A utilização do concreto de alta resistência (CAR) como material de construção tem se intensificado nas últimas décadas devido aos muitos beneficios que ele proporciona, seja no estado fresco seja no estado endurecido. Além de poder ser submetido a tensões mais elevadas, quando comparado ao concreto convencional o CAR apresenta vantagens em termos de custos, tempo de execução, diminuição de seções de peças estruturais e conseqüentes ganhos em área útil, entre outros. Entretanto, principalmente no âmbito nacional, pouca ênfase tem sido dada a métodos de dosagem específicos para CAR, de forma que nos locais onde este material é produzido muitas vezes são utilizados métodos de dosagem para concreto convencional. Esta pesquisa parte da hipótese de que para a produção de concreto de alta resistência, a utilização de métodos de dosagem específicos traz grandes vantagens ao produto final, quando comparados à utilização de métodos de dosagem convencionais. O objetivo principal é produzir CAR por diferentes métodos de dosagem, específicos ou não, de forma que eles possam ser avaliados e comparados do ponto de vista técnico e econômico. Para tal, foram utilizados quatro métodos de dosagem, sendo três específicos para concreto de alta resistência e um para concreto convencional, e o concreto produzido por estes métodos foi submetido aos ensaios de resistência à compressão simples e à tração por compressão diametral. Os resultados finais indicam que, para a produção de concreto de alta resistência, há uma diferença significativa entre a utilização de métodos específicos para CAR e de métodos para concreto convencional, principalmente em tennos de consumo de material cimentante por m3 de concreto e de custos, além de diferenças nos valores de resistência alcançados. / The use of high-strength concrete (HSC) has gained wide acceptance in the last decades due to its characteristics both in fresh and hardened states. Among the benefits that the use ofHSC brings, when compared to the use of normal concrete, we can list: increase of mechanical strength, reduction in costs, higher speed of execution and reduction in sections of structural elements. Although, once little attention has been paid to its mix proportioning methods, specially in Brazil, HSC ends up being produced according to usual concrete's mix proportioning methods. This research deals with the idea that, in order to make HSC, the use of specific mix proportioning methods brings several advantages to the final product when compared to usual concrete's mix proportioning methods. To prove that, HSC has been produced by four different methods, three of them specially developed for HSC and one developed for usual concrete, and the concrete produced has been submitted to mechanical strength tests. The results indicate that the production of HSC according to specific mix proportioning methods brings important benefits, such as decrease of the amount of cementitious material required to produce concrete and reduction in costs as a consequence, besides the increase in the mechanical strength achieved.

O concreto auto-adensável (CAA) vem sendo descrito por muitos pesquisadores como uma grande revolução ocorrida na tecnologia do concreto. Sua utilização, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é pequena, se forem analisadas todas as vantagens que este material permite obter. Um dos motivos para esta sub-utilização é a falta de métodos de dosagem experimental, que permite a determinação da proporção exata dos materiais, de forma econômica e racional. Neste trabalho foi proposto um método de dosagem para concretos auto-adensáveis, com materiais locais e econômicos. Para comprovar a eficiência do método de dosagem proposto, foram realizados CAA com materiais finos distintos, dois pozolânicos (metacaulim e cinza de casca de arroz) e um não pozolânico (fíler calcáreo), primeiramente com, e, após, sem aditivo modificador de viscosidade (VMA). Observou-se que os CAA com cinza de casca de arroz foram os mais viáveis economicamente. Também observou-se que a utilização do VMA não interfere no custo dos concretos, porém reduz a relação água/aglomerante, permitindo, assim, a possibilidade de redução de consumo de aglomerantes, para uma mesma faixa de resistência à compressão. Após este estudo experimental, observou-se que é possível dosar CAA através do método proposto, de forma que o custo deste, para uma mesma faixa de resistência à compressão, seja próximo ou até inferior ao do concreto convencional.

