Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10450_DISSERTAÇÃO FELIPE ZANELLATO COELHO COMPLETA PDF.pdf: 5435895 bytes, checksum: 0407e27924b1cfbdf97715466ba0e4d6 (MD5) Previous issue date: 2016-09-05 / A incorporação de resíduos e subprodutos industriais nos traços de concreto é uma solução para minimizar os impactos causados pelos processos produtivos dos materiais que o compõem. Vários estudos avaliam o desempenho técnico da incorporação de resíduos e subprodutos industriais nos traços de concreto, porém para decidir qual mistura apresenta a menor carga ambiental é necessário fazer uma análise completa de todo seu ciclo de vida. A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma metodologia para avaliar os potenciais impactos ambientais e os recursos utilizados ao longo do ciclo de vida de um produto. Portanto, o objetivo desta dissertação consiste no desenvolvimento de uma ACV comparativa para analisar 162 traços de Concretos Autoadensáveis (CAA) com altas proporções de incorporação de resíduos e subprodutos industriais em um cenário na cidade de Berkeley, Califórnia-EUA. A pesquisa aponta quantitativamente quais os traços que apresentam o melhor desempenho ambiental no cenário proposto. Os traços foram extraídos de 15 artigos científicos que comprovaram a viabilidade técnica dos concretos analisados. Os CAA's estão sendo cada vez mais utilizados para a construção de elementos de concreto complexos altamente reforçados e para estruturas de concreto maciço, como barragens e fundação que necessitam de misturas com maior fluidez. Para avaliar o desempenho ambiental dos CAA's os traços foram separados em 3 classes de resistência e analisados com o Software SIMAPRO, método de avaliação de impacto IMPACT 2002+, banco de dados ECOINVENT e unidade funcional de 1 m3. A ACV realizada desconsiderando as fases de pós-fabricação, ou seja, o limite do sistema é "cradle-to-gate". Os resultados mostram que as categorias de danos mais afetadas foram a Saúde Humana, Mudanças climáticas e os Recursos Energéticos por consequência das altas emissões de partículas respiratórias inorgânicas, emissão de GEE's e o consumo de energia não renovável respectivamente. O traço de menor impacto por categoria apresenta índices de emissões de partículas respiratórias inorgânicas, emissão de GEE's e o consumo de energia não renovável menor que o traço de maior impacto nas proporções de 57%, 65%, 55% respectivamente na classe 1A, 55%, 78%, 55% respectivamente na classe 1B e 49%, 78%, 51% respectivamente na classe 2. Em resumo, os ecoconcretos apresentam ganhos ambientais significativos que podem ajudar a minimizar o aquecimento global, reduzir o esgotamento dos recursos naturais e promover a construção verde.

El tema de interés en la presente investigación radica en la evaluación y análisis del comportamiento y performance de los aditivos de última generación GLENIUM, en el desarrollo de mezclas de concreto de alta resistencia con adición. La tecnología GLENIUM, consta de un grupo de aditivos desarrollados por BASF CONSTRUCTION CHEMICALS, empresa transnacional heredera de la tecnología de Master Builders Technologies. Esta línea de aditivos constituye lo más reciente en la tecnología de productos químicos para concreto. Es importante estudiar este grupo de aditivos ya que podría generar la producción de concretos de alta resistencia con ventajas técnicas pero sobretodo económicas.

São apresentados os resultados de um estudo experimental acerca das técnicas disponíveis no Brasil para a avaliação da condição estrutural dos pavimentos asfálticos e de concreto de cimento por meio de levantamentos deflectométricos. O Falling Weight Deflectometer (FWD) e a viga Benkelman são avaliados lado a lado com relação à repetibilidade das leituras, confiabilidade dos resultados, procedimentos de ensaio, técnicas para interpretação das leituras e aplicabilidade dos parâmetros obtidos por retroanálise. São analisados os principais fatores que influenciam nos resultados dos levantamentos deflectométricos, objetivando esclarecer a importância destes parâmetros na correta interpretação das leituras, a fim de possibilitar uma utilização eficaz dos resultados em projetos de restauração e em previsões de vida restante. São discutidos aspectos relacionados aos fatores que afetam a confiabilidade dos módulos de elasticidade obtidos com o emprego de técnicas de retroanálise, com base nos dados decorrentes deste estudo.

