Este trabalho teve como objetivo analisar o comportamento do concreto leve com pérolas de poliestireno expandido (expanded polystyrene – EPS), para posterior utilização em estruturas pré-moldadas constituídas, por exemplo, por painéis de paredes e lajes sujeitas a ações mecânicas. Também foram considerados parâmetros de durabilidade e mecanismos de redução da porosidade. Dentre um universo de solicitações a que as estruturas de concreto leve podem estar submetidas, analisaram-se, para diferentes dosagens: resistência à compressão axial, módulo de elasticidade, absorção de água, resistência à tração na compressão diametral e na flexão. Foram incorporadas pérolas de EPS como componente para proporcionar redução do peso do concreto. Esse concreto leve pode, também, conter sílica ativa para reduzir a porosidade e melhorar a durabilidade das estruturas confeccionadas com esse material. As dosagens de concreto leve com EPS estudadas foram compostas basicamente por: cimento CPV-ARI, agregado miúdo (areia), pérolas de EPS, água e aditivo superplastificante. Ao final da pesquisa, após análise de 45 misturas, observaram-se ganhos de desempenho mecânico com a adição de sílica ativa, adição de fibras de aço, ajuste na granulometria do agregado miúdo e redução do teor de EPS nas misturas, obtendo-se resistência à compressão na ordem de 16 MPa e massa aparente de 1370 kg/m³, com fator de equivalência (FE) correspondente ou superior ao de um concreto convencional de 20 MPa e 2400 kg/m³. Deve-se ressaltar que o emprego de EPS no concreto reduz o peso dos elementos de construção, estruturais ou não, e o consumo de agregados (areia e brita ou seixo), do mesmo modo que o uso de adições minerais reduz o consumo de cimento. / This study aimed to analyse the lightweight concrete behavior with expanded polystyrene beads (EPS beads) for later use in precast structures made of walls panels and slabs, for example, structures under mechanical actions. Durability parameters and mechanisms of porosity reduction were also considered. Among a universe of requests which structures of lightweight concrete can be submitted, were analysed to different mix designs: compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, tensile strength in the splitting and in the flexure tests. EPS beads were incorporate as raw material to provide weight reduction to the concrete. This lightweight concrete can also have silica fume to reduce its porosity and to improve durability of structures made with this material. The lightweight concrete mix designs studied were basically composed by: high initial strength cement, small aggregate (sand), EPS beads, water and superplasticizer additive. At the end of the research, after 45 mixtures analysis, mechanical performance gains were observed with the addition of silica fume, addition of steel fibers, adjusting in the fine aggregate\'s particle size and reducing of EPS content in the mixtures, obtaining compressive strength in the order of 16 MPa and apparent mass of 1370 kg/m³, with equivalence factor (EF) corresponding to or higher than that of an ordinary concrete of 20 MPa and 2400 kg/m³. It should be emphasized that the use of EPS in the concrete reduces the weight of the building members, whether structural or not, and the aggregates consumption (sand and gravel or pebble), in the same way as the employment of mineral additions reduces the consumption of cement.