A utilização do concreto de alta resistência (CAR) como material de construção tem se intensificado nas últimas décadas devido aos muitos beneficios que ele proporciona, seja no estado fresco seja no estado endurecido. Além de poder ser submetido a tensões mais elevadas, quando comparado ao concreto convencional o CAR apresenta vantagens em termos de custos, tempo de execução, diminuição de seções de peças estruturais e conseqüentes ganhos em área útil, entre outros. Entretanto, principalmente no âmbito nacional, pouca ênfase tem sido dada a métodos de dosagem específicos para CAR, de forma que nos locais onde este material é produzido muitas vezes são utilizados métodos de dosagem para concreto convencional. Esta pesquisa parte da hipótese de que para a produção de concreto de alta resistência, a utilização de métodos de dosagem específicos traz grandes vantagens ao produto final, quando comparados à utilização de métodos de dosagem convencionais. O objetivo principal é produzir CAR por diferentes métodos de dosagem, específicos ou não, de forma que eles possam ser avaliados e comparados do ponto de vista técnico e econômico. Para tal, foram utilizados quatro métodos de dosagem, sendo três específicos para concreto de alta resistência e um para concreto convencional, e o concreto produzido por estes métodos foi submetido aos ensaios de resistência à compressão simples e à tração por compressão diametral. Os resultados finais indicam que, para a produção de concreto de alta resistência, há uma diferença significativa entre a utilização de métodos específicos para CAR e de métodos para concreto convencional, principalmente em tennos de consumo de material cimentante por m3 de concreto e de custos, além de diferenças nos valores de resistência alcançados. / The use of high-strength concrete (HSC) has gained wide acceptance in the last decades due to its characteristics both in fresh and hardened states. Among the benefits that the use ofHSC brings, when compared to the use of normal concrete, we can list: increase of mechanical strength, reduction in costs, higher speed of execution and reduction in sections of structural elements. Although, once little attention has been paid to its mix proportioning methods, specially in Brazil, HSC ends up being produced according to usual concrete's mix proportioning methods. This research deals with the idea that, in order to make HSC, the use of specific mix proportioning methods brings several advantages to the final product when compared to usual concrete's mix proportioning methods. To prove that, HSC has been produced by four different methods, three of them specially developed for HSC and one developed for usual concrete, and the concrete produced has been submitted to mechanical strength tests. The results indicate that the production of HSC according to specific mix proportioning methods brings important benefits, such as decrease of the amount of cementitious material required to produce concrete and reduction in costs as a consequence, besides the increase in the mechanical strength achieved.

O concreto auto-adensável (CAA) vem sendo descrito por muitos pesquisadores como uma grande revolução ocorrida na tecnologia do concreto. Sua utilização, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é pequena, se forem analisadas todas as vantagens que este material permite obter. Um dos motivos para esta sub-utilização é a falta de métodos de dosagem experimental, que permite a determinação da proporção exata dos materiais, de forma econômica e racional. Neste trabalho foi proposto um método de dosagem para concretos auto-adensáveis, com materiais locais e econômicos. Para comprovar a eficiência do método de dosagem proposto, foram realizados CAA com materiais finos distintos, dois pozolânicos (metacaulim e cinza de casca de arroz) e um não pozolânico (fíler calcáreo), primeiramente com, e, após, sem aditivo modificador de viscosidade (VMA). Observou-se que os CAA com cinza de casca de arroz foram os mais viáveis economicamente. Também observou-se que a utilização do VMA não interfere no custo dos concretos, porém reduz a relação água/aglomerante, permitindo, assim, a possibilidade de redução de consumo de aglomerantes, para uma mesma faixa de resistência à compressão. Após este estudo experimental, observou-se que é possível dosar CAA através do método proposto, de forma que o custo deste, para uma mesma faixa de resistência à compressão, seja próximo ou até inferior ao do concreto convencional.