Em 1994, C. Dry foi a primeira pesquisadora a propor a introdução intencional de propriedades autocicatrizantes no concreto. A partir da criação do comitê técnico SHC 221 da RILEM em 2005, diferentes abordagens vêm sendo desenvolvidas para o estudo de um novo tipo de concreto que possua a capacidade de reparar suas próprias fissuras. Dentre estas abordagens, a cicatrização autógena se baseia em melhorar o mecanismo de colmatação natural do concreto. Neste estudo, a própria ocorrência da fissura é um dos mecanismos de gatilho, pois permite a penetração da água que ativa o catalisador cristalino, e expõe nas faces internas destas fissuras uma nova superfície formada por cimentos sub-hidratados e por escórias não ativadas. Este catalisador cristalino eleva a alcalinidade da água, dentro das fissuras, que favorecem a formação de produtos hidratados estáveis nas faces internas de fissuras estáticas com abertura de até 0,4 mm. Para a investigação deste mecanismo de gatilho, amostras de concreto foram moldadas utilizando a adição de catalisador cristalino, fibras de vidro e também três tipos de cimentos comerciais CP III RS, CP II-E e CP V ARI com percentuais distintos de escória de alto forno nas faixas de 55%, 34% e 0% respectivamente. Posteriormente, estes corpos de prova foram colocados na prensa e carregados com 90% da carga de ruptura, o que gerou fissuras no interior destes corpos de prova. Em seguida, foram mergulhados em água para disparar o mecanismo de autocicatrização, para então serem submetidos à ensaios de laboratório após 28 dias, 56 dias e 84 dias. Os resultados dos ensaios, tais como, de recuperação das propriedades mecânicas e da estanqueidade mostram uma maior autocicatrização nas amostras com cimento CP III, CP V e CP II respectivamente. Portanto, se existe a tendência para uma autocicatrização mais lenta nas amostras com escória de alto forno (cimento CPIII e CP II) nas idades mais jovens comparados com as amostras com 100% de cimento Portland (cimento CP V), o comportamento hidráulico latente da escória de alto forno nas amostras é essencial para a sua autocicatrização em longo prazo.

El propósito de este trabajo es demostrar la influencia que genera el añadir distintas dosis de una sola fibra de polipropileno en los concretos f’c=210kg/cm2 y f’c=245kg/cm2, demostrando la reducción del número de fisuras en sus espesores y longitudes por medio de colocados de concreto instantáneos con distintas dosis (CSF, CRF-0.4(20), CRF-0.7(20) y CRF-1.2(20), los cuales serán analizados en su estado plástico generando registros de control de fisuras para cada dosificación, estos datos serán procesados por medio de gráficos de barras (Excel) y pruebas estadísticas (IBM SPSS Statisstics V. 23), por lo que analizados en conjunto nos muestra que; si se reduce la presencia de fisuras en los concretos f’c=210 kg/cm2, f’c=245kg/cm2 y adicionados logrando obtener para el concreto f’c=210 kg/cm2 la dosis optima de 1200gr de fibra de polipropileno que reduce el espesor en un 50.12% y su longitud en un 7.92%, para el concreto f’c=245 kg/cm2 no se encuentra una dosis adecuada que disminuya tanto el espesor como la longitud respectivamente. La influencia de las fibras de polipropileno en la resistencia es mínima disminuyendo su resistencia de 4.07% a 15.24% los concretos adicionados con respecto al CSF210, los concretos adicionados aumentan de 8.67% a 18.12% con respecto al CSF245. Con esto recomendamos el uso dela fibra de polipropileno para la reducción de fisuras por retracción plástica tanto en espesor como en longitud, mas no para el aumento de resistencia del concreto.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4708.pdf: 12268943 bytes, checksum: 29b57952973cc3f28aed7dccb94a9d6d (MD5) Previous issue date: 2012-09-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / Refractory castables are multiphase materials usually exhibiting complex heterogeneous microstructures, which have their mechanical strength affected by chemical and structural changes. These microstructural changes directly affect the Young s modulus, as this property is strongly dependent on the chemical bonds, crystalline structure and flaws, such as porosity and cracks. For the Al2O3-MgO system, two transformations can be highlighted: the volumetric expansion associated with the magnesia hydration and the in situ spinel formation, both can play a role by increasing or decreasing the castable s embrittlement depending on the resulting expansion. Considering this aspect, the addition of MgO sources with different reactivity in refractory castables was evaluated during curing and drying steps. As a result, different routes for magnesia s sources addition to the castables, without the usual damage caused by MgO hydration, are presented in this work. The addition of acetic acid sped up the brucite precipitation, inducing the formation of a resilient structure able to inhibit the stresses generation. Additionally, the effect of mineralizing or densification compounds on spinel-forming castables and the microstructural evolution of refractory castables containing different MgO sources, colloidal binders or high-carbon content were assessed during the thermal treatment by hot Young s modulus measurements using the resonance bar technique. The attained results highlight the technique s broad feature and accuracy for the development of refractory materials. The MgF2 and magnesium borate addition sped up the spinel formation, whereas TiO2 led to lower expansion values and greater rigidity at high temperatures, all of them as promising alternatives to master the castable s microstructure design. For the nano-bonded castables, the sintering additive addition further enhanced the Young s modulus resulting in high-performance refractories. Additionally, the elastic modulus measurements were able to evaluate the antioxidants effect in high-carbon containing castables and to identify the mechanisms of crack healing (during heating) and opening (during cooling). / Concretos refratários são materiais multifásicos que normalmente apresentam uma estrutura heterogênea e complexa, cuja resistência mecânica é afetada por mudanças químicas e estruturais. Estas transformações microestruturais afetam diretamente o módulo elástico, visto que esta propriedade está relacionada ao tipo de ligação química, estrutura cristalina e defeitos, tais como porosidade e trincas. No caso de concretos Al2O3-MgO, duas transformações merecem destaque: a primeira é a hidratação da magnésia e a segunda a formação de espinélio in situ. Ambas as reações podem contribuir positivamente ou negativamente com a rigidez dependendo da acomodação da expansão gerada. Neste trabalho, fontes de magnésia com reatividades distintas foram avaliadas durante a cura e secagem de concretos refratários. Os resultados obtidos indicaram rotas para incorporação de diferentes fontes de MgO as composições refratárias sem os danos decorrentes da hidratação. A adição de ácido acético acelerou a precipitação de brucita, induzindo a formação de uma estrutura mais resiliente, capaz de inibir a geração de tensões. O efeito de aditivos na espinelização e outras transformações in situ em concretos aluminosos, nanoligados ou contendo alto teor de carbono foram acompanhadas utilizando-se medidas de módulo elástico a quente, destacando a precisão e o caráter abrangente desta técnica para o desenvolvimento de novos materiais. A adição de MgF2 e boromagnésio promoveu uma grande aceleração da espinelização, enquanto o TiO2 apresentou um efeito moderado, mas resultou em maior rigidez em temperaturas elevadas. Sendo assim, estes três aditivos são promissores para o desenvolvimento de concretos espinelizados. Para os materiais nanoligados, verificou-se que adição de um agente sinterizante promoveu um grande aumento da rigidez, resultando em refratários de alto desempenho. Adicionalmente, as medidas de módulo elástico a quente mostraram-se adequadas para avaliar o efeito de anti-oxidantes em concretos com elevado teor de carbono e o processo de fechamento e abertura de trincas durante os ciclos de aquecimento e resfriamento, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4879.pdf: 25673246 bytes, checksum: 6c3e0d5feb6e463144ee2d5d5e50882f (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / The addition of magnesium-aluminate spinel (MgAl2O4) in refractories for secondary steel refining has been considered for years one of the more feasible alternatives to reduce the corrosive wear imposed by the aggressive steel ladle environment. Nonetheless, the corrosion resistance of spinel refractory castables is still not fully understood, mainly regarding to the influence of chemical and microstructural characteristics of such materials. This aspect is basically related to: 1) the limited knowledge on the castable microstructural evolution with temperature and, 2) the usual evaluation of commercial products with unknown compositions. In order to overcome this drawback, the main objective of the present project is to understand the microstructural behavior of spinel refractories during sintering and, as a consequence, how the generated microstructure interacts with basic slags at high temperatures. The slag penetration into these materials was clearly associated not only with the sort of incorporated spinel (pre-formed or in situ), but mainly to the previous location of crystals of an additional phase, the calcium hexaluminate (CaO.Al2O3 - CA6) one. When present at the border of the aggregates, CA6 grains provide a suitable protection of the castable structure during the interaction with molten slag, suppressing further infiltrations. Additionally, materials with reduced apparent porosity and average pore size also presented high corrosion resistance. Based on this information, high performance refractories were obtained by a better raw materials selection procedure. The colloidal alumina addition, for instance, resulted in a microstructure with favorable physical aspects, whereas the presence of in situ spinel led to CA6 further generation at target locations. The attained results disclose novel opportunities to produce refractory castable with excellent corrosion resistance, which may reduce the failures rate during operation and increase the steel ladle productivity. / A adicao de espinelio de magnesia e alumina (MgAl2O4) em refratarios para metalurgia secundaria tem sido considerada ha anos uma das alternativas mais viaveis para reduzir o desgaste corrosivo imposto pelo ambiente agressivo de panelas de aco. No entanto, tais conclusoes sao obtidas sem considerar plenamente como os aspectos quimicos e microestruturais de concretos refratarios contendo espinelio influenciam sua resistencia a corrosao. Isto se deve basicamente a dois fatores: o conhecimento limitado em relacao a evolucao microestrutural do refratario com a temperatura e a realizacao de analises em materiais comerciais, cujas composicoes sao desconhecidas. Visando suprimir essa lacuna, o presente projeto tem como principal objetivo entender de forma sistemica o comportamento microestrutural de refratarios espinelizados durante a sinterizacao e, consequentemente, como esta microestrutura gerada interage com escorias basicas em temperaturas elevadas. Observou-se que os niveis de penetracao de escoria nesses materiais estao associados nao so as caracteristicas do tipo de espinelio utilizado (pre-formado ou in situ), mas principalmente a localizacao previa dos cristais de outra fase formada durante o tratamento termico: o hexaluminato de calcio (CaO.Al2O3 - CA6). Quando presente ao redor dos agregados do concreto, os graos de CA6 promovem uma protecao satisfatoria da estrutura durante o contato com a escoria liquida, reduzindo o avanco da infiltracao. Adicionalmente, materiais contendo valores reduzidos de porosidade e tamanho medio de poro tambem apresentaram elevada resistencia a corrosao. Baseado nessas informacoes, foi possivel obter refratarios de elevado desempenho por meio da correta selecao de materias-primas. A adicao de alumina coloidal, por exemplo, gerou uma microestrutura com aspectos fisicos mais favoraveis, enquanto a presenca de espinelio formado in situ levou a geracao subsequente de CA6 nas regioes desejadas. Esses resultados abrem novas oportunidades para a producao de concretos refratarios de excelente resistencia a corrosao, possibilitando a reducao no numero de falhas durante a operacao e o aumento na produtividade das panelas de aco.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5280_1.pdf: 1028447 bytes, checksum: 6c815e1e859116febe7eaef24a20c37f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O presente estudo tem por objetivo investigar o efeito do uso de materiais concretos que trabalham com representações retangulares para a apropriação do conceito de decomposição multiplicativa dos números naturais, por alunos da 5ª série do Ensino Fundamental. O uso desses materiais foi investigado em situações construídas tendo por base a teoria de situações didáticas de Guy Brousseau. Buscou-se desenvolver uma seqüência didática com situações segundo as categorias propostas por Brousseau: ação, formalização, validação e institucionalização. Desta forma, a investigação foi realizada em uma seqüência didática, e utilizando como metodologia princípios da Engenharia Didática, constando de: elaboração e análise a priori da seqüência de atividades e análise a posteriori. Com este instrumento buscou-se uma análise interna da seqüência a fim de entender o papel do material na construção do conhecimento em foco. A seqüência didática foi experimentada com 15 alunos de uma turma do Ensino Fundamental de uma escola pública municipal de Recife. Os dados revelam que o uso do material possibilitou a geração da noção de Decomposição Multiplicativa em dois fatores por meio da associação com a composição de retângulos. O material, inserido na seqüência didática elaborada, revelou-se também importante para o aluno construir a noção de que basta tentar as composições até achar um retângulo côngruo a outro já encontrado; em termos matemáticos, até ultrapassar a raiz quadrada. A construção dos números quadrados perfeitos foi obtida a partir dos números que admitiam retângulos/quadrados. A análise constata também que outros subsídios seriam necessários para dar conta de entraves surgidos nas decomposições com números de grande valor e ímpares

Para atender os altos níveis de produção exigidos dos Altos Fornos, a disponibilidade dos Canais de Corrida e dos Carros Torpedo torna-se um fator estratégico. Dentre as propostas de manutenção e reparo disponíveis pela indústria de refratários, a utilização de concretos refratários bombeáveis desponta como um recurso que possibilita, sinergicamente, realizar o reparo de forma localizada e em curtos tempos de parada. Utilizando esse tipo de material, existem, basicamente, dois tipos de aplicação: a realizada por \"Gunning\" e por \"Shotcrete\", cuja principal distinção para o usuário ocorre em função do teor de rebote, sendo os valores médios típicos de 15 % para o primeiro caso e de 5 % no segundo. Este estudo visou comparar o desempenho de concretos refratários para aplicação por bombeamento, destinados como revestimento refratários de Canais de Corrida e/ou de Carros Torpedo. As principais conclusões revelaram que dentre os concretos aplicados nos Canais de Corrida, o mais resistente à corrosão pelo ferro gusa liquido/escória é o concreto A-CLE por apresentar a fases espinélio (MgAl2O4) e não possuir SiO2 livre em sua matriz. Dentre os concretos indicados para aplicação em Carros Torpedo, o que teve melhor desempenho é o concreto C-CT seguido, em segundo lugar, pelo concreto B-T15 e, por fim, B-T85. Nesse caso a presença simultânea da fase SiC, de agentes redutores de molhabilidade (Cgraf), aditivos metálicos (Al0) , da ausência de aluminatos de cálcio, entre outros fatores, resultou em melhor desempenho. / The high productivity of blast furnaces and the availability of Torpedos Ladles and Blast Furnace Runners has a strategic factor for hot metal producers. Considering this, maximizing the refractories performance in a integrated siderurgic Plant must be achieved at a minimal cost. Among the available technologies for repairs and maintenance in the refractories Industry, the pumpable castables appear as a solution that allows, sinergically, do the repair and save valuable time. Basically there are two kinds of application : Gunning and Shotcrete technlogy. The main difference is the rebound index, around 15% for the first and 5% for the last one. This work compared the wear resistance performance of five pumpable refractory castables suggested by the suppliers for application in Blast Furnace Runners and/or Torpedo Ladle. The conclusions of this study revealed that amongst the available castables for the lining application, the A-CLE product is the most resistant against the molten hot metal/ slag bath at laboratorial Finger Test because , between other variables , it has the MgAl2O4 phase and is not free of SiO2 phase in the matrix. And regarding the castables indicated for Torpedo ladles application, C-CT product showed, comparatively a lower wear than the other ones (B-T15 and B-T85) since it has phases as SiC, C, and Alº in its composition.