Este trabalho teve como objetivo analisar o comportamento do concreto leve com pérolas de poliestireno expandido (expanded polystyrene – EPS), para posterior utilização em estruturas pré-moldadas constituídas, por exemplo, por painéis de paredes e lajes sujeitas a ações mecânicas. Também foram considerados parâmetros de durabilidade e mecanismos de redução da porosidade. Dentre um universo de solicitações a que as estruturas de concreto leve podem estar submetidas, analisaram-se, para diferentes dosagens: resistência à compressão axial, módulo de elasticidade, absorção de água, resistência à tração na compressão diametral e na flexão. Foram incorporadas pérolas de EPS como componente para proporcionar redução do peso do concreto. Esse concreto leve pode, também, conter sílica ativa para reduzir a porosidade e melhorar a durabilidade das estruturas confeccionadas com esse material. As dosagens de concreto leve com EPS estudadas foram compostas basicamente por: cimento CPV-ARI, agregado miúdo (areia), pérolas de EPS, água e aditivo superplastificante. Ao final da pesquisa, após análise de 45 misturas, observaram-se ganhos de desempenho mecânico com a adição de sílica ativa, adição de fibras de aço, ajuste na granulometria do agregado miúdo e redução do teor de EPS nas misturas, obtendo-se resistência à compressão na ordem de 16 MPa e massa aparente de 1370 kg/m³, com fator de equivalência (FE) correspondente ou superior ao de um concreto convencional de 20 MPa e 2400 kg/m³. Deve-se ressaltar que o emprego de EPS no concreto reduz o peso dos elementos de construção, estruturais ou não, e o consumo de agregados (areia e brita ou seixo), do mesmo modo que o uso de adições minerais reduz o consumo de cimento. / This study aimed to analyse the lightweight concrete behavior with expanded polystyrene beads (EPS beads) for later use in precast structures made of walls panels and slabs, for example, structures under mechanical actions. Durability parameters and mechanisms of porosity reduction were also considered. Among a universe of requests which structures of lightweight concrete can be submitted, were analysed to different mix designs: compressive strength, modulus of elasticity, water absorption, tensile strength in the splitting and in the flexure tests. EPS beads were incorporate as raw material to provide weight reduction to the concrete. This lightweight concrete can also have silica fume to reduce its porosity and to improve durability of structures made with this material. The lightweight concrete mix designs studied were basically composed by: high initial strength cement, small aggregate (sand), EPS beads, water and superplasticizer additive. At the end of the research, after 45 mixtures analysis, mechanical performance gains were observed with the addition of silica fume, addition of steel fibers, adjusting in the fine aggregate\'s particle size and reducing of EPS content in the mixtures, obtaining compressive strength in the order of 16 MPa and apparent mass of 1370 kg/m³, with equivalence factor (EF) corresponding to or higher than that of an ordinary concrete of 20 MPa and 2400 kg/m³. It should be emphasized that the use of EPS in the concrete reduces the weight of the building members, whether structural or not, and the aggregates consumption (sand and gravel or pebble), in the same way as the employment of mineral additions reduces the consumption of cement.

O estudo do comportamento de estruturas em situação de incêndio tem se tornado cada vez mais importante devido às graves consequências de incêndios que têm ocorrido no Brasil e em outros países. Por esse motivo, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento residual do concreto com pérolas de EPS sob altas temperaturas, pois se pretende utilizar esse concreto em painéis e em lajes pré-moldadas para a construção de edifícios de pequeno e de médio porte, por ele ser um concreto muito leve, com massa específica em torno de 1170 kg/m3, um pouco menos da metade da relativa ao concreto convencional. Para este estudo, foram utilizados corpos de prova cilíndricos e prismáticos, seguindo recomendações nacionais e internacionais. As análises foram realizadas para 200ºC, 400ºC e 600ºC, e foram avaliadas: massa específica, resistência à compressão, módulo de elasticidade estático, módulo de elasticidade dinâmico, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão e fator de tenacidade. Para esses dois últimos, foram utilizadas fibras de aço nas seguintes taxas: 0,3%, 0,6% e 0,9%. Os resultados foram comparados com os de concreto com EPS em temperatura ambiente e com os de concreto convencional, que já tem alguns resultados disponíveis na literatura técnica. Também foi realizada uma análise térmica numérica, utilizando o software ABAQUS 14, para calibrar duas propriedades: calor específico e condutividade térmica. Para isso, foram utilizados resultados obtidos na análise experimental. Os resultados numéricos e experimentais foram coerentes com os esperados. Os experimentais apresentaram redução de valor à medida que a temperatura aumentava, e comportamento pior em comparação ao concreto convencional. A adição de fibras aumentou a resistência à tração na flexão e também a tenacidade, tanto em temperatura ambiente quanto em temperaturas elevadas. / The study of the structures behavior in fire has become increasingly important due to the serious consequences of fires that have occurred in Brazil and in other countries. Therefore, this work aims to study the residual behavior of concrete with EPS beads under high temperatures, because it is intended to use it in panels and precast slabs for the construction of small and medium-sized buildings, for it is a very light concrete, with a density around 1170 kg/m3, slightly less than half that of conventional concrete. For this study, cylindrical and prismatic specimens were used, following national and international standards. The analyses were carried out to 200°C, 400°C and 600°C, and were evaluated: density, compression strength, static modulus of elasticity, dynamic modulus of elasticity, splitting tensile strength, flexural tensile strength, and toughness factor. For the latter two, steel fibers were used at the following rates: 0.3%, 0.6% and 0.9%. The results were compared with those of concrete with EPS at room temperature, and with conventional concrete which already has some results available in the technical literature. A numerical thermal analysis was also performed, using ABAQUS 14 software, to calibrate two properties: specific heat and thermal conductivity. For this, results obtained in the experimental analysis were used. The numerical and experimental results were consistent with those expected. The experimental results showed reduction of value as temperature increased, and worst behavior in comparison to ordinary concrete. The addition of fibers increased tensile strength in bending and also the toughness, both at room temperature and at elevated temperatures.

O estudo do comportamento de estruturas em situação de incêndio tem se tornado cada vez mais importante devido às graves consequências de incêndios que têm ocorrido no Brasil e em outros países. Por esse motivo, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento residual do concreto com pérolas de EPS sob altas temperaturas, pois se pretende utilizar esse concreto em painéis e em lajes pré-moldadas para a construção de edifícios de pequeno e de médio porte, por ele ser um concreto muito leve, com massa específica em torno de 1170 kg/m3, um pouco menos da metade da relativa ao concreto convencional. Para este estudo, foram utilizados corpos de prova cilíndricos e prismáticos, seguindo recomendações nacionais e internacionais. As análises foram realizadas para 200ºC, 400ºC e 600ºC, e foram avaliadas: massa específica, resistência à compressão, módulo de elasticidade estático, módulo de elasticidade dinâmico, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão e fator de tenacidade. Para esses dois últimos, foram utilizadas fibras de aço nas seguintes taxas: 0,3%, 0,6% e 0,9%. Os resultados foram comparados com os de concreto com EPS em temperatura ambiente e com os de concreto convencional, que já tem alguns resultados disponíveis na literatura técnica. Também foi realizada uma análise térmica numérica, utilizando o software ABAQUS 14, para calibrar duas propriedades: calor específico e condutividade térmica. Para isso, foram utilizados resultados obtidos na análise experimental. Os resultados numéricos e experimentais foram coerentes com os esperados. Os experimentais apresentaram redução de valor à medida que a temperatura aumentava, e comportamento pior em comparação ao concreto convencional. A adição de fibras aumentou a resistência à tração na flexão e também a tenacidade, tanto em temperatura ambiente quanto em temperaturas elevadas. / The study of the structures behavior in fire has become increasingly important due to the serious consequences of fires that have occurred in Brazil and in other countries. Therefore, this work aims to study the residual behavior of concrete with EPS beads under high temperatures, because it is intended to use it in panels and precast slabs for the construction of small and medium-sized buildings, for it is a very light concrete, with a density around 1170 kg/m3, slightly less than half that of conventional concrete. For this study, cylindrical and prismatic specimens were used, following national and international standards. The analyses were carried out to 200°C, 400°C and 600°C, and were evaluated: density, compression strength, static modulus of elasticity, dynamic modulus of elasticity, splitting tensile strength, flexural tensile strength, and toughness factor. For the latter two, steel fibers were used at the following rates: 0.3%, 0.6% and 0.9%. The results were compared with those of concrete with EPS at room temperature, and with conventional concrete which already has some results available in the technical literature. A numerical thermal analysis was also performed, using ABAQUS 14 software, to calibrate two properties: specific heat and thermal conductivity. For this, results obtained in the experimental analysis were used. The numerical and experimental results were consistent with those expected. The experimental results showed reduction of value as temperature increased, and worst behavior in comparison to ordinary concrete. The addition of fibers increased tensile strength in bending and also the toughness, both at room temperature and at elevated temperatures.