A utilização do concreto de alta resistência (CAR) como material de construção tem se intensificado nas últimas décadas devido aos muitos beneficios que ele proporciona, seja no estado fresco seja no estado endurecido. Além de poder ser submetido a tensões mais elevadas, quando comparado ao concreto convencional o CAR apresenta vantagens em termos de custos, tempo de execução, diminuição de seções de peças estruturais e conseqüentes ganhos em área útil, entre outros. Entretanto, principalmente no âmbito nacional, pouca ênfase tem sido dada a métodos de dosagem específicos para CAR, de forma que nos locais onde este material é produzido muitas vezes são utilizados métodos de dosagem para concreto convencional. Esta pesquisa parte da hipótese de que para a produção de concreto de alta resistência, a utilização de métodos de dosagem específicos traz grandes vantagens ao produto final, quando comparados à utilização de métodos de dosagem convencionais. O objetivo principal é produzir CAR por diferentes métodos de dosagem, específicos ou não, de forma que eles possam ser avaliados e comparados do ponto de vista técnico e econômico. Para tal, foram utilizados quatro métodos de dosagem, sendo três específicos para concreto de alta resistência e um para concreto convencional, e o concreto produzido por estes métodos foi submetido aos ensaios de resistência à compressão simples e à tração por compressão diametral. Os resultados finais indicam que, para a produção de concreto de alta resistência, há uma diferença significativa entre a utilização de métodos específicos para CAR e de métodos para concreto convencional, principalmente em tennos de consumo de material cimentante por m3 de concreto e de custos, além de diferenças nos valores de resistência alcançados. / The use of high-strength concrete (HSC) has gained wide acceptance in the last decades due to its characteristics both in fresh and hardened states. Among the benefits that the use ofHSC brings, when compared to the use of normal concrete, we can list: increase of mechanical strength, reduction in costs, higher speed of execution and reduction in sections of structural elements. Although, once little attention has been paid to its mix proportioning methods, specially in Brazil, HSC ends up being produced according to usual concrete's mix proportioning methods. This research deals with the idea that, in order to make HSC, the use of specific mix proportioning methods brings several advantages to the final product when compared to usual concrete's mix proportioning methods. To prove that, HSC has been produced by four different methods, three of them specially developed for HSC and one developed for usual concrete, and the concrete produced has been submitted to mechanical strength tests. The results indicate that the production of HSC according to specific mix proportioning methods brings important benefits, such as decrease of the amount of cementitious material required to produce concrete and reduction in costs as a consequence, besides the increase in the mechanical strength achieved.

O concreto auto-adensável (CAA) vem sendo descrito por muitos pesquisadores como uma grande revolução ocorrida na tecnologia do concreto. Sua utilização, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é pequena, se forem analisadas todas as vantagens que este material permite obter. Um dos motivos para esta sub-utilização é a falta de métodos de dosagem experimental, que permite a determinação da proporção exata dos materiais, de forma econômica e racional. Neste trabalho foi proposto um método de dosagem para concretos auto-adensáveis, com materiais locais e econômicos. Para comprovar a eficiência do método de dosagem proposto, foram realizados CAA com materiais finos distintos, dois pozolânicos (metacaulim e cinza de casca de arroz) e um não pozolânico (fíler calcáreo), primeiramente com, e, após, sem aditivo modificador de viscosidade (VMA). Observou-se que os CAA com cinza de casca de arroz foram os mais viáveis economicamente. Também observou-se que a utilização do VMA não interfere no custo dos concretos, porém reduz a relação água/aglomerante, permitindo, assim, a possibilidade de redução de consumo de aglomerantes, para uma mesma faixa de resistência à compressão. Após este estudo experimental, observou-se que é possível dosar CAA através do método proposto, de forma que o custo deste, para uma mesma faixa de resistência à compressão, seja próximo ou até inferior ao do concreto convencional.

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.

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.

Submitted by ENIO JOSÉ BOLOGNINI null (ejbolognini@gmail.com) on 2016-10-31T18:28:26Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL CORRIGIDA.pdf: 5151071 bytes, checksum: 5ee75ea3a591ae39228c7aaf567a29bc (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-08T11:31:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bolognini_ej_me_ilha.pdf: 4791439 bytes, checksum: fdf2bbe8d623111701e126b75d7a4fbd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T11:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bolognini_ej_me_ilha.pdf: 4791439 bytes, checksum: fdf2bbe8d623111701e126b75d7a4fbd (MD5) Previous issue date: 2016-09-02 / A produção de concreto está cada vez mais exigente. Medidas de prevenção e correção são empregadas na dosagem do concreto, gerando lucros e economia no preparo. A fim de obter economia e praticidade na dosagem de concretos, neste estudo foi desenvolvido, após a coleta de dados experimentais, a criação de rede neural artificial feedforward, utilizando algoritmo genético de retropropagação (backpropagation). A rede neural artificial (RNA) é composta de quatro camadas, entre entradas, pesos, bias, função de ativação sigmóide e saída desejada. O modelo conta com funções sigmoides, a fim de calcular e otimizar o erro através das camadas anteriores, até a entrada. Este modelo, por ser mais preciso, conta com certo momento e taxa de aprendizagem. A proposta da rede neural artificial (RNA) em feedforward, com o algoritmo genético de retropropagação (backpropagation), foi implementada em forma estrutural, e com uma interface gráfica, na qual o usuário final possa escolher a resistência desejada, tipo de cimento, tipo e dimensão de agregados graúdos, dimensão de agregados miúdos, tipo de concreto e aditivo, se for o caso de concretos de alta resistência (CAR). Nesta pesquisa, a coleta de dados, para armazenar no programa, foi realizada por meio de ensaios de caracterização dos materiais e de dosagem e resistência do concreto. A linguagem de programação Java foi utilizada para programar o algoritmo genético e a interface usuário. Foram realizados os testes e manutenção da ferramenta computacional, seguindo regras importantes no desenvolvimento de softwares. O resultado final, deste desenvolvimento, foi um software capaz de calcular a dosagem do concreto para o usuário, quando este insere valores de resistência à compressão axial desejada e o material que será usado na confecção do concreto. / The concrete production is increasingly demanding. preventive and corrective measures are used in concrete dosage, generating profits and savings in preparation. In order to achieve economy and practicality in the dosage of concrete in this study was developed after the collection of experimental data, the creation of artificial neural network feedforward using genetic algorithm backpropagation. The artificial neural network (ANN) is composed of four layers, between inputs, weights, biases, sigmoid activation functions and output desired. The model has sigmoid functions in order to calculate and optimize the error by the preceding layers, until the entrance. This model, to be more precise, has the right time and learning rate. The proposed artificial neural network (ANN) in feedforward, with the genetic algorithm backpropagation, was implemented in structural form, and with a graphical interface, in which the end user can choose the desired strength, cement type, and size of coarse aggregates, fine aggregates dimension, type of concrete and additives, if any of high strength concrete (CAR). In this research, data collection, to store the program, was carried out by means of characterization tests of materials and dosage and strength of concrete. The Java programming language was used to program the genetic algorithm and the user interface. testing and maintaining software tool were conducted following important rules in the software development. The end result of this development was an able to calculate the dosage of specific software for the user, when it enters resistance values to the desired axial compression and the material that will be used in the manufacture of concrete.

Orientador: Maria da Consolação Fonseca de Albuquerque / Resumo: A produção de concreto está cada vez mais exigente. Medidas de prevenção e correção são empregadas na dosagem do concreto, gerando lucros e economia no preparo. A fim de obter economia e praticidade na dosagem de concretos, neste estudo foi desenvolvido, após a coleta de dados experimentais, a criação de rede neural artificial feedforward, utilizando algoritmo genético de retropropagação (backpropagation). A rede neural artificial (RNA) é composta de quatro camadas, entre entradas, pesos, bias, função de ativação sigmóide e saída desejada. O modelo conta com funções sigmoides, a fim de calcular e otimizar o erro através das camadas anteriores, até a entrada. Este modelo, por ser mais preciso, conta com certo momento e taxa de aprendizagem. A proposta da rede neural artificial (RNA) em feedforward, com o algoritmo genético de retropropagação (backpropagation), foi implementada em forma estrutural, e com uma interface gráfica, na qual o usuário final possa escolher a resistência desejada, tipo de cimento, tipo e dimensão de agregados graúdos, dimensão de agregados miúdos, tipo de concreto e aditivo, se for o caso de concretos de alta resistência (CAR). Nesta pesquisa, a coleta de dados, para armazenar no programa, foi realizada por meio de ensaios de caracterização dos materiais e de dosagem e resistência do concreto. A linguagem de programação Java foi utilizada para programar o algoritmo genético e a interface usuário. Foram realizados os testes e manutenção da ferramenta com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre