Diferentes setores produtivos, nacionais e internacionais, mantém em sua pauta estratégica as questões ambientais. A cadeia da construção civil, consciente dos impactos gerados ao meio ambiente, busca alternativas mitigatórias tanto em processos quanto em insumos. Entre essas alternativas encontra-se a reciclagem dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) dentro da própria cadeia produtiva. No Brasil, esse tipo de reciclagem ainda é insipiente e pouco difundido. Um dos fatores que pode ocasionar este cenário está associado à falta de confiabilidade e à grande variabilidade dos agregados reciclados oriundos de RCD, o que reflete diretamente nas características finais dos produtos desenvolvidos a partir deste material. Porém, existem iniciativas que visam o uso destes enquanto agregados reciclados para a produção de artefatos de concreto, como é o caso da cooperativa Centro de Transformação Sócio Ambiental (CTSA), em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de propor um conjunto de características a ser monitorado de maneira a se produzir Bloco de Concreto de Vedação (BCV) a partir de RCD, no ambiente produtivo da CTSA, aliado à sua vocação de preservação ambiental. Para atingir este objetivo foram seguidos dois vieses. O primeiro investigando as características almejadas para o produto BCV, através do método de desdobramento da função qualidade, ou quality function deployment (QFD), que transforma as demandas dos clientes em características de qualidade do produto. Porém, estas demandas foram ampliadas buscando assim, além da voz dos clientes, os requisitos ambientais e os normativos para o produto, priorizando as características que devem ser controladas pela cooperativa para obter a qualidade do produto final. O segundo viés está associado às características apresentadas pelos agregados reciclados de RCD produzidos pela cooperativa e utilizados como matéria-prima dos BCVs. Através de ensaios de granulometria, absorção de água, teor de material pulverulento, e teor de contaminantes (cloretos, sulfatos, materiais não minerais e torrões de argila e materiais friáveis) comparando esses resultados com as especificações da norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), que define limites aceitáveis para a utilização deste material em concretos não estruturais. As conclusões do primeiro viés são que, de uma maneira geral, as demandas dos consumidores vão ao encontro das demandas normativas, mas que para responder aos requisitos ambientais são necessários alguns ajustes nas especificações para a obtenção de uma listagem que absorvesse requisitos das três demandas (cliente, ambiental e normativa). No segundo viés, verificou-se que os agregados analisados apresentaram bom comportamento quando comparados às especificações da norma, indicando que o processo hoje estabelecido pela cooperativa para tratamento e estoque dos RCDs assegura a viabilidade do uso do mesmo na confecção dos BCVs. / Different productive sectors, in both national and international spheres, maintain in their agenda strategic environmental issues. The construction’s chain, aware of the impacts to the environment, searches for alternatives for both the mitigation processes and raw materials. One of these alternatives is the recycling of Construction and Demolition Waste (CDW) within the supply chain. In Brazil, this type of recycling is still incipient and not widespread. One of the factors that lead to this scenario is associated to the lack of reliability and the wide variety of recycled aggregates derived from CDW, which directly affects the final characteristics of the products developed from this material. However, there are many initiatives to use CDW as recycled aggregates for the production of concrete artifacts, such as the cooperative Centro de Transformação Sócio Ambiental (Social Environmental Transformation Center – CTSA), in Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Therefore, the objective of this work is to propose a set of features to be monitored in order to produce Concrete Block for Sealing (CBS) from CDW, in the productive system of CTSA, complying with its vocation of environmental preservation. To achieve this objective this work focuses on two biases. The first is related to investigating the characteristics for the CBS product, through the Quality Function Deployment (QFD) method, which transforms the demands of customers in quality features of the product. However, these demands were expanded aiming, apart from the voice of customers, environmental and regulatory requirements for the product, to prioritizing features to be controlled by the cooperative to get the final product quality. The second bias is associated with the characteristics presented by CDW recycled aggregate produced by the cooperative and used as raw material for CBSs. This was carried out through experimental testings, such as particle size, water absorption, powdery material content and contaminant content (chlorides, sulphates, non-mineral materials and clay lumps and friable materials). These results were compared with the NBR 15.116 (ABNT, 2004) specifications, which defines acceptable limits of CDW for use in non-structural concrete. The general conclusions for the first bias is that the consumer demands will meet the normative demands, but to respond to environmental requirements some adjustments in the specifications are required to obtain a list of requirements that absorb the three demands (customer, environmental and regulatory). For the second bias, it was found that the analyzed aggregated presented good behavior regarding the standard specifications, indicating that the process established by the cooperative for the treatment and storage of CDW ensure the feasibility of its use in the manufacture of CBSs.

Orientador: Luiz Carlos de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buttignol_ThomazEduardoTeixeira_M.pdf: 9356935 bytes, checksum: 186affc587f929edbd476743336f3706 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente trabalho faz uma análise numérica do comportamento estrutural de blocos sobre duas e três estacas e está dividido em duas partes. Na primeira parte é realizada uma comparação entre os resultados das análises numéricas e de modelos experimentais de outros autores. A simulação numérica é desenvolvida com o emprego do programa computacional baseado em Elementos Finitos ATENA 3D. Na segunda parte são feitas variações nos modelos experimentais originais para verificação de possíveis modificações no fluxo de tensões no concreto e nas armaduras, na capacidade portante e rigidez da peça, e, na aderência e ancoragem das barras de aço. O objetivo é corroborar os resultados de estudos recentes na área que vem convergindo para uma teoria comum que melhor representa o comportamento estrutural de blocos sobre estacas. Os resultados da comparação numérica com a experimental demonstram a complexidade e a dificuldade de reprodução de todas as variáveis envolvidas nos ensaios em laboratório de modelos em tamanho real ou reduzido. Os modelos numéricos de blocos sobre duas e três estacas apresentaram uma boa aproximação e comprovaram os resultados obtidos por outros autores, por exemplo, a dispensa da necessidade de utilização de ganchos de ancoragem e a predominância de uma ruína frágil através da ruptura do concreto e fendilhamento do bloco / Abstract: This study develops a numerical analysis of the behavior of pile caps with two and three piles and is divided in two parts. The first one presents a comparison between the results of a numerical analysis and the experimental behavior of pile caps. The numerical analysis is executed with Finite Element software ATENA 3D. In the second part, variations are applied to the original experimental model in order to verify modifications on the stress field in concrete and steel; on the load-bearing capacity and stiffness of the structure and on the anchorage and adherence of the ties. The main objective is to confirm the results and conclusions of recent studies that converge to a common theory, more suitable to pile caps. The results of the comparison between numerical and experimental results demonstrate the complexity and difficulty to recreate all the variables that have an impact on the experimental tests. Numerical models of pile caps with two and three piles have demonstrated a good approximation. The behavior of the numerical models reasserts the results of other authors, for example, the needlessness of anchorage hooks and the prevalence of a brittle mode of failure with concrete crushing and shearing / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Vitor Antonio Ducatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T21:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_RivaldoTeodoro_M.pdf: 3250291 bytes, checksum: b2bb15d8a20d152e3701aa42810cff85 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O principal objetivo desta dissertação foi a determinação das principais propriedades mecânicas de um compósito à base de cimento Portland CP-V-ARI (alta resistência inicial) tendo como agregado os grãos reciclados aglutinados de polipropileno (GRAP). A escolha do plástico se deve ao fato de que é um dos principais materiais utilizados pela indústria em geral sendo descartado em média na proporção de 7% do peso e 25% do volume do lixo urbano metropolitano e índice de reciclagem de 17,5%. No caso específico do polipropileno a proposta de seu uso deveu-se ao fato dele ser um dos três plásticos mais consumidos e descartados no Brasil, tornando-se oportuno o desenvolvimento de alternativas para a reciclagem deste material como material para a construção civil como agregado para o concreto. Neste estudo, foram realizados ensaios com base nas normas da ABNT ¿ Associação Brasileira de Normas Técnicas, para a caracterização do concreto no estado endurecido, principalmente para a determinação das resistências à compressão axial e diametral, resistência à tração na flexão e módulo de elasticidade secante. Os resultados obtidos em ensaios com misturas com e sem agregados minerais (substituição) foram satisfatórios permitindo o desenvolvimento de vários concretos com resistência à compressão axial (fcj) adequado para a produção de elementos pré-fabricados, concretos porosos adequados para drenagens e enchimento de lajes, painéis, blocos de concreto e grãos de polipropileno mineralizados com a pasta de cimento, dentre outras aplicações. Houve uma redução superior a 30% do peso final do concreto por meio da redução da massa específica. O novo concreto também se mostrou extremamente dúctil, adequado para especificações de absorção de impactos. Através dos resultados desta pesquisa pôde-se concluir que é perfeitamente viável o uso do concreto com grãos de polipropileno em substituição aos agregados minerais na construção civil / Abstract: The main objective of this dissertation was the determination of the main mechanical properties of a composite based on Portland cement CP-V-ARI (high initial resistance) tends as aggregate the grains recycled agglutinated of polypropylene (GRAP). The choice of the plastic is due to the fact that it is one of the main materials used by the industry in general being discarded on average in the proportion of 7% of the weight and 25% of the volume of the metropolitan urban garbage and index of recycling of 17,5%. In the specific case of the polypropylene the proposal of his use was due to his fact to be one of the three plastics more consumed and discarded in Brazil and that indicators reveal the need to develop alternatives for the recycling of this material in the engineering and in the building site as an aggregate for the concrete seeking the partial or total substitution of minerals aggregates. In this study, rehearsals were accomplished with base in the norms of ABNT - Brazilian Association of Technical Norms, for the characterization of the concrete in the hardened state, mainly for the determination of the resistances to the axial and diametrical compression, resistance to the traction in the flexing and module of drying elasticity. The results obtained in rehearsals with mixtures with and without aggregates minerals (substitution) they were satisfactory allowing the development of several concretes with resistance to the axial compression (fcj), through appropriate mixtures to the production of prefabricated elements, an appropriate porous concrete for drainages and stuffing of flagstones and polypropylene grains mineralized with the cement paste, among other applications. There was a superior reduction to 30% of the final weight of the concrete through the reduction of the specific mass. The new concrete was also shown extremely ductile, appropriate for specifications of absorption of impacts. Through the results of this research it could be concluded that it is perfectly viable the use of the concrete with polypropylene grains in substitution to the mineral aggregates in the building site / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Ricardo de Lima Isaac, Dione Mari Morita / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:03:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChavezPorras_Alvaro_D.pdf: 6747403 bytes, checksum: 235eb042865cea1fce937156bb45c1d2 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Diante da grande quantidade de resíduos sólidos gerados, incluídos os resíduos da construção e demolição - RCD, na cidade de Campinas e da precariedade do sistema de planejamento e gestão dos aterros sanitários de algumas áreas da região, investigou-se a viabilidade técnica, econômica e ambiental do uso de lodo desaguado de Estação de Tratamento de Água (ETA) e de agregado miúdo reciclado do entulho na fabricação de elementos de alvenaria tipo concreto. Tais elementos da construção civil foram testados segundo as normas técnicas pertinentes da Associação Brasileira de Normas Técnicas, tanto aquelas referentes às propriedades físico-mecânicas quanto àquelas ambientais, considerando-se os períodos de fabricação e pós-consumo, quando ele virar entulho. Os lodos e entulhos afetam grandemente os ecossistemas onde são lançados. Com eles, como fonte alternativa de matéria-prima, produziram-se elementos de alvenaria, estruturais e de vedação, em diferentes proporções, que foram avaliados nas dimensões, à compressão simples e à absorção de água; também, os materiais foram avaliados ambientalmente. Os resultados mostraram que a umidade do lodo influenciou significativamente na qualidade dos tijolos tipo solo-cimento, sendo possível sua confecção somente com teor de umidade abaixo de 50% de sólidos totais, ST. Nenhum tijolo produzido nas condições propostas atendeu simultaneamente aos requisitos das normas brasileira de qualidade - dimensões, absorção de água e resistência à compressão. Referente aos blocos tipo concreto não estruturais (vedação), com até 3% de lodo seco ou 1% de lodo úmido, agregado de entulho nas duas matrizes avaliadas (concreto e cerâmica) e 10% de cimento, poderiam servir de base para uma produção industrial, sendo destinados à infra-estrutura urbana, já que se obtém evidentes ganhos econômicos e ambientais (propondo-se o uso de um passivo ambiental), sem perda da qualidade técnica dos produtos. / Abstract: Given the large amount of solid waste generated in the city of Campinas, SP, Brazil and the precariousness of the system of landfills in the region, it is investigated the technical feasibility, economic and environmental use of dry sludge of station water treatment plant and aggregate debris recycled kid in the manufacture of bricks cement soil type and blocks of concrete type. Such components of the building have been tested according to the relevant technical standards of the Brazilian Association of Technical Standards, both those related to the physical-mechanical properties as those environmental, considering the periods of manufacturing and post-consumer. These wastes greatly affect the ecosystems where they are launched and today, will be increasingly seen as an alternative source of raw material. With these materials, structural components produced there and sealing in different traits, which were tested for compression simple, the absorption of water, and environmental dimensions. The results showed that the humidity of sludge significantly influence the quality of soil-cement bricks kind, and it is possible only with its confection moisture content below 50%. None brick produced in conditions studied attended both Brazilian standards of quality-size, absorption of water and resistance to compression. The tests showed that no structural blocks of concrete (seal), with up to 3% of dry sludge and 1% of wet sludge, debris aggregate of the two matrices evaluated (concrete and ceramic) and 10% of cement, could serve as the basis for a production industry, for urban infrastructure, as it has obvious economic and environmental gains (is itself making use of a huge environmental liabilities), without loss of technical quality of the products. / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

A pesquisa tem como enfoque fundamental a aplicação de novos materiais alternativos para uma construção sustentável. Pós residuais, provenientes do resíduo orgânico e do setor mineral, e fibras de sisal constituem bons exemplos de materiais não convencionais. Dessa forma, o objetivo principal foi avaliar a incorporação dos pós residuais e da fibra de sisal no concreto para a fabricação de blocos de concreto e elementos de alvenaria. Foram estudados três relações cimento: agregado, de 1:15, 1:10 e 1:6 (traços pobre, médio e rico), com a finalidade de produzir blocos estruturais com classe de resistência, de 4, 8 e 12 MPa, respectivamente. Para cada traço foi realizada a substituição da areia natural por pó de pedra com teores de 20%, 40%, 60% e 80%, em massa, e do cimento por pó de resíduo orgânico com teores de 5%, 10%, 15% e 20%, em massa. Foi feito o estudo da durabilidade da fibra de sisal em meio alcalino, com comprimento de 20 mm e fração volumétrica de 1% com relação ao concreto. Foram estudadas as propriedades físicas e mecânicas do concreto no estado fresco e endurecido. Os resultados mostraram que os pós residuais podem ser utilizados como fíler no concreto substituindo parte da matéria prima, uma vez que causaram o correto empacotamento nos agregados e na pasta de cimento. O estudo estatístico utilizando a técnica do Bootstrap mostrou que para o pó de pedra, a porcentagem ideal para a substituição da areia pelo pó no concreto foi de 60% para os traços 1:15 e 1:10 e de 40% para o traço 1:6. Já no pó de resíduo orgânico, concretos com baixo consumo de cimento, o resíduo não teve um correto enchimento na matriz cimentícia; com médio consumo, o concreto com 5% de pó apresentou propriedades mecânicas e físicas superiores ao concreto de referência; e em misturas ricas em cimento, porcentagens até 10% provocaram um correto desempenho mecânico quando comparados ao concreto de referência. O sisal apresentou alta durabilidade em matrizes cimentícias modificadas com materiais pozolânicos devido à diminuição do hidróxido de cálcio (CH). Foi possível concluir que os blocos de concreto modificados com os materiais alternativos apresentaram qualidade compatível com as exigências da construção civil nacional e podem ser utilizados também como unidades de vedação. / This research deals with the use of new alternative materials for sustainable construction. The use of residual powder materials, from organic residue and from mineral sector, and sisal fibers are good examples of unconventional materials that can be used. The main objective is to evaluate the use of residual powders and sisal fibers in the production of structural masonry blocks. Three types of mixtures for cement consumption were studied: aggregate/cement (A/C) ratios of 15, 10, and 6, in order to produce blocks structural strength classes of 4, 8 and 12 MPa, respectively. For each trace the cement were replaced by powder organic waste at levels of 5%, 10%, 15% and 20%, and natural sand replaced by stone powder at levels of 20%, 40%, 60% and 80%. A study was carried out in order to evaluate the durability of sisal fiber in the alkaline medium, with length of 20 mm and 1% volume fraction on the concrete. The physical and mechanical properties of fresh and hardened concrete were studied. The results showed that residual powder can be used as filler in concrete by replacing part of the raw material, since they caused the correct packaging in the aggregates and in the cement paste. The statistical analysis using the Bootstrap technique showed that for the stone powder the optimal percentage for replacing the sand was 60% for 15:1 and 10:1 traces and 40% for 6:1 trace. As for the organic residual powder, the results showed that the reference concrete had higher compressive strength than the concrete with low cement content (A/C ratio of 15:1). However, samples made with 5% powder and an A/C ratio of 10:1 showed greater physical and mechanical properties strength than the reference concrete. Mixtures rich in cement (A/C ratio of 6:1) and the powder replacements of up to 10% resulted in the best mechanical behavior. The sisal showed high durability in modified cementitious matrices with pozzolanic materials due to decreased calcium hydroxide (CH). It was concluded that the blocks modified with alternative materials showed quality compatible with the requirements of national construction.

O estudo da resistência à compressão e da deformabilidade de paredes de alvenaria de blocos de concreto é de fundamental importância para a caracterização desse material e o desenvolvimento de análises de estruturas compostas por esse tipo de painel. Este trabalho trata desse tema, objetivando prever com maior acuidade os principais parâmetros de deformação e de resistência de paredes de alvenaria de blocos de concreto, a saber: resistência à compressão e módulo de elasticidade longitudinal nas direções paralela e perpendicular à junta de assentamento. Foi desenvolvido um trabalho experimental para estimar a influência da resistência dos blocos, da resistência da argamassa e da direção de aplicação de forças no comportamento mecânico da alvenaria de blocos de concreto não-grauteada, quando submetida a esforços de compressão. Para tanto, realizaram-se ensaios de laboratório em blocos, argamassas, prismas de três blocos e paredinhas com dimensões de 80 cm x 80 cm. Por inferência estatística não foram obtidas correlações aceitáveis entre as variáveis estudadas. Porém, obtiveram-se tendências de comportamento dos corpos de prova estudados, confirmando a influência das características da argamassa e do bloco no comportamento estrutural da alvenaria quando submetida a esforços de compressão / The study of strength and the curved stress/strain relationship of blockwork masonry walls is basic for the material characterization and the development of structural analysis of blockwork walls. This work deals with that subject, aiming at the evaluation of the main elastic parameters and the strength of concrete blockwork walls: the compressive strength and modulus of elasticity for masonry in two orthogonal directions, parallel and perpendicular to bed joints. An experimental program was developed to evaluate the influence of the strength of blocks and mortar, and the load application direction on the mechanical behavior of ungrouted concrete block masonry under compression. A series of laboratory tests was carried out with blocks, mortar, prisms of three blocks and wallets (80 cm x 80 cm). It was impossible to obtain acceptable correlations of the defined variables, using statistical inference. However, tendencies of the specimens behavior were obtained, confirming the influence of mortar and block properties on the structural behavior of concrete blockwork walls under compression

A alvenaria estrutural vem sendo amplamente difundida em contexto nacional principalmente a partir da década de 90. Dentre as grandes vantagens do sistema construtivo podem ser citadas a economia de tempo e de material, além da redução do volume de resíduos. Para a segurança quanto ao uso da alvenaria, faz-se necessário o conhecimento do seu comportamento quando exposta a elevadas temperaturas em virtude da degradação das propriedades dos materiais, o que não é contemplado por normas nacionais. O uso de normas estrangeiras tem como referência propriedades e parâmetros dos materiais de suas respectivas abrangências. Em relação à modelagem numérica, esta é uma alternativa de grande eficiência e versatilidade em virtude dos elevados custos envolvidos nas análises experimentais e necessidade de infraestrutura adequada para os ensaios. O objetivo principal deste trabalho foi obter modelos numéricos a partir do software ABAQUS, versão 6.14, capazes de simular os comportamentos estrutural, térmico e termoestrutural de pequenas paredes de alvenaria estrutural constituídas de blocos de concreto. Para a modelagem numérica da pequena parede foram realizadas análises preliminares em prismas de três blocos com o intuito de simplificar e otimizar o processamento. Dentre as estratégias utilizadas foram considerados mecanismos de interação de contato entre os materiais para as análises estruturais e inserção de curvas de evolução de temperatura para as análises térmicas. O comportamento da pequena parede em temperatura ambiente sob carregamento de compressão, bem como, o gradiente de temperatura ao longo da seção transversal foi validado de acordo com os resultados experimentais existentes na literatura, sendo considerada a curva ISO 834-1:1999 para a situação de incêndio. Com estas validações, foi efetuado o modelo termoestrutural e analisado de forma qualitativa com os experimentos pertinentes. A tensão de ruptura e a distribuição de temperaturas do modelo numérico estiveram condizentes com os resultados experimentais, com desvios inferiores a 10%. Em contexto termoestrutural, observou-se que a redução das restrições quanto ao giro e o aumento da intensidade do carregamento reduziram a resistência ao fogo das pequenas paredes em relação ao critério de resistência mecânica, o qual, por sua vez, apresentou-se superior em comparação com o critério de isolamento térmico. / Structural masonry has been widely used Brazil as well as in the rest of the world. Among the advantages of this building system, it is worth to be highlighted the saving of time and materials and the reduction of the construction waste. For safety in the use of masonry, it is necessary to know its behavior when exposed to high temperatures due to the degradation of the properties of the materials, which are not contemplated by Brazilian standards. So designers usually apply foreign standards, which are based on materials properties and other parameters inherent of their respective countries. Regarding numerical modeling, this is an alternative of great efficiency and versatility due to the high costs involved in the experimental analyses and the need for adequate infrastructure for the tests. This work aimed to develop numerical models from the software ABAQUS 6.14 capable of simulating the structural, thermal and thermo-structural behavior of small walls of structural masonry of concrete blocks. For the numerical modeling of the small wall, preliminary analyses were carried out on three-block prisms in order to simplify and improve processing time. Among the strategies used were considered contact interaction between the materials for the structural analyses and insertion of temperature evolution curves for the thermal analyses. The behavior of the small wall at ambient temperature under load-bearing, as well as the temperature gradient along the cross section was validated according to the experimental tests available in literature, considering the ISO 834 standard fire curve. From these validations, the thermo-structural model was carried out and qualitatively analyzed with the available tests. The ultimate load and the distribution of the temperature of the numerical model were consistent with the experimental tests, with deviations less than 10%. In the thermo-structural context, it was observed that the reduction of the rotational restraints and the increase of the load reduced the fire resistance of the small walls in relation to the load-bearing criterion, which, in turn, was higher compared with the thermal insulation criterion.

Materiais cerâmicos provenientes de blocos e telhas presentes nos resíduos da construção civil são considerados contaminantes na produção de agregados reciclados, pois apresentam reduzida resistência mecânica à compressão e ao impacto, além de elevada porosidade. Estas características fazem com que argamassas e concretos produzidos com agregados reciclados mistos tenham baixa resistência à compressão e elevada absorção de água, devido a porosidade intrínseca desses agregados. Como uma alternativa para o aproveitamento tecnológico deste tipo de material, a cerâmica passou a ser estudada como matéria prima da álcali-ativação, seja por meio da combinação direta com a cal hidratada ou como adição ao cimento Portland (reação pozolânica). O objetivo deste trabalho é estudar a álcali-ativação de pó de blocos cerâmicos com cal hidratada, visando propriedades aglomerantes, para estudar o potencial pozolânico do agregado reciclado misto. Para isso, o estudo foi realizado em três etapas: avaliação da reatividade do pó de blocos cerâmicos em função da temperatura de sinterização; avaliação da reatividade do pó de blocos cerâmicos em função do tamanho das partículas e do tipo de ativador básico utilizado e, avaliação da cinética da reação de álcali-ativação em função da relação molar SiO2/CaO, além do método de cura. A partir dos resultados obtidos, observou-se que a reatividade do pó de blocos cerâmicos sofre influência da temperatura de sinterização da argila e do tamanho das partículas. O bloco cerâmico comercial não atingiu os requisitos físicos para ser classificado como pozolana, obtendo no ensaio Chapelle o valor de 305 mg de Ca(OH)2 fixadas por grama de pozolana e 5,5 MPa de resistência mecânica com a cal no ensaio IAP. A adição de Ca(OH)2 no pó de blocos cerâmicos, com relação molar SiO2/CaO igual a 2,75, proporcionou a maior resistência mecânica à compressão, quando curada a 77 ºC e 90% de umidade relativa, atingindo 8,5 MPa aos 28 dias. No decorrer da reação de álcali-ativação do pó de blocos cerâmicos, observou-se baixo calor de hidratação e acelerado consumo de Portlandita. Ao final da reação, foi possível a determinação de fases de silicato de cálcio e silicato de alumínio hidratados por meio de difratometria de raios X e morfologias reticulares pelo ensaio de microscopia eletrônica de varredura. / Ceramic materials from bricks and tiles present in construction waste are considered contaminants in the production of recycled aggregates, as they have a low compressive and impact strength, as well as high porosity. These characteristics make mortars and concretes produced with mixed recycled aggregates have low compressive strength and high water absorption due to the porosity of the recycled aggregates. As an alternative to the technological use of this type of material, the ceramic has been studied as an alkali-activation raw material, either by direct combination with hydrated lime or as an addition to Portland cement (pozzolan reaction). The aim of this work is to study the alkali-activation of ceramic bricks powder with hydrated lime, aiming binding properties. For this, the study was carried out in three stages: evaluation of the reactivity of the ceramic bricks powder as a function of the burning temperature; evaluation of the reactivity of the ceramic bricks powder as a function of the particle distribution; and the evaluation of the alkaliactivation reaction kinetics as a function of the SiO2/CaO molar ratio, as well as the cure method. From the results obtained, it was observed that the reactivity of the ceramic bricks powder is influenced by the burning temperature of the clay and the size of the particles. The commercial ceramic bricks did not meet the physical requirements to be classified as pozzolan, obtaining in the Chapelle test the value of 305 mg of Ca(OH)2 fixed by gram of pozzolan and 5.5 MPa of compressive strength with lime in the IAP test. The addition of Ca(OH)2 in the ceramic bricks powder whose SiO2/CaO molar ratio was 2.75 gave the highest compressive strength when cured at 77 °C and 90% of relative humidity, reaching 8.5 MPa at 28 days. In the course of the alkali-activation reaction of the ceramic bricks powder, it was observed low hydration heat and accelerated portlandite consumption. At the end of the reaction it was possible to determine calcium silicate and aluminum silicate hydrated phases by X-ray diffraction and reticular morphologies by the scanning electron microscopy.

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

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