geopolymers in pastes and the subsequent mortars production and assessment. Mechanical performance and some permeability properties of the developed geopolyemrs were assessed. The results showed that 15% of Na2O in respect to the bottom ash with 1,0 SiO2/Na2O molar ratio as activator produced more suitable geopolymeric paste. This material was used as a reference system for the development of the proposed project. Also mechanical treatement applied to the BA reduced x% the mean particle size obteining 7 μm and this improved up to ~95% the mechanical performance of the produced geopolymers. The inclusion of Portland cement as a secondary precursor did not have significant effect under the compressive strength when compared to the BA-based systems. Furthermore, the use of other sorces of aluminosilicates, such as aluminium anodizing sludge and spent fluid cracking catalyst, also did not presented any improvement in the analysed geopolimeric systems. BA-based systems activated at 15% of Na2O using an alkali activator solution with a Ms of 1.0 showed the lowest permability and higher mechanical performance.

A descoberta e o aprendizado das estratégias da natureza permitem ao homem ampliar as suas capacidades de invenções, através da absorção de informações, catalisação dos conhecimentos dos estudos biológicos dos elementos naturais e transformação em produtos e soluções para o dia-a-dia. Essa capacidade vem a ser chamado de biônica. Através da observação da natureza, percebeu-se que os líquens possuíam função de aderência. Neste sentido, utilizou-se esse elemento para projetar texturas com o intuito de melhorar a fixação da argamassa de revestimento sobre painéis de concreto. Assim sendo, foram utilizadas tecnologias de digitalização 3D para a aquisição dos dados topográficos do córtex inferior dos líquens, com o intuito de se criar um modelo capaz de ampliar a aderência da argamassa ao substrato. Esses dados resultaram em uma textura para a aplicação em moldes capazes de estampar o concreto. Os equipamentos utilizados para isso foram o escâner tridimensional a laser, o microscópio estereoscópico e o microscópio eletrônico de varredura. Para a gravação da textura no molde foi utilizado uma fresadora CNC. Após o molde confeccionado, foi possível realizar ensaios de resistência de aderência à tração, através da confecção do concreto texturizado e aplicação da argamassa. Foi testada a textura do Líquen em três diferentes níveis de escalas (100%, 87,5% e 62,5%) e comparadas à textura de Chapisco convencional. Os resultados obtidos com o ensaio mostraram que a utilização das texturas Líquens atendem as normas ABNT quanto à exigência de resistência de aderência à tração das argamassas de revestimento sobre as superfícies de concreto. / The discovery and learning of nature’s strategies allow mankind to increase his invention capability, through absorbing information, catalyzing the knowledge of the biologic studies of natural elements and transforming it in products and solutions to the daily life. This capability is called bionics. Through the observation of nature, it was perceived that the lichens have an adherence function. This way, that element was used to design textures with the intention of improving the fixation of the mortar coating on concrete panels. Thus, 3D digitization technologies were used in the acquisition of topographic data of the lower cortex of lichens, with the intention of creating a model capable of increasing the mortar’s adherence to the substratum. The data resulted in a texture for the application in molds capable of stamping the concrete. The equipment used for this were the three-dimensional laser scanner, the stereoscopic microscope and scanning electron microscope. For the imprinting of the texture in the mold was used a CNC milling machine. After the mold was done, it was possible to test the tensile bond strength, through the making of the textured concrete and mortar application. The Lichen’s texture was tested in three different scale levels (100%, 87.5% and 62.5%) and compared to the texture of conventional Roughcast. The results obtained with the test show that utilizing lichens’ textures meet the ABNT standards regarding the requirement of tensile bond strength of the mortar coating on concrete surfaces.

Muitos pesquisadores têm procurado analisar a questão dos mecanismos de aderência entre argamassas de revestimento e substratos porosos, das mais variadas formas. Este trabalho insere-se nessa mesma linha de pesquisa. A partir dos referenciais teóricos pesquisados, definiu-se como objetivo principal desta tese contribuir para o entendimento de alguns dos fatores intervenientes no fenômeno de aderência entre substratos cerâmicos e argamassas de cimento Portland. O enfoque proposto visou identificar, prioritariamente, a influência de substratos cerâmicos com diferentes temperaturas de queima (e conseqüentemente diferentes padrões de porosidade e absorção de água), e sua relação com a resistência de aderência adquirida pelo sistema de revestimento, sob condições específicas. Foi proposto um programa experimental onde uma argamassa com características específicas foi assentada em blocos cerâmicos lisos ou com estrias verticais. Esta argamassa revestiu blocos com diferentes capacidades de absorção de água, obtidas através da queima dos mesmos em diferentes temperaturas: 700, 800, 900 e 1000°C. Variaram-se também as condições na interface entre argamassa e substrato: sem nenhum tratamento da área de contato, ou então reduzindo o potencial contato superficial e consequentemente a penetração de água/pasta nos poros em 50% da área do bloco cerâmico. Foram mapeadas as principais propriedades dos blocos cerâmicos que se alteraram ou mantiveram com o processo de queima, de modo a verificar sua influência sobre os resultados de aderência à tração das argamassas neles assentados. Os resultados demonstram que a alteração da temperatura de queima dos blocos, bem como a introdução de restrições para a absorção de água e/ou pasta dos blocos, variaram consideravelmente os resultados de aderência à tração dos revestimentos. Há uma relação significativa entre a estrutura de poros do substrato, em função da temperatura de queima, e a resistência de aderência do sistema de revestimento. / Over the centuries, mortar renderings have been considered a traditional building technique. However, even recent technologic improves couldn't eliminate some pathologies problems such as detachments. In Brazil, particularly, many researchers have been studying the adhesion mechanisms between mortar renderings and porous substrates in different ways. This work is part of this interest point. After the theoretical research realized, the main objective of this doctoral thesis consisted to contribute to the understanding of bond strength phenomenon, specially of some factors involved between ceramic substrates and Portland cement mortars. The proposed approach aimed to identifying the influence of ceramic substrates with different firing temperatures (and therefore with different porous surface and water absorption), and its relationship to bond strength acquired by the mortar rendering system under specific conditions. A Lime-Portland Cement mortar with specific characteristics was applied on smooth or grooved surfaces of ceramic blocks. The firing temperature of production of these ceramic blocks was 700, 800, 900 and 1000 ° C. Furthermore, the interface conditions between mortar and ceramic substrate also was varied: without any contact surface treatment, or reducing potential contact surface (and thus water/paste penetration) in the 50% area of ceramic blocks. After, had been identified the main properties of ceramic blocks that have changed or remained after the firing process, so check their influence on the results of tensile bond strenght of mortars settled on them. The results show that with changing the firing temperature of the blocks as well as the introduction of pore sealing areas to the absorption of water and / or binder in blocks surfaces, the tensile bond strength of mortar renderings also varied considerably. There is a significant relationship between pore structure of the ceramic substrate, depending on the firing temperature, and the bond strength of the mortar rendering system.