Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-18. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:01Z : No. of bitstreams: 1 000829587.pdf: 1025900 bytes, checksum: caf14058fe0da647247682c65c55da7c (MD5) / O concreto de alto desempenho (CAD) possui uma densa microestrutura que lhe proporciona ao mesmo, alta resistência e redução de sua permeabilidade. Com isso, apresenta alta durabilidade, sendo maior que a do concreto convencional. Esse fato mostra que a utilização deste concreto está crescendo rapidamente em diversas obras. Este produto tem como base a cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBC), que possui grande potencial para ser utilizada como aditivo mineral em concretos, uma vez que é composta por dióxido de silício. A partir dessas afirmações, esta pesquisa apresenta a finalidade de analisar o desempenho da adição de CBC sem sofrer o processo de moagem, na fabricação do concreto de alto desempenho. Para tanto, foi feita a substituição de CBC na proporção de 5%, 10%, 15% e 20%, sendo esta substituída na quantidade de agregado miúdo em massa. Os ensaios realizados foram: absorção, módulo de elasticidade, resistência à compressão e resistência à tração por compressão diametral para as idades de 7, 28, 60 e 90 dias. Chegou-se, portanto, à conclusão que o CAD com CBC de substituição em 20% de agregado miúdo em massa foi o que obteve o melhor desempenho, por isso foi o traço escolhido para os ensaios de durabilidade, tais como: resistência ao ataque químico, absorção por capilaridade, frente à penetração de cloretos, ensaio de abrasão/erosão e permeabilidade à água. Assim, os resultados obtidos nos ensaios foram comparados aos mesmos ensaios realizados com o concreto referência, ou seja, CAD sem nenhuma adição. A partir daí, observou-se que, em determinados casos, o CAD com adição de CBC apresentou resultados iguais ou até mesmo superiores ao do concreto referência / The high performance concrete (CAD) has a dense microstructure which provides the same, high strength and reduced permeability. With this, it has high durability, being greater than that of conventional concrete. This fact makes their use is growing rapidly in several works. Regarding bagasse ash cane sugar (CBC), this has great potential to be used as a mineral additive for concrete, since it is composed of silicon dioxide. Thus, this research has the purpose of analyzing the performance of the addition of CBC without undergoing milling, manufacturing of high performance concrete. Replacement of was which is substituted in the proportion of 5%, 10%, 15% and 20%, the amount of aggregate in massa. Os tests were performed: absorption, modulus of elasticity, compressive strength and tensile strength by diametrical compression to the ages of 7, 28, 60 and 90 days. Was reached, so the conclusion that CAD with CBC replacement in 20% of aggregate mass, was what had the best performance, so it was chosen for durability testing trait and which were the following: resistance to chemical attack, wicking, across the penetration of chlorides abrasion test / erosion and water permeability. The results obtained in the tests were compared to tests performed with the same reference concrete, that is, without addition CAD, showing in some cases, the addition of CAD with CBC showed equal or even superior results to the reference concrete

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-11Bitstream added on 2015-01-26T13:30:46Z : No. of bitstreams: 1 000801735.pdf: 3565884 bytes, checksum: 1eb296dbfac5fbe4e855baff45035391 (MD5) / O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, devido a sua alta produção, enormes quantidades de cinza de bagaço cana-de-açúcar são geradas após a fabricação de álcool e açúcar. A fim de encontrar uma aplicação sustentável para este material residual, este trabalho avalia a produção e utilização de cinza de bagaço cana-de - açúcar (CBC), tanto na produção de aglomerantes com cimento Portland e também em aglomerantes ativados alcalinamente. As propriedades físicas e químicas de CBC foram avaliadas e, os resultados obtidos demonstraram que a CBC apresentou um baixo teor de matéria orgânica (4,4 %) e um elevado teor de SiO2 (78,6 %). A análise por meio do DRX mostrou a presença de fases cristalinas na CBC, sendo o quartzo a fase principal cristalina e a sua presença pode ser atribuída contaminação do bagaço por impurezas do solo. O uso de CBC em substituição parcial ao cimento Portland foi analisado para diferentes porcentagens e tempos de cura. A Reatividade pozolânica da CBC também foi determinada em pastas hidróxido de cálcio / CBC e pastas de cimento Portland / CBC por meio de análise termogravimétrica (TGA). Os resultados confirmaram a reatividade pozolânica da CBC. Para a produção de argamassas e pastas ativadas alcalinamente, trabalhou-se com uma mistura de escória de alto-forno / CBC. Diferentes porcentagens de CBC na faixa de 0-50 % e diferentes tipos de soluções ativadoras foram usadas neste estudo, tais como: hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e solução de silicato de sódio. As argamassas ativadas alcalinamente apresentaram resistência à compressão variando de 15-50 MPa, após 90 dias de cura à temperatura ambiente. A análise microestrutural para pastas e argamassas ativadas alcalinamente foram realizadas utilizando diversas técnicas instrumentais, tais como: TGA, FTIR, DRX, SEM e PIM. Para a análise da durabilidade ... / Brazil is the biggest worldwide sugar cane productor and, due to its high production, huge amounts of sugar cane bagasse ash are generated after alcohol and sugar manufacture. In order to find out a sustainable application for this waste material, this work assess the production and use of sugar cane bagasse ash (SCBA) both in Portland cement blended and also in alkali-activated binders. Physical and chemical properties of SCBA were assessed and, obtained results showed that SCBA presented low organic matter (4.4%) and a high SiO2 content (78.6%). XRD pattern showed the presence of crystalline phases in the SCBA, mainly quartz assigned to the soil impurities. The use of SCBA in Portland cement blended mortars was achieved in different percentages and for different curing time. Pozzolanic reactivity of SCBA was also determined in calcium hydroxide/SCBA pastes and Portland cement/SCBA pastes by means of thermogravimetric analysis (TGA) for different curing time. The results confirmed the pozzolanic reactivity of SCBA. SCBA was also used in binary systems blast furnace slag/SCBA for the production of alkali-activated binders. Different percentages of SCBA in the range 0-50% and different types of activating solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium silicate solution were used in this study. Compressive strength mortars in the range 15-50 MPa were yielded after 90 curing days at room temperature. Microstructural analyses for alkali-activated binders were performed using several instrumental techniques such as TGA, FTIR, XRD, SEM and MIP. The durability of selected alkali-activated mortars were tested both in acid attack (HCl, HAc and HN4Cl) and sulfate attack (Na2SO4 and MgSO4). The obtained results were compared to a Portland cement mortars and depending on the attack and on the activating solution, alkali-activated binders can present increment on the compressive strength even ...

Sob o ponto de vista de durabilidade, os concretos cromáticos merecem atenção especial, não apenas pelas suas propriedades físicas e químicas, mas principalmente pela sua utilização como elemento arquitetônico, o qual permite a confecção de elementos estruturais aparentes, deixando-os assim mais suscetíveis à ação destrutiva das intempéries. Poucos são os trabalhos publicados que apresentam o comportamento deste material ao longo do tempo e em sua maioria, os pesquisadores avaliam a resistência à compressão como forma de parâmetro de sua qualidade. Neste contexto, o objetivo do trabalho é analisar a influência da adição de pigmentos em algumas propriedades de durabilidade e na cromacidade de concretos de cimento Portland branco. Para isso, montou-se um programa experimental composto por 21 traços diferentes, onde foram realizadas combinações entre 2 tipos de pigmentos inorgânicos de bases químicas diferentes, adicionados em 4 teores (0, 3, 6 e 10%) e com 3 relações a/c (0,40; 0,55 e 0,70). Para cada traço foram moldados 17 cp's os quais se destinam aos ensaios de resistência à compressão, penetração acelerada de cloretos, carbonatação, absorção de água por capilaridade e cromacidade. Todos os resultados experimentais, foram modelados estatisticamente. Os modelos obtidos nos ensaios mostram que o teor de adição e o tipo de pigmento não exercem influência significativa sobre a durabilidade do concreto. O teor de adição, apesar de significativo, pouco alterou a resistência à compressão; houve um acréscimo de cerca de 2 e 5% para os pigmentos verde e vermelho, respectivamente. Quanto à cromacidade; com a adição de 6% do pigmento vermelho o concreto já atinge tonalidades próximas a cor original do pigmento, ao passo que os concretos com pigmentos verde é necessária a adição de 10% para se obter tonalidades mais escuras e mais próximas a cor do pigmento. / Considering the durability of chromatic concrete, one can see it deserves special attention, not only because of its physical and chemical properties, but manly for its use as an architectonic element, which allows the making of apparent structural elements more susceptible to weather destructions. There are few publications reporting the situation of this material towards time, since most of the researchers evaluate the resistance of chromatic concrete to compression as a parameter to its quality. Within this context, the present study aims to analyze the influence of the addition of pigments into some durability proprieties and into the chromaticity of the white Portland cement concrete. An experimental program, with 21 different traces, was designed; combinations between 2 types of inorganic pigments from different chemical bases added with 4 contents (0, 3, 6 and 10%) and with 3 relations a/c (0,40; 0,55 e 0,70) were conducted. For each content, 17 cp’s were molded to the trials of: resistance to compression, chlorite accelerated penetration, carbonation, water absorption due to capillarity, and chromaticity. All the experimental results were statistically molded. The models obtained in the trials show that the addition content and the type of pigment do not exert significant influence upon the durability of concrete. The addition content, although significant, demonstrated a little difference in terms of resistance to compression; there was an increase around 2 and 5% for the green and red pigments, respectively. For chromaticity, the 6% addition of red pigment makes the concrete color similar to the original pigment, whereas the green pigment requires a 10% addition in order to obtain a darker and more similar color to the original green.

