Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-27Bitstream added on 2014-06-13T19:06:31Z : No. of bitstreams: 1 bernardes_es_dr_rcla.pdf: 1067716 bytes, checksum: eefeb5fec6ee0538ca62fc18647588e5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A Formação Corumbataí (Permiano) foi estudada em suas variações verticais, em duas frentes de lavra nas proximidades de Rio Claro, enfocando as relações entre os componentes mineralógicos e as propriedades cerâmicas. A análise petrográfica das amostras coletadas nessas minas, por meio de microscópio óptico, juntamente com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) dos minerais do cimento e Difração de Raios-X (DRX) com a fração argila, revelou uma assembléia mineralógica complexa com quartzo e feldspato na dimensão silte, matriz constituída por illita, esmectita-clorita, chamosita, berthierina e argilominerais interestratificados, e hematita, calcita e albita como cimento dessas rochas. Os sedimentos originais, pelíticos e ricos em ferro, foram modificados pelos eventos diagenéticos, durante a interação com soluções conatas alcalinas; processos de substituição e autigênese sucederam a diagênese inicial promovendo a formação de diferentes tipos de cimento e o crescimento dos cristais de illita. Os filossilicatos hidratados e amorfos de sílica precipitados na interface sedimento-água deram origem a esses minerais através de transformações associadas à perda de água interplanar e trocas catiônicas com os fluidos hipersalinos iniciais, mas também há evidências de forte influência de eventos magmáticos que teriam desencadeado novas transformações diagenéticas. A diagênese tardia sob influência de processos superficiais sob ação de águas meteóricas também está registrada em algumas feições, embora mais restrita pela característica impermeável dos litotipos. Os principais horizontes estratigráficos foram descritos em termos de litotipo, textura, conteúdo em argila e minerais do cimento. Análise de Componentes Principais e de Agrupamento reforça a correlação entre as feições texturais (granulometria e maturidade) e as propriedades físicas do material. / The Late Permian Corumbataí Formation was studied in its vertical variability within a couple of mine works close to Rio Claro, focusing relationships between mineralogical components and ceramics properties. The petrographic analysis of the samples collected in these mines, made by optical microscopic, Scanning Eletron Microscopy (SEM) of the cement minerals and X-ray techniques with clay fraction, revealed a complex mineralogical assemblage with quartz and feldspar in silt size grains, within a matrix constituted by illite, smectite-chlorite, chamosite, berthierine and interestratified clay-minerals, with cement of hematite, calcite and albite. The original fine-grained iron-rich sediment was modified by diagenetic events, during the interaction with alcalline conate solutions; mineralogical substitution and authigenesis followed this early diagenesis with the formation of different types of cement. The hidrous phyllosilicates and the amorphous silica precipited in the water-sediment interface played an important role on these transformations, but there are evidences of strong influence of magmatic events wich promoted another diagenetic phase generation. The principal stratigraphic horizons were described in terms of lithology, texture, argillaceous content and cement minerals. Principal Components and Clusters Analysis strains the correlation between textural features (grain size and maturity) and physical properties of the material.

Orientador : Prof. Dr. José Marques Filho / Coorientador : Prof. Dr. Jorge Christofolli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 27/06/2016 / Inclui referências : f. 140-147 / Area de concentração : Materiais e estruturas / Resumo: O emprego do concreto auto-adensável (CAA) de alta resistência propicia o melhor aproveitamento dos recursos naturais devido à menor necessidade de manutenção, maior durabilidade das estruturas de concreto e à redução do consumo de matérias primas nobres através da redução do consumo de concreto. Quando o CAA utiliza em sua composição areia artificial em detrimento da areia natural, os impactos ambientais decorrentes do método convencional da extração são reduzidos, bem como o custo de transportes, além de agregar menor variabilidade das características do agregado. Durante o processo de britagem dos agregados é gerado o fíler calcário, material que é removido dos produtos e é disposto em um bota fora, sem uso gerando danos ambientais. Em face deste panorama, este trabalho tem como objetivo estudar a influência da utilização do deste fíler calcário em substituição parcial ao cimento Portland na confecção de CAA de alta resistência utilizando agregados 100% artificiais. Os concretos produzidos tiveram sua validação de propriedades de auto adensabilidade no estado fresco e as seguintes propriedades no estado endurecido: Resistência à compressão e à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade. Foram produzidos concretos com quatro níveis de substituição de cimento Portland, 0%, 6%, 12% e 18%, e quatro faixas de resistência alvo: 60MPa, 70 MPa, 80 MPa e 90 MPa. Os resultados obtidos comprovaram que o CAA confeccionado utilizando areia artificial e fíler calcário gera moldagens como menos erros, sendo que o Coeficiente de Variação para a resistência à compressão aos 28 dias foi de 2,23% para CAA enquanto o concreto de alta resistência (CAR), produzido com os mesmos materiais, obteve CV igual à 9,09%. Os resultados também mostraram significante redução do consumo de cimento, sendo a maior redução encontrada de 10,30%. Os maiores resultados para a resistência à compressão foram encontrados para o teor de substituição de 0%, entretanto 27% dos resultados encontrados, embora numericamente menores, foram considerados estatisticamente iguais, com a vantagem da grande redução do consumo de cimento. Comparado ao CAR produzido com os mesmos materiais, nos melhores resultados, o CAA alcançou 18,3% mais resistência à compressão com redução de 9,1 % no consumo de cimento, mesmo utilizando relações a/c maiores que o CAR. A resistência à tração mais alta foi encontrada para o teor de substituição de 6%, entretanto a análise de variância (ANOVA) revelou que a substituição de cimento Portland por fíler calcário não influenciou nos resultados. O valor mais alto de módulo de elasticidade foi encontrado para o teor de substituição de 12%, entretanto a ANOVA revelou que o teor de substituição de fíler não influi na variação deste parâmetro. Devido às reduções no consumo de cimento, foram percebidas reduções nos custos por unidade de resistência e por volume, bem como reduções de emissão de CO2. Palavras-chave: Concreto auto-adensável (CAA), Concreto de alta resistência (CAR), fíler calcário, sustentabilidade. / Abstract: The use of high strength self-compacting concrete (SCC) leads to a better use of natural resources due to the need of less maintenance, increased durability of concrete structures while minimizing the consumption of noble raw material as a benefit from the reduction in concrete volume pieces. Whenever the SCC is produced using manufactured sand instead of natural sand, environmental impacts resulting from the conventional sand extracting methods are reduced, as well as the transportation costs, besides lowering aggregates characteristics variability. During the aggregates manufacturing processes, calcareous filler is generated, being this waste removed from the aggregates and disposed in dumps, causing environmental damage. In this scenario, the purpose of this study is to analyse the influence of the use of calcareous filler as partial replacement of Portland cement for manufacturing high strength SCC, using 100% of manufactured sand. Fresh concrete tests were performed on SCC to validate self-compacting properties and the following hardened properties were evaluated: Compressive strength, tensile strength by diametral compression and elastic modulus. The concretes were produced with four levels of cement replacement, 0%, 6%, 12% and 18%, and four resistance levels. Results show that SCC produced using manufactured sand and calcareous filler achieved better mould filling, as the Coefficient of Variation (CV) for compressive strength (28 days) resulted as 2,23%, while the high-strength concrete (HSC), composed by the same material, obtained CV equal to 9,09%. The results also show significant decrease in cement consumption, being 10,30% greater reduction. The higher values for compressive strength are observed for 0% calcareous filler replacement, however 27 % of the results although numerically smaller, were found statistically equal, with the advantage of greatly reduced cement consumption. The comparison between HSC and SCC produced with same materials reveals, at the best values, that the SCC developed 18,30% higher compressive strength with 9,10% reduced cement consumption, though the SCC was produced with higher water cement ratios. The higher value for tensile strength is observed for 6% level of replacement, although the analysis of variation (ANOVA) revealed that the replacement of Portland cement for calcareous filler doesn't effect this parameter. The greater value for elastic modulus is observed for 12% level of replacement, although ANOVA revealed that the replacement of Portland cement for calcareous filler doesn't effect this parameter. Due to the cement consumption lowering, reduction on the cost per unit strength and volume were observed, as well as CO2 emission reduction. Keywords: self-compacting concrete (SCC), high-strength concrete (HSC), calcareous filler, sustainability.

Orientador : Prof. Dr. Marcelo Henrique Farias de Medeiros / Coorientador : Prof. Dr. Juarez Hoppe Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 30/06/2016 / Inclui referências : f. 186-199 / Area de concentração : Materiais e estruturas / Resumo: As estruturas de concreto, desde sua fase de projeto e durante sua vida útil, estão sujeitas a uma série de fatores que poderão comprometer sua durabilidade e até mesmo sua estabilidade. O ataque por sulfatos é um termo usado para descrever uma série de reações químicas entre íons sulfato e compostos hidratados da pasta de cimento endurecida. Estas reações deletérias são capazes de formar compostos expansíveis passíveis de gerar tensões, fragilizando e fissurando a matriz cimentícia, facilitando assim, a entrada de novos agentes agressivos. As adições minerais, por sua vez, têm apresentado inúmeros benefícios às propriedades do concreto, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. O presente trabalho tem por objetivo analisar o comportamento e a influência da substituição parcial do cimento Portland (10%, em massa) por adições minerais inertes e pozolânicas na produção de barras de argamassa expostas à solução de sulfato de sódio e de magnésio, por um período de exposição de 140 dias. Fundamentado na análise e avaliação das características químicas do ataque por sulfatos, da variação dimensional e de propriedades físicas e mecânicas a partir a utilização de ensaios auxiliares, além dos preconizados por norma. Desta forma, foi proposta a comparação qualitativa das fases hidratadas formadas por meio da difratometria de raios-X, de propriedades físicas a partir da variação resultante dimensional linear e volumétrica, variações de resistência à tração na flexão e compressão, de massa, da propagação de ondas ultrassônicas longitudinais e de módulo de elasticidade dinâmico para argamassas de diferentes composições e expostas a diferentes tipos de sulfato. Para tanto, utilizou-se de 11 diferentes amostras, sendo uma delas composta por cimento Portland CPV - ARI, exclusivamente, e as demais com substituição parcial por: filer quartzoso e calcário; resíduo de cerâmica vermelha com três diferentes tempos de moagem; sílica de casca de arroz; metacaulim; sílica ativa; e cinza volante. Nada obstante, utilizou-se, também como referência, argamassa composta por cimento do tipo CP V - ARI RS. Os resultados mostram que as composições químicas das pastas (cimento + adição mineral) influenciam diretamente no grau do ataque por sulfatos, todavia, de forma antagônica para as soluções agressivas utilizadas. Ou seja, para o ????2????4, o aumento do teor de CH tornou as argamassas mais suscetíveis à degradação, enquanto que para o ????????4, a intensidade do ataque diminuiu. Desta forma, a utilização do cimento RS e das adições minerais tidas como super pozolanas garantiram um desempenho melhor frente o sulfato de sódio, porém, diante do sulfato de magnésio, foram prejudiciais, principalmente, quanto ao desempenho mecânico. Por fim, os resultados obtidos com os ensaios adicionais à NBR 13.583:2014 (variação resultante volumétrica, de resistência à tração na flexão e compressão, de massa, da propagação de ondas ultrassônicas longitudinais e de módulo de elasticidade dinâmico) mostram uma realidade contrária e, ao mesmo tempo, muito mais abrangente, do que o apresentado na expansão linear (conforme a norma relacionada), levando a crer que a análise do ataque por sulfatos pode ser insuficiente quando avaliado apenas unidimensionalmente. Palavras-Chave: Ataque por sulfatos, Adição mineral, Pozolana, Cimento Portland. / Abstract: Concrete structures are subject to a number of factors that may compromise its durability and even stability. The attack by sulfates is a term used to describe a series of chemical reactions between sulfate ions and components of hydrated cement paste. These deleterious reactions are capable of forming expansible compounds that can generate tensions, weakening and cracking of the cementitious matrix, thus facilitating the entry of new aggressive agents. Mineral additions have brought numerous benefits to the concrete properties, both in fresh and hardened state. This study aims to analyze the behavior and influence of the partial replacement of Portland cement (10% by weight) of inert mineral admixtures and pozzolanic in the production of mortar bars exposed to sodium sulfate solution and magnesium sulfate solution for a period of 140 days exposure. Based on the analysis and evaluation of the chemical characteristics of the sulfate attack, dimensional variation and physical and mechanical properties from the use of auxiliary tests beyond those recommended by the standard method. Therefore, it was proposed to compare the chemical analysis by diffraction of x-Rays, physical properties from the linear dimensional change resulting from and volumetric tensile strength variation in bending and compression, mass of the propagation of ultrasonic waves longitudinal and dynamic modulus of mortars of different compositions and exposed to different types solutions. Therefore, are used 11 different samples composed of Portland cement CPV - ARI exclusively and partially replaced by: quartz and calcareous filler; Red clay waste with three different grinding times; rice husk ask; metakaolin; silica fume; and fly ash. Nonetheless, it is also used as a reference mortar comprising cement type CPV - ARI with sulfate resistance. The results showed that chemical compositions of pastes (cement + mineral addition) directly influence the degree of sulfate attack, however, in contrary to the two aggressive solutions used. For ????2????4 with the increasing of CH content became more susceptible to degradation mortar, while for ????????4 the decreased intensity of the attack. Thus, the use of sulfate resistance cement and mineral additions taken as super pozzolans ensured an excellent performance against the sodium sulfate, but for the magnesium sulfate are harmful, especially, as to mechanical performance. Finally, the results obtained empirically with additional tests that the NBR 13.583: 2014 (volume change resulting from tensile strength in bending and compression, the mass propagation of longitudinal ultrasonic waves and ECD) show an opposite reality, the same time, much more comprehensive than that presented in linear expansion (as the related standard), leading us to believe that the analysis of the attack by sulfates may be insufficient when evaluated only unidimensional test methods. Keywords: Attack of sulfates, mineral addition, pozzolana, Portland cement.

Orientadora : Profª. Drª. Nayara Soares Klein / Co-orientador : Prof. Dr. Wellington Mazer / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 2015 / Inclui referências : f. 84-92 / Area de concentração : Materiais e estruturas / Resumo: Os concretos de pós reativos (CPR) têm como característica a baixa porosidade e mínimos defeitos microestruturais, de forma que apresentam elevadas resistências mecânicas e durabilidade. A composição do CPR, assim como a escolha do tipo de cura, são de suma importância para que as características desejadas para o material sejam alcançadas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é analisar a influência de três diferentes tipos de cura nas propriedades de CPRs, em estado fresco e endurecido. Os CPRs estudados foram produzidos com dois tipos de cimento Portland (cimento CP IV e CP V-ARI), com e sem a adição de fibras plásticas. As curas estudadas foram: cura úmida, cura térmica a 90 ºC e cura em autoclave sob temperatura de 150 ºC e pressão de 150 kPa (tendo sido utilizadas três variações nos tempos de aplicação de pressão e aumento de temperatura). As propriedades do concreto avaliadas foram: massa específica, consistência, resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão e permeabilidade ao ar. A dosagem dos concretos foi feita com base em técnicas de empacotamento de partículas. A partir dos resultados obtidos, observou-se que a cura térmica à 90 ºC foi a que resultou nas maiores resistências à compressão, superando os 115 MPa, aos 7 dias. Estes valores são ainda baixos, considerando resistências tipicamente encontradas para CPR. Quanto à cura autoclave, os valores foram inferiores aos apresentados pelos demais tipos de cura, o que mostrou-se inesperado. A justificativa para o fato centra-se nas limitações do equipamento utilizado, assim como no próprio processo de autoclave adotado no estudo, em que os corpos de prova foram submetidos à cura ainda em estado fresco. Isso pode ter colaborado para a penetração de água em excesso no interior da massa de concreto, gerando, consequentemente, aumento de porosidade. Os concretos estudados apresentaram resistência à tração por compressão diametral e resistência à tração na flexão elevadas, de modo que os resultados obtidos foram todos superiores, ou muito próximos, a 15 MPa. Por fim, verificou-se que os CPRs apresentaram baixa permeabilidade ao ar, o que ressalta a elevada compacidade do material. Isto responde ao elevado consumo de cimento adotado, ao uso de adições minerais, assim como à aplicação de técnicas de empacotamento de partículas na dosagem. / Abstract: The reactive powder concretes (RPC) have the characteristic of low porosity and minimal microstructural defects. As a result, they present high mechanical strength and durability. The composition of the RPC, as well as the type of curing used, are very importante in order to achieve the desired characteristics for the material. Therefore, the aim of this study is to analyse the influence of three different types of curing in the properties of RPCs, at the fresh and hardened states. The RPCs studied were produced with two types of Portland cement (cement CP IV and CP V-ARI), with and without the incorporation of plastic fibres. The curing types studied were: wet curing, thermal curing at 90 °C and autoclave curing at a temperature of 150 °C and pressure of 150 kPa (three methods have been used for increasing pressure and temperature). The concrete properties evaluated were: density, consistency, compressive strength, Brazilian tensile strength, bending tensile strength and air permeability. The concrete mix-design was based on particle packing techniques. The results showed that the thermal curing at 90 °C resulted in higher compressive strengths, surpassing 115 MPa after 7 days. These values are still low considering the strengths typically found for RPC. The mechanical strength from the concretes that underwent the autoclave curing were lower than those presented by the other types of curing, which proved to be unexpected. This is justified by limitations of the equipment used, as well as by the process adopted itself, in which the samples were subjected to curing still at the fresh state. This may have contributed to the penetration of excess water in the concrete mass; thus, increasing porosity. The concretes studied presented high tensile strength, mesured by both the Brazilian test and the bending test. The results obtained were all higher than, or very close to 15 MPa. Lastly, it was verified that the RPCs have low air permeability, which emphasizes the high compactness of the material. This responds to the high cement consumption adopted, the use of mineral admixtures, as well as the use of particle packing techniques.

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Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-19Bitstream added on 2014-11-10T11:58:02Z : No. of bitstreams: 1 000793090.pdf: 3684115 bytes, checksum: c338c104388466a14b8167ba7484e538 (MD5) / Diante da preocupação atual com construções ecologicamente corretas, o adobe surge como importante opção em edificações de baixo custo, por economizar em transporte, quando a terra adequada encontra-se disponível no próprio local da obra; não requerer mão-de-obra especializada; possuir excelente conforto térmico; e não consumir energia para sua fabricação. Trata-se de um material de construção milenar, muito utilizado em diversas partes do mundo. As matérias-primas necessárias para a sua produção (terra e água) são facilmente encontradas na natureza. Apresenta baixo custo energético, pois seu processo de fabricação é simples e não requer cozimento, configurando-se numa tecnologia apropriada plenamente inserida nos preceitos da construção sustentável. Avaliou-se, neste trabalho, a confecção de adobes com adição de cimento e resíduos de construção. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais, compreendendo análise granulométrica, determinação de massa específica no estado solto e limites de consistência. No caso dos adobes, com dimensões de 7,5 cm x 15 cm x 30 cm, realizaram-se ensaios de massa específica, retração linear, umidade higroscópica, absorção e resistência mecânica à compressão. Visando melhorar a sua homogeneização, procedeu-se à mistura dos componentes em betoneira, tendo como resultado um material de consistência plástica. A cura foi feita em câmara úmida aos 7, 28 e 56 dias. Concluiu-se que a adição de resíduo de concreto contribuiu no sentido de promover uma tendência de aumento da resistência, redução da absorção e da retração linear. A adição de cimento promoveu aumento de resistência em função do tempo e redução da absorção. / In view of current preoccupation with ecologic buildings right, the adobe comes as an important choice in low cost edifications, because it saves on transportation when the appropriate land is found in the same place that the work; doesn´t require skilled labor; has excellent thermal comfort; and doesn’t consume energy to production. It´s a millennial construction material, very used in many parts of the world. The raw material necessary to production of adobe is land and water, found easily in the nature. Besides that, it has low energy cost, the manufacture process is simple and doesn´t need baking, being considered an appropriate technology with sustainability concept. In this research, it evaluated the production of adobes with addition of cement and construction waste. Material characterization tests were performed, including particle size analysis, determination of density in loose condition and consistency limits. The tests with the adobe, with dimensions of 7,5 cm x 15 cm x 30 cm, were out specific mass, linear shrinkage, hygroscopic moisture, absorption and mechanical resistance to compression. To improve the homogenization proceeded to the mixture of components in a concrete mixer, resulting in a material of plastic consistency. Curing was done in a humid at 7, 28 and 56 days chamber. It was concluded that the addition of concrete residue contributed to promote a trend of increased resistance, reduced absorption and linear shrinkage. The addition of cement promoted an increase in resistance as a function of time and decreased absorption.

Esta pesquisa visa o estudo de características físicas e mecânicas de solos subtropicais, para aplicação na construção de habitações de baixo custo, abordando-se principalmente a técnica de construção com paredes monolíticas compactadas. A opçao pelo estudo do solo, realizado sem a adição de estabilizantes fisico-químicos, baseia-se no fato de que a mesma nem sempre é necessária, embora seja vital em alguns casos. Através da revisão de literatura, são ressaltadas as propriedades dos solos consideradas importantes para construção deste tipo de moradia, bem como os fatores envolvidos na durabilidade da mesma. Foi realizado o estudo de jazidas de solos, pertencentes a algumas das unidades geotécnicas da região metropolitana de Porto Alegre, levando-se sempre em conta este tipo de aplicação. Para tanto, são realizados ensaios laboratoriais de caracterização física dos solos, bem como de comportamento mecânico, testando-se resistência à compressão simples e à erosão, e absorção por capilaridade. Além disso, é feita a análise qualitativa da durabilidade de blocos compactados frente a exposição ao tempo. Estes blocos visam simular a condição de pequenos segmentos de paredes. Os resultados obtidos são analisados e comparados com as recomendações da prática deste tipo de construção, avaliando-se a validade das mesmas para o caso de solos tropicais e subtropicais / The aim of this work is present the physical and mechanical properties of tropical soils when used as earth rammed walls in low cost houses constructions. According to the literature rewiew the normal techiques construction did not use stabilizing procedures to the soil materiais and this was assumed for this work. The soils properties and the durability aspects of earth walls building are discussed. The soils studied were colected in some area of Porto Alegre town. Laboratory tests for determining physical and mechanical properties of soil were performed. There were obtained results from compressive strength, capilarity absorption and erosian resistente. Rammed blocks reproducing walls pieces were constructed and subjected to weather conditions. It was observed the prototypes performance. The results were analysed and compared with pratical recommendations. It was discussed the aplicability of this recommendations for tropical soil case.

O presente trabalho tem como objetivo fundamental realizar um estudo comparativo de cinco métodos de dosagem de concretos de cimento Portland, alguns deles, de grande divulgação e uso no Brasil. Os cinco métodos estudados, designados como ABCP/ACI, EPUSP/IPT, INT/Lobo Carneiro, ITERS/Petrucci e SNCF/Vallette, são apresentados inicialmente através dos seus respectivos fluxogramas de atividades. Posteriormente, cada um dos métodos é apresentado, em detalhe, através de um breve histórico e da consideração das variáveis e parâmetros envolvidos em cada uma das etapas, que estruturam seu desenvolvimento. Para a realização do estudo comparativo são discutidas, do ponto de vista macroscópico, as principais características e propriedades do concreto, no estado fresco e endurecido, focalizando-se a atenção nos aspectos ligados à trabalhabilidade e às formas de avaliá-la. A resistência à compressão é adotada como a principal, e mais representativa propriedade do concreto endurecido. O trabalho de comparação é objetivado através da definição e da adoção de parâmetros e variáveis, cujos valores são quantificados e tabelados para cada um dos métodos.O trabalho experimental está direcionado com o objetivo de entender o funcionamento dos métodos e verificar suas respostas, a partir da utilização dos mesmos materiais componentes. Nesta situação, comprova-se que, embora existam diferenças significativas entre os consumos de cimento dos concretos obtidos, todos os procedimentos de dosagem são aptos para fornecer misturas com consistências prefixadas e com trabalhabilidade adequada às necessidades de lançamento e adensamento por métodos convencionais. As misturas procuradas, com relações água/cimento prefixadas entre 0,45 e 0,75, atingiram valores de resistência compreendidos entre 20 e 45 MPa, na idade de 28 dias. A obtenção, pelos diferentes métodos, de traços com similares características de trabalhabilidade e resistência, leva à procura e ao estabelecimento de critérios e aspectos alternativos, alguns de avaliação subjetiva, que possibilitam a comparação e a seleção de métodos de dosagem. Os critérios e aspectos de comparação sugeridos podem ser instrumentos úteis quando se trata de selecionar, dentre vários métodos, com as mesmas potencialidades de resposta, aqueles mais adaptados a realidades e/ou necessidades específicas de aplicação. / The present work has the main purpose of comparing five mix-proportioning methods of Portland cement concrete, some of them, with great divulgation and intensive use in Brazil. The five methods studied, known as ABCP/ACI, EPUSP/IPT, INT/Lobo Carneiro, ITERS/ Petrucci e SNCF/Vallette, are initially introduced through a flow chart of activities. Afterwards, each method is fully described, including a brief history of its origins and considering the parameters and variables involved in each stage of the whole process. In order to develop the comparative study between methods, a discussion about the most important macroscopic characteristics and properties of fresh and hardened concrete, is established. Special attention is given to certain aspects related to workability and to the procedures for its measurement. The compressive strength is adopted as the main and most representative property of hardened concrete. The comparative work is objectified through the definition and the adoption of variables and parameters, whose values, are quantified for each method and organized in tables. The experimental work is managed with the goal of understanding the working principles of each method and to test the quality of its solutions, considering the same materials. As a result of the experimental work it’s possible to conclude that, notwithstanding significant differences related to concrete cement content, all the proportioning procedures tested, are able to achieve mixtures, with prefixed consistency and workability suitable for placing and compacting through customary procedures. The mixtures obtained, with water/cement ratio prefixed between 0,45 and 0,75, reached resistance values between 20 and 45 MPa, at the age of 28 days. The attainment, trough different methods, of mix proportions, with similar characteristics, in terms of workability and resistance, leads to the establishment of criterions and alternative aspects, some of them of subjective assessment, useful to compare and to select mix-proportioning methods. The criterions and aspects suggested could be useful tools when it’s necessary to choose, from a group, a certain method, considering it’s adaptability to specific necessities and/or situations.

Este trabalho de pesquisa foi desenvolvido numa fábrica de cimento, situada no Sul do Brasil, Candiota, no circuito de moagem de clinquer de cimento. O principal objetivo foi descrever o desempenho do moinho de bolas, usando o MBP e do classificador dinâmico usando curvas de partição, a fim de que, num futuro próximo, possa ser otimizado o processo de moagem de cimento, reduzindo gastos com energia e substituição de peças, além de agregar maior qualidade ao produto. O clinquer, a cinza e o gesso constituem a alimentação do moinho de bolas a ser modelado; a cominuição desses três materiais a uma granulometria de aproximadamente 98%, em média, passante em 25 µm, vem a ser o cimento que é embalado e vendido no comércio do estado do Rio Grande do Sul. Para modelar o moinho foi necessário obter os parâmetros essências das funções seleção (Si), função quebra (Bij) e função de classificação (Ci), bem como da função de distribuição de tempo de residência (DTR). Para tanto, foi utilizada a técnica do retrocálculo, baseando-se nas amostras coletadas na fábrica de cimento, tratando o material como algo homogêneo, que é o habitual nestes casos. Acredita-se que existindo um modelo ajustado para escala industrial, ainda que inicial (não validado), neste caso, o mesmo fornece mais informações do que se fossem realizados apenas ensaios de laboratório. Foi utilizado o modelo do balanço populacional (MBP) para prever a granulometria do produto, a partir da granulometria de alimentação (e vice-versa), modificando as condições operacionais do circuito, tais como, flap e rotação do separador, grau de enchimento e taxa de alimentação. Como conseqüência prática deste trabalho, cita-se, por exemplo, a determinação das faixas "ideais" de operação para o separador, em função da umidade, e a recomendação para modificar a situação de moagem atual (sobremoagem), para uma de menor consumo enregético, sem prejuízo da qualidade do produto, com base numa argumentação coerente com as amostragens realizadas, que por sua vez, ilucidaram o mecanismo de funcionamento do sistema e estabeleceram alternativas melhores no modo de operação do mesmo. / This research work was developed in a cement works, placed in South of Brazil, Candiota, in the circuit clinker grinding. The main objective was to analyse the performance of the mill and the separator through the population balance model (PBM) and partition curves, in order to, in the next future, the cement griding process to get optimmum performance, reducing costs with energy and wear of the parts, beyond adding quality to the cement. The clinker, the ash and the gypsum constitute the ball mill feed, the cominution of these materials (98% less than 25 µm) resulting the cement that is saled in trade of the Rio Grande do Sul. To analyse the mill was necessary obtain the essencial parameter of the selection function (Si), breakage function (Bij), and classification function (Ci), as well as residence time distribution function (DTR). It was utilized back-caculation technic, based in the samples collected in the cement works, considering the material homogeneous, calculating the size distribution of the conbined mill feed through individual size distribution and tonnages of the componentes. One think that existing one model adjusted to industrial scale, not validated yet, in this case, it provide more information than only laboratory studies. Simulation studies were carried out to verify the model structure by predicting the mill product for a different operating condition of feed size distribution, feed rate, mill filling, flap and rotation of the separator. As pratical consequence of this work, one cite, for example, the determination of the better operation ranges to the separator, in agreement with humidity, and recommendation to modify presente situation of overgriding, reducing the consumption of energy, without harms to the product quality.

A compatibilização do desenvolvimento tecnológico com desenvolvimento sustentável é um dos desafios para o meio técnico-científico nos dias atuais. Dentro deste contexto, a reciclagem de resíduos, tal como a escória de aciaria elétrica, oriunda da indústria siderúrgica e que poderá ser reciclada pela indústria cimenteira, é vista como uma oportunidade de preservação de recursos naturais e do meio ambiente, uma vez que ao substituir o cimento Portland por escória micronizada, ocorrerá, principalmente, a economia de jazidas de pedra calcária, menos poluição de gás carbônico para a atmosfera, além de se evitar a estocagem em bota-foras de pilhas de escória na siderúrgica, o que pode causar, em função de um inadequado manejo ambiental, contaminação ao meio ambiente. Porém, um dos desafios tecnológicos da utilização da escória de aciaria elétrica como material cimentício é a sua expansibilidade. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria elétrica micronizada como material cimentício, obtido através do processo de moagem por micronização, visando garantir a estabilização da escória em relação ao fenômeno de expansão, bem como melhorias nas características do resíduo Principalmente através dos ensaios de granulometria a laser e de avaliação de expansão, ficou evidenciado que a moagem da escória de aciaria elétrica pelo processo de micronização garantiu a sua estabilidade. Foram estudadas argamassas de traços 1 : 1,5, 1 : 3,0 e 1 : 4,5 com substituição de 0%, 10% e 34% de cimento Portland por escória de aciaria elétrica micronizada. Em relação à resistência mecânica à compressão, o desempenho apresentado pelas argamassas que utilizaram a escória de aciaria elétrica micronizada foram inferiores às argamassas de referência, porém os resultados encontrados nos ensaios são satisfatórios para atender às exigências de um cimento Portland Em relação aos aspectos de durabilidade, foram avaliados o desempenho em relação à absorção de água e à penetração de íons cloretos. Para a propriedade de absorção de água, a substituição nos mesmos traços de argamassas e teores de escória de aciaria elétrica micronizada mencionadas anteriormente, os resultados obtidos apresentaram desempenho superior às argamassas de referência. Do ponto de vista de penetração íons cloretos (ASTM C 1202, 1997), verifica-se que para os traços mais pobres (1 : 3,0 e 1 : 4,5) e que requerem respectivamente maiores relações água/aglomerantes, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS nos teores de 10% e 34%, respectivamente, é o principal fator que contribui para o aumento da carga passante das argamassas e consequentemente a redução da capacidade de resistir à penetração de íons cloretos. Já para o traço mais rico (1 : 1,5) que requer menor relação água/aglomerante, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, no teor de 10%, é o principal fator que contribuiu para a diminuição da carga passante, em relação à argamassa referência, consequentemente aumentando a capacidade da argamassa de resistir à penetração de íons cloretos. Para o teor de substituição de 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, houve aumento da carga passante de 16,72% em relação à argamassa referência. De acordo com os critérios da ASTM C 1202, a substituição de 10% e 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, classificou o traço 1 : 1,5 e os traços 1 : 3,0 e 1 : 4,5, respectivamente, como sendo de moderada e de elevada penetração de íons cloretos.