Thesis submitted in partial compliance with the requirements for the Masters Degree in Technology: Mechanical Engeering at Technikon Natal, 1999. / Housing is currently one of the most critical development areas in the Republic of South Africa (RSA). This developmental project forms part of a possible solution in the delivery of housing through mass production. The objective of this study is to establish a empathetic connection between modem geodesic construction and the traditional dome and to design an effective and efficient prefabricated dwelling unit suited to be easily built by semi-skilled persons. The success of this project will fulfill one of the major objectives of the RSA's Reconstruction and Development Programmes (RDP) - 'A better lifefor all'. / M

Na produção de concreto estrutural, apesar dos avanços tecnológicos, ainda se utilizam de materiais in natura, o que vem ocasionando problemas ambientais e econômicos a cadeia produtiva. Um dos problemas está associado à extração de areia do leito de rios, motivo pelo quais os profissionais envolvidos com a tecnologia do concreto vêm buscando alternativas ao uso dessa areia na produção de concreto estrutural. Uma alternativa que vem sendo estudada, pela grande disponibilidade, é o uso de uma areia produzida a partir da cominuição de rochas, chamada de areia de britagem. Na região de Caxias do Sul existem grandes reservas de rochas de origem basáltica (Riodacitos), a partir das quais é possível se produzir esse tipo de areia. Neste trabalho foi avaliada a viabilidade de se substituir à areia natural por areia de britagem de rochas basálticas produzidas em cinco empresas mineradoras localizadas na região de Caxias do Sul. O estudo foi desenvolvido em três etapas: na primeira foram avaliadas as características das areias decorrentes da mineralogia e petrografia das rochas e do processo de fabricação nas mineradoras; na segunda etapa foram avaliadas as propriedades do concreto através do método de dosagem EPUSP/IPT; na terceira etapa, para comprovar a eficiência do método de dosagem, foram produzidos traços específicos para cada tipo de areia. Os resultados de caracterização demonstraram que as areias de britagem possuem características diferentes das da areia natural e que apenas duas das cinco areias avaliadas apresentam propriedades que permitem a sua utilização em concreto estrutural. As propriedades decorrentes do processo de fabricação, como a presença de material pulverulento, forma e textura dos grãos provocaram um aumento no teor de argamassa, o que influenciou diretamente no proporcionamento dos materiais constituintes. Os resultados para a avaliação das propriedades do concreto demonstraram que, para um mesmo traço, a resistência a compressão axial e o módulo de elasticidade são menores nos concretos produzidos com areias de britagem. Corrigindo-se os teores de argamassa e produzindo-se traços específicos para cada tipo de areia é possível produzir concretos com resistências desejadas. Apesar das diferenças encontradas nas propriedades das areias foi comprovado que as areias de britagem estudadas podem ser utilizadas na produção de concreto estrutural de cimento Portland, substituindo totalmente à areia natural. / Despite the technological advances on the structural concrete production, in natura materials are still used. This fact has been causing environmental and economic problems to the manufacturing chain. One of the problems is related to the sand extraction from riverbeds, this is the reason why professionals involved with concrete technology are searching for alternatives to the use of this type of sand in the structural concrete manufacturing. One alternative that is being studied in various parts of the country, because its large availability is a sand produced from the rocks´ comminution, called crushing sand. In the Caxias do Sul region there are large reservations of basaltic rocks origin (Riodacitos), from which it is possible to produce this type of sand. In this work, it was evaluated the feasibility of substitute natural sand for crushing sand from basaltic rocks produced in five mining companies located at Caxias do Sul region. The study was developed in three stages: on the first one, the features of the sand that arises from rocks´ mineralogy and petrography and from the mining manufacturing process were evaluated; on the second the concrete properties through the EPUSP/IPT dosage method were evaluated; on the third they were produced specific trace to each type of sand in order to verify the efficiency of the dosage method. The characterization results established that the crushing sand have different features IF compared with natural sand and that Just two out of Five evaluated sands presented properties that allow its use in structural concrete. The properties arising from the fabrication process, for example the presence of powder material, the grains´ shape and texture caused the raise of the plaster content, which influenced directly on the constituents materials proportioning. The results of the concrete properties evaluation showed that, for the same trace, the resistance to axial compression and the elasticity module are smaller in the concretes produced with crushing sand. If the plaster content is corrected and the specific traces are produced for each type of sand it is possible to produce concretes with desired resistance. In spite of the differences found on the sand properties it was proven that the crushing sand produced at the Caxias do Sul region can be used on the portland cement structural concrete production, replacing totally the natural sand used.

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pre-textuais.pdf: 5777516 bytes, checksum: 35995ebd7e6e4cb8d83e00e62aa66616 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / The mortars used in many parts of Brazil to set blocks or to cover masonry are normally prepared with cement and sand with clay minerais additions, called "saibro" or "arenoso" (a clayey sand). These additions provide workability, water retention and plasticity to the mortars, similarly as in the mixed mortars (cement, sand and lime). The properties of "saibro" are poorly known, in spite of its large use. Therefore, the choice of "saibro" to use in mortars has been empirical, and the mortars quality is not guaranteed, what may cause some pathology in the masonry covers. The objective of this work was to analyze "saibro" samples to be used in cement and "saibro"mortars (CSM). Sixty two samples of "saibro" were collected from 24 ofthe most commercially explored fields in the Recife's Metropolitan Area. Chemical "saibro" characterization tests, with 21 determinations, were applied to ali samples. A quality index of "saibro" for mortars (QISM) was proposed and nine samples of "saibro" were selected to be used in mortars. Chemical analysis for fresh mortars and mechanical tests for the hardened ones were provided for two different compositions. The results were statistically analyzed by principal components analysis (PCA). The chemical characterization tests showed that the best "saibros" for masonry mortars were collected in the northern part of the studied region. The "saibro" maio chemical characteristics that influenced positively the quality of the CSM were: pH, Cations Exchange Capacity (CEC < 27 cmoic kg-1), Surface Area (SA < 102 m2g-1), Silicon Oxide Percentage and Water Percentage in the Saturation Extract. The physical and chemical indicators are fundamental to qualify the mortars performance. / As argamassas para assentamento e revestimento de alvenarias, empregadas nas regiões metropolitanas de vários estados do Brasil, são tradicionalmente constituídas de cimento e areia com adições de argilominerais, denominados de saibro ou arenoso. Essas adições fornecem à argamassa trabalhabilidade, retenção de água e plasticidade semelhantes às da argamassa mista (cimento e cal). Apesar 40 uso, pouco se conhece quanto às características do saibro para seu emprego em argamassas. A escolha do saibro para uso em argamassa é realizada de forma empírica, ocasionando muitas vezes, patologias nos revestimentos. O objetivo deste trabalho foi analisar amostras de saibro para utilização em argamassas de cimento e saibro (ACS). Foram coletadas 62 amostras de saibros em 24 jazidas, em suas maiorias exploradas comercialmente na Região Metropolitana do Recife (RMR). Foram realizados 21 ensaios de caracterização química na totalidade das amostras de saibros. Foi proposto um índice de qualidade de saibro para argamassa (IQSA) e selecionadas 9 amostras de saibro para utilização em argamassas. Foram realizadas análises em argamassas frescas e ensaios mecânicos em argamassas endurecidas com dois traços. Os resultados foram analisados estatisticamente pela análise de componentes principais (PCA). Os resultados da caracterização química mostraram que os Saibros da RMR de melhor qualidade para argamassas de alvenaria foram coletados na área Norte. As principais características químicas dos Saibros que influenciaram positivamente a qualidade das ACS foram: pH, Capacidade de Troca de Cátions (CTC < 27 cmolc kg-l), Superfície específica (SE < 10 m2g-I), Percentagem de óxido de silício e Percentagem de água no extrato de saturação. Os indicadores que envolvem características químicas e físicas são fundamentais para qualificar o desempenho de argamassas.

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_ariosto_rodrigues.pdf: 1707473 bytes, checksum: 0c669a5c0bfd41ae91d2c55e20eb2c31 (MD5) Previous issue date: 2008-01-09 / Optimized operational conditions for recycled beta plaster production had been determined with aid of pressure and temperature controls of gypsum ore dehydration process. Plaster currently does not possess, officially, recognized techniques of recycling or reuse. For identification of the quality of recycled plaster the properties had been tested: hardness, unit mass and flexion strength module. An experimental design of 32 type was adopted, with the generated results being studied with aid of the response surfaces method. A mathematical model of the quadratic type was adjusted well to the experimental data, allowing an unquestionable visualization of the process optimized conditions. Photographs of the microstructure of the produced plaster, obtained in a scanning electronic microscopy, with factor of magnifying of the order of 3700 times, had shown the crystal formation prolongated and responsible for a microstructure that guarantees similar properties or better that of the microstructure of origin for formed plasters and hydrated. The projection of the levels curves in the contours diagram showed to one very small interaction between the studied factors. The region of excellent conditions was identified around 0,6 manometric atmosphere and 170°C / Foram determinadas condições operacionais ótimas para produção de gesso beta reciclável a partir do controle da pressão e da temperatura de calcinação do minério de gipsita. O gesso atualmente não possui, oficialmente, técnicas reconhecidas de reciclabilidade ou de reaproveitamento. Contudo, a posição ocupada pelo gesso de uma das maiores riquezas potenciais para o Estado de Pernambuco, solicita esforços no desenvolvimento de processos produtivos voltados para a posição de importante material de construção por parte do gesso. Para identificação da qualidade do gesso reciclado foram testadas as propriedades: dureza, massa unitária e módulo de resistência à flexão. Foi adotado um planejamento experimental do tipo 32, com os resultados gerados sendo estudados com a aplicação do método de análise de superfícies de respostas. Um modelo matemático do tipo quadrático ajustou-se bem aos dados experimentais, permitindo uma indiscutível visualização das condições ótimas do processo. Fotografias da microestrutura do gesso produzido pelo processo proposto, com auxílio de um microscópio de varredura eletrônica, calibrado para um fator de ampliação da ordem de 3700 vezes, mostraram a formação de cristais alongados, responsáveis por uma microestrutura que garante propriedades semelhantes ou melhores que as da microestrutura de origem para os gessos formados e hidratados. A projeção das curvas de níveis no diagrama de contornos mostrou uma baixíssima interação entre os fatores estudados. A região de condições ótimas foi identificada em torno de 0,6 atmosfera manométrica e 170°C

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_celio_costa.pdf: 1343486 bytes, checksum: defd2c580a46995d62275872e20e9326 (MD5) Previous issue date: 2009-12-30 / This Work was developed as an effort to utilize the techniques and concepts that are employed in Survival Analysis in medicine, in order to apply them in Civil Engineering in the construction area. These techniques is called Reliability, which allows estimating the life time of building components through probabilistic models commonly used in that area. These models were developed and applied to the collected data, with a reliability of 95%. This subject, in this area have been studied in the scientific community, but specifically in the construction area is poorly known and is still in its beginning and, deserves further study. Thus, our proposition was to take some benefit or some information that might help for future work from analysis of a sample to study. 60 samples were collected for study, and 10 of them were censored, so that the study ended with a predetermined number of samples. The results were obtained using the software R and compared the models Exponential, Weibull and Log-normal, with the Kaplan-Meier estimator showing both graphically and through tests, which model best fits the data collected. The model that best fitted was the lognormal / Este trabalho foi elaborado, na tentativa de se aplicar as técnicas e os conceitos que são empregadas na Análise de Sobrevivência, na medicina e aplicá-los na Engenharia Civil, na área de construção. Essas técnicas recebe o nome de Confiabilidade, onde permite estimar a vida útil de componentes construtivos, através de modelos probabilísticos mais usados nessa área. Esses modelos foram desenvolvidos e aplicados nos dados colhidos, com uma confiabilidade de 95%. Esse assunto, nessa área, já vem sendo estudado na comunidade científica, mas especificamente na área da construção civil pouco se conhece, encontrando-se ainda a fase embrionária, merecendo um estudo mais aprofundado. Logo nossa proposição foi a de a partir de análise feita em uma amostra para estudo, tirar algum proveito ou alguma informação que possa ajudar para trabalhos futuros. Foram coletados 60 amostras para estudo, sendo que 10 delas foram censuradas, onde o estudo terminou com um numero pré-determinado de amostras estudadas. Os resultados foram obtidos através do software R, sendo comparados os modelos Exponencial, Weibull e Log-normal, com o estimador de Kaplan-Meier, mostrando tanto graficamente como através de testes, qual melhor modelo se ajusta aos dados coletados. O modelo que melhor se ajustou foi o Log-normal

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_paulo_freire.pdf: 3436971 bytes, checksum: 56c8861002f06d7d05db3190c021fe2d (MD5) Previous issue date: 2010-04-29 / Given the imminent shortage of available natural resources and environmental problems arising from inadequate irregular deposition of waste in urban centers, this paper seeks to analyze the physical characteristics of blocks and aggregates, construction waste and demolition RCD from industry of construction and demolition of municipality of Petrolina-PE. The construction as any other productive sector is to produce waste due to waste and the demolition after use or disasters. One application for the residue is added as an alternative to replace all or part of natural, used for the production of blocks. The use of waste as aggregates for mortar and concrete do not have enough structural studies disseminated in the Brazilian and worldwide. In this work, we analyzed the feasibility of making the blocks with the use of recycled fine aggregate for use in masonry sealing and performance in the face of blocks with natural aggregates, manufactured in the municipality of Petrolina, using a dash pattern 1: 6 (cement: aggregate kid). The results indicated that replacing 25; 50; 75; and 100% of natural sand by recycled fine aggregate did not significantly affect the mechanical properties of blocks, whose resistance values reached 3,67 MPa, 2,63 MPa, 2,44 MPa e 2,03 MPa respectively. On the other hand, such replacement presents high porosity, requiring more detailed studies in order to minimize this effect for which to obtain greater durability of buildings constructed with that composition / Diante da iminente escassez de recursos naturais disponíveis e dos problemas ambientais decorrentes das inadequadas deposições irregulares de resíduos nos centros urbanos, o presente trabalho busca analisar as características físicas de blocos e agregados de resíduos de construção e demolição RCD proveniente da indústria da construção e demolição do município de Petrolina-PE. A construção civil como qualquer outro setor produtivo é gerador de resíduos devido aos desperdícios e à demolição após o uso ou catástrofes. Uma das aplicações para o resíduo é como agregado alternativo, em substituição total ou parcial ao natural, usados para a produção de blocos. O emprego desses resíduos como agregados para argamassas e concretos não estruturais tem bastantes estudos difundidos na literatura brasileira e no mundo inteiro. Neste trabalho, é analisada a viabilidade na confecção de blocos com uso de agregados miúdos reciclados para uso em alvenaria de vedação e o desempenho do mesmo diante de blocos com agregados naturais, confeccionados no município de Petrolina-PE, utilizando-se um traço padrão 1:6 (cimento: agregado miúdo). Os resultados indicaram que a substituição de 25; 50; 75; e 100% da areia natural por agregados miúdos reciclados não afeta significativamente as propriedades mecânicas dos blocos, cujos valores de resistência chegaram a 3,67 MPa, 2,63 MPa, 2,44 MPa e 2,03 MPa respectivamente . Por outro lado, essa substituição apresenta elevada porosidade, requerendo estudos mais aprofundados com o intuito de minimizar esse efeito para que se possa obter uma maior durabilidade das edificações construídas com essa composição

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_antonio_augusto.pdf: 1736392 bytes, checksum: d0a593485519f7c6a73b360d48dd1794 (MD5) Previous issue date: 2010-10-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil, one can find thousands of four storey masonry buildings made with clay units. Some of these building collapsed causing human deaths. After these accidents, several restrictions were imposed for the use of this building technique and now one can not use non-structural bricks in such buildings. Moreover, there are a large number of existing buildings that demand retrofit works to ensure adequate security to the owners. The present work resulted from an experimental program that studied the behavior of prisms made with two and three clay bricks with and without the addition of reinforced mortar. Additionally, it was also considered the link between the layers of the reinforced mortar through the installation of steel connectors. The prisms were subjected to compressive loading and their strains were measured on each side of the specimen using a displacement measure device. The tests were performed in a servo-controlled machine in order to obtain information about the behavior of the prisms before and after the peak load. The results were compared with a previous study in the same load conditions using the same bricks and mortar in small walls specimens which showed a good correlation / No Nordeste do Brasil, podem-se encontrar milhares de construções em alvenaria de quatro andares feitas com blocos cerâmicos de vedação com finalidade estrutural em construções residenciais multifamiliares de alvenaria, e, nos últimos anos, algumas ruíram causando mortes. Depois destes acidentes, várias restrições foram impostas para o uso desta técnica construtiva e hoje não se pode utilizar este tipo de bloco em paredes estruturais em vários estados do Nordeste do Brasil. Por outro lado, há um grande número de construções existentes que demandam trabalhos de recuperação para garantir adequadas condições de segurança aos habitantes. A presente dissertação resultou de um programa experimental de ensaios em prismas de dois e três blocos cerâmicos de vedação com e sem a adição de revestimento de argamassa resistente, totalizando 195 prismas. Adicionalmente, foi também considerada a ligação entre as capas de revestimento de argamassa reforçada através da instalação de conectores de aço. Os prismas foram submetidos a carregamento compressivo e todos eles tiveram o controle de deformação em cada face com um deflectômetro. Os ensaios foram realizados em máquinas servo-controladas de forma que se obteve informações a cerca do comportamento dos prismas. Os resultados obtidos foram comparados com uma pesquisa anterior realizada nas mesmas condições de carga com a utilização dos mesmos blocos e argamassas de revestimento realizadas em paredinhas. Os resultados indicam um incremento tanto na capacidade de carga compressiva dos prismas com revestimento quanto nos que utilizam revestimentos à base de argamassa armada, não obedecendo às especificações de argamassa armada estrutural convencional. As relações de carga de prismas/paredinha e prismas de dois blocos/prismas de três blocos foram satisfatórias

This diploma thesis will focuses with the issue of environmental building materials and their use in traditional construction. The first part is devoted to the terminology and theory of selected traditional and ecological building materials. The second part is devoted to the practical solution of the issue – creation of an analysis of SBToolCZ, which will be done in two variants – the first according to its altered form using environmental building materials. In the second chapter of the practical part of the work, an item budget will be drawn up for those sections affected by the Change in the materials used. The two variants of the project documentation will be compared on a price basis.

This thesis presents two major sections with the objective of introducing a new cold-formed steel (CFS) shear wall system with corrugated steel sheathings. The work shown herein includes the development of an optimal shear wall system as well as an optimal slit configuration for the CFS corrugated sheathings which result in a CFS shear wall with high ductility, high strength, high stiffness and overall high performance. The conclusion is based on the results of 36 full-scale shear wall tests performed in the structural laboratory of the University of North Texas. A variety of shear walls were the subject of this research to make further discussions and conclusions based on different sheathing materials, slit configurations, wall configurations, sheathing connection methods, wall dimensions, shear wall member thicknesses, and etc. The walls were subject to cyclic (CUREE protocol) lateral loading to study their deformations and structural performances. The optimal sit configuration for CFS shear walls with corrugated steel sheathings was found to be 12×2 in. vertical slits in 6 rows. The failure mode observed in this shear wall system was the connection failure between the sheathing and the framing members. Also, most of the shear walls tested displayed local buckling of the chord framing members located above the hold-down locations. The second section includes details of developing a Finite Element Model (FEM) in ABAQUS software to analyze the lateral response of the new shear wall systems. Different modeling techniques were used to define each element of the CFS shear wall and are reported herein. Material properties from coupon test results are applied. Connection tests are performed to define pinching paths to model fasteners with hysteretic user-defined elements. Element interactions, boundary conditions and loading applications are consistent with full scale tests. CFS members and corrugated sheathings are modeled with shell elements, sheathing-to-frame fasteners are modeled using nonlinear springs (SPRING2 elements) for monotonic models and a general user defined element (user subroutine UEL) for cyclic models. Hold-downs are defined by boundary conditions. A total of three models were developed and validated by comparing ABAQUS results to full scale test results.

NMR is gaining increasing interest in civil engineering for applications regarding microstructure characterization as e.g., to determine pore sizes or to monitor moisture transport in porous materials. This study reveals the capability of NMR as a tool for pore size characterization. Therefore, we measured floor screed and synthetic materials at partial and full saturation. For most examined materials, the pore size distribution was successfully determined using either a reference or a calibration method. Since diffusion effects were observed for some samples in single-sided NMR measurements, further tests employing an NMR core analyzer were carried out in a homogeneous magnetic field. The finally obtained surface relaxivity of floor screed (50 μm/s) resulted to be much higher than suggested by literature.