A falta de estudos de caráter científico sobre os fatores intervenientes para desencadear e/ou acelerar o processo de alteração dos sulfetos, denominado oxidação, bem como a influência do tipo de aglomerante hidráulico no desenvolvimento das manifestações patológicas no concreto, decorrentes do emprego de agregado contendo esse mineral em sua composição, motivou o desenvolvido desta tese. Neste sentido, o presente trabalho investiga a influência de cinco tipos de aglomerantes na durabilidade de concretos, quando em sua composição agregados com diferentes teores de sulfetos são empregados. Assim, o programa experimental da pesquisa foi dividido em duas etapas, denominadas Etapa 1 e Etapa 2. Nos concretos preparados para a Etapa 1, utilizou-se agregado quartzo-muscovita-xisto contendo 3,89% de sulfetos e três tipos de aglomerantes, sendo um de referência (CP II-F-32) e os outros dois resultantes da substituição parcial desse aglomerante por 40% e 60% de escória de alto-forno moída. Na Etapa 2, o mesmo tipo de agregado com 0,56% de sulfetos foi empregado, sendo utilizados também três tipos de aglomerantes, a saber, CP II-F-32, CP III-40-RS e CP IV-32. O principal objetivo foi avaliar o desempenho dos concretos confeccionados com esses aglomerantes frente ao ataque interno por sulfatos, fenômeno este resultante do processo de oxidação dos sulfetos em ambiente com umidade elevada por até aproximadamente cinco anos. Deste estudo, procedeu-se inicialmente uma investigação completa, incluindo em nível microestrutural, dos agregados contendo sulfetos "in natura", ou seja, antes de serem utilizados como material nos concretos. Em seguida, realizou-se uma avaliação comparativa do desempenho dos concretos, tendo-se como base análises microestruturais e cristalográficas, por meio da microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e análise termogravimétrica, algumas realizadas nos agregados e outras nas argamassas extraídas dos concretos. O comportamento dos concretos frente à resistência, à compressão e ao módulo de elasticidade foi avaliado até os três anos de idade. Ensaios de expansão e as investigações visuais nas superfícies externas dos concretos foram realizados por aproximadamente cinco anos. Os resultados mostraram que a pirrotita é o sulfeto mais reativo do sistema, principal mineral responsável pelas alterações observadas nos agregados extraídos dos concretos. As alterações foram diagnosticadas tanto nos agregados estocados no tempo quanto naqueles utilizados como material na composição dos concretos. Evidenciou-se que o processo de oxidação desencadeia o surgimento de manifestações patológicas ao longo do tempo que afetam as características dos concretos, promovem a expansão desse material, além de interferir em suas propriedades elastomecânicas. Tais efeitos foram resultantes da formação de produtos deletérios decorrentes do próprio processo de oxidação, como também das reações químicas entre os íons agressivos liberados durante este fenômeno e os compostos da pasta de cimento. Os aglomerantes investigados apresentaram comportamentos distintos frente ao ataque por sulfetos. Constatou-se também que quanto maior a concentração de sulfetos, especificamente de pirrotita, mais intensos e expressivos são os níveis de deterioração observados nos concretos investigados ao longo do tempo. Por fim, verifica-se que o ambiente com elevada umidade foi um parâmetro fundamental para acelerar o processo de oxidação destes minerais contidos nos agregados empregados nos concretos. / The strong motivation to the development of this thesis was the lack of scientific studies explaining the intervening factors that give rise to and/or accelerate the alteration (oxidation) of sulfides and the influence of the type of hydraulic cement on the development of pathological manifestations in concrete that have used aggregate with sulfide minerals. Therefore, this study investigates the influence of five types of cements on the durability of concrete when aggregates with different contents of sulfides are used. Thus, the experimental program of the research study was separated into two stages, designated Stage 1 and Stage 2. In the concretes prepared for Stage 1, a quartz-muscovite-schist aggregate containing 3.9% of sulfides and three types of cement were used. One type of cement was for reference (CP II-F- 32) and the other two resulting from the partial replacement of this cement by 40% and 60% of ground blast furnace slag. In Stage 2, the same type of aggregate with 0.6% of sulfides was used with three types of cements, specifically CP II-F-32, CP III-40-RS and CP IV-32. The main purpose was to assess the performance of the concretes prepared with these cements due to internal sulfate attacks resulting from the process of sulfide oxidation of aggregate in a high moisture environment up to approximately five years. Based on this study, a complete investigation was conducted including an approach at a microstructural level