Este trabalho apresenta uma análise do comportamento da frente de carbonatação em vigas de concreto armado sob tensão, em escala natural e reduzida, com a máxima condição de subarmação. As vigas foram construídas com e sem adição da sílica da casca de arroz e sílica de ferro silício ou silício metálico. Para cada viga em escala natural (agregado graúdo com D máx. = 19 mm) foi moldada uma em escala reduzida com o mesmo traço de concreto para estabelecer os mesmos parâmetros de comparação. As vigas foram curadas durante 7 dias e posteriormente submetidas à flexão, com o carregamento aplicado nos terços (L/3 da viga). Realizou-se o pré-condicionamento para a estabilização da umidade interna das vigas que foram expostas durante 28 dias em um ambiente com concentração de 50% de dióxido de carbono, umidade relativa de 65 \'+ OU -\' 5% e temperatura ambiente. Foram determinados: resistências à compressão simples axial, resistência à tração por compressão diametral, módulos de elasticidade e profundidade da frente de carbonatação em corpos-de-prova cilíndricos. A profundidade da frente de carbonatação em corpos-de-prova foi determinada para diferentes concentrações de dióxido de carbono. Também foi verificada a carbonatação ao longo das vigas em escala natural e reduzida e nas posições das fissuras. Para a previsão da profundidade da frente de carbonatação nas vigas, foram ajustadas equações para a representação da carbonatação na região das fissuras. Os resultados obtidos mostraram a eficiência da espessura do cobrimento, a eficácia dos modelos físicos reduzidos para realizar estudos de carbonatação e a tendência da carbonatação em elementos estruturais na condição de serviço. A frente de carbonatação difere na posição das fissuras, evidenciando um comportamento diferente quando comparado com corpos-de-prova. A análise microestrutural ilustrou o comportamento da frente de carbonatação em vigas de concreto armado, complementando o estudo experimental. Com base nos resultados obtidos pode-se afirmar que a simples adoção de concretos de alto desempenho para construção de elementos estruturais não é suficiente nas peças que contenham fissuras e que sejam submetidas a atmosferas ambientais agressivas. / This work reports on the behavior of carbonation in reinforced concrete beams under stress regime on full and small scales having the lowest possible frame. The beams were made with and without adding silica from rice husk and silica fume (Fe-Si). For each beam on a full scale (coarse aggregate with D máx. = 19 mm) another beam on a small scale was made with the same mix of concrete to maintain the same comparison parameter. The beams were cured for 7 days and subsequently submitted to flexure by applying a two-point loading (L/3 of beam). Humidity stabilization to stabilize internal humidity of beams exposed for 28 days in an environment with a concentration of 50% carbon dioxide, 65 \'+ OR -\' 5% of relative humidity and room temperature was carried out. The following was determined: axial compression strength, tensile splitting strength, young\'s modulus and carbonation depth in cylindrical specimens. The carbonation depth was determined in specimens with unlike carbon dioxide concentration. Moreover, carbonation along beams on full and small scales and in cracks was observed. To estimate the carbonation depth of the beams, equations were adjusted to represent the carbonation in cracks. The results show the efficiency in the thickness of the cover, efficiency of small-scale models for studies concerning carbonation and behavior of carbonation in the serviceability of structural elements. The carbonation depth differs in the position of cracks, showing behavior which is unlike the one compared to specimens. The microstructure analyses show the behavior of carbonation depth in reinforced concrete beams complementing the experimental study. The results show that it is not sufficient to use high performance concretes in structural elements for elements with cracks and in aggressive atmospheres.