of the aggregates containing sulfides itself before have been used to cast concretes. Then, a comparative assessment of the performance of the concretes was carried out using microstructural and crystallographic investigation by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and thermogravimetric analyses. In order to understand the behavior of the assayed concretes, their compressive strength and modulus of elasticity were evaluated during three years. Expansion tests and visual observations of the external surfaces of the concretes were also carried out for approximately five years. The results showed that pyrrhotite is the most reactive sulfide in the system, the main mineral responsible for the changes observed in the aggregates extracted from the concretes. The changes were diagnosed in the aggregates stored over time as well as in those employed as aggregates of the concretes. It was found that the oxidation process gives rise to the emergence of pathological events over time which affects the characteristics of concrete, promotes the expansion of this material, besides interfering in its elastic-mechanical properties. These effects resulted from the formation of deleterious products arising from the oxidation process itself and also from the chemical reactions between the aggressive ions released during this phenomenon and the compounds of the hydrated cement pastes. The investigated cements showed different behaviors with respect to sulfide attack. It was also verified that the higher the concentration of sulfides, specifically pyrrhotite, the more intense and expressive are the observed levels of deterioration in the investigated concretes over time. Lastly, it was evidenced that a high-moisture environment was an essential parameter to accelerate the oxidation process of these minerals contained in the aggregates used in the concretes.

Este trabalho apresenta um estudo de corrosão da armadura induzida por carbonatação em concretos com elevados teores de cinza volante, utilizando-se para isso a técnica de resistência de polarização. Selecionou-se para a pesquisa quatro relações água/aglomerante (0,44, 0,48, 0,55 e 0,65) e quatro teores de substituição de cimento (clínquer + gesso) por cinza volante (0,15, 30 e 45%). Foi também escolhido para comparação o cimento CPIV 32. Os corpos-de-prova foram curados por 28 dias, sazonados por 22 dias e então carbonatados em ambientes com 5 e com mais de 50% de CO2, por um período 223 dias. Após, os concretos foram parcialmente imersos durante 35 dias. Os ensaios de resistência de polarização foram feitos durante todo o período de carbonatação e imersão parcial. Paralelamente, romperam-se corpos-de-prova por compressão axial, determinou-se profundidades carbonatadas e monitorou-se as massas dos corpos de prova usados para ensaio de resistência de polarização. Realizou-se também análises complementares de microestrutura, utilizando-se as técnicas de difração por raios-X, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura por elétrons retroespalhados, análises com EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) e espectroscopia Raman. Os experimentos realizados possibilitaram identificar o efeito significativo da variação do teor de cinza volante para a corrosão da armadura. Os resultados assim obtidos também permitiram constatar o efeito significativo do teor de CO2 para os resultados de potencial de corrosão e de densidade de corrente de corrosão. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram a importância de cada vez mais se buscar a realização de ensaios que reproduzam o máximo possível condições de exposição das estruturas no ambiente. / This work presents a study of corrosion of reinforcing steel induced by carbonation in concretes containing fly ash. Four water-binder ratios (0,44; 0,48; 0,55 and 0,65) and four clinker (clinker + gypsum) replacements of fly ash (0;15; 30 and 45%) were selected. It was also chosen CPIV 32 cement to study. After 28 days kept in the moist curing room, the samples were carbonated during 223 days in a CO2 atmosphere with 5% and more than 50% of CO2 After the carbonation period, the concretes samples were partially immersed during 35 days in potable water. Linear polarization resistance tests were made during the whole carbonation and partial immersion periods. Moreover, compressive strength tests were made, depth of carbonation in concretes were determined and the masses of samples used in linear polarization resistance tests were monitored. Even microstructure complementary analyses were made using X-ray diffraction (DRX) techniques, X-ray fluorescence (FRX), electronic microscopy using backscattered electrons and energy dispersive spectroscopy analyses and Raman spectroscopy. Based on the accomplished tests it’s possible to identify the significant effect of the fly ash level replacement in concrete on the reinforcing steel corrosion. The thus gotten results also had of allowed evidencing the significant effect of the CO2 concentration on the results of corrosion potential and corrosion current density.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1263.pdf: 4842944 bytes, checksum: 847b9ce01a383be03465220269170c48 (MD5) Previous issue date: 2006-09-06 / Financiadora de Estudos e Projetos / Although the influence of interfacial adhesion on short-term mechanical performance of fiber-reinforced thermoplastic composites has been well established, very little published information is available on the influence of the composite interface/interphase characteristics on fatigue properties of these materials. Fatigue life determination is of paramount importance for engineering applications of injection moulded short glass fiber (GF) reinforced polypropylene (PP) composites. Thus, this work is related to an investigation on the influence of maleated polypropylene (PP-g-MAH) interfacial compatibilizer on the fatigue resistance properties of 30 percent GF-reinforced PP composites. The mechanical fatigue analysis was carried out using four-point bending tests under deformation controlled mode at frequencies of 1 Hz and complete reverse cycle (R = - 1). In order to obtain quick comparative data on PP-g-MAH compatibilizer performance on the fatigue life of these composites, an experimental procedure was elaborated in order to correlate the properties determined by dynamicmechanical thermal analysis (DMTA) of composite samples, both pristine or subjected to short-term cyclic loading, with the experimentally determined fatigue life of these materials. The main conclusions of this work indicate that the mechanical damping (tan d) values, related to the fiber-polymer interfacial friction, reduce with compatibilizer content; this effect being better evidenced in the fatigued samples. The decrease in tan d values with compatibilizer content clearly indicate an increase in the composite interfacial compatibility and were found to be inversely proportional to the number of cycles to failure determined by long-term fatigue testing, thus, promoting an increase in the fatigue life of the investigated PP/PP-g-MAH/30%GF composites. / Apesar de já ser conhecida a influência da adesão interfacial no desempenho mecânico de curta duração dos compósitos termoplásticos, pouco se sabe sobre a influência da natureza da interface/interfase fibra-polímero na resistência à fadiga destes materiais. Esta propriedade de longa duração é de suma importância em aplicações de engenharia, onde os compósitos moldados por injeção de polipropileno (PP) reforçado com fibra de vidro curta (FV) começam a encontrar grande relevância e atuação, em função de desempenho superior alcançado com uso de compatibilizantes interfaciais. Assim, neste trabalho, buscou-se investigar a influência da adição do compatibilizante interfacial de PP funcionalizado com anidrido maleico (PP-g-MAH) no comportamento mecânico sob fadiga cíclica em compósitos de PP reforçado com 30% em peso de FV. Os ensaios de fadiga foram realizados em flexão quatro-pontos sob deformação controlada na freqüência de 1 Hz e ciclo completo reverso com tensão média zero. Com o objetivo de obter rapidamente informações indicativas sobre a influência do teor de PP-g-MAH na durabilidade sob fadiga mecânica destes compósitos, apresenta-se neste trabalho uma metodologia experimental que busca correlacionar as propriedades obtidas por análise térmica dinâmicomecânica (DMTA) dos compósitos, sem e com envelhecimento por curto tempo sob fadiga, com o experimentalmente determinado desempenho sob fadiga mecânica destes materiais. A principal conclusão deste trabalho demonstra que a propriedade de amortecimento mecânico (tan d), associado ao atrito interfacial do compósito, diminui com aumento no teor do compatibilizante de PP-g-MAH incorporado, sendo este efeito melhor evidenciado nos compósitos pré-envelhecidos sob fadiga. Esta redução no valor de tan d do compósito indica claramente um aumento no grau de compatibilização interfacial fibrapolímero e reflete de forma coerente e inversamente proporcional ao número de ciclos até falha verificada nos ensaios de longa duração sob fadiga mecânica, proporcionando um aumento na durabilidade dos compósitos de PP em análise.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-13T10:28:09Z No. of bitstreams: 1 TeseVAAS.pdf: 21831878 bytes, checksum: f3bdf9f99a849830dbfd42f7d8038e5b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-17T13:19:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVAAS.pdf: 21831878 bytes, checksum: f3bdf9f99a849830dbfd42f7d8038e5b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-17T13:19:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseVAAS.pdf: 21831878 bytes, checksum: f3bdf9f99a849830dbfd42f7d8038e5b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-17T13:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseVAAS.pdf: 21831878 bytes, checksum: f3bdf9f99a849830dbfd42f7d8038e5b (MD5) Previous issue date: 2016-06-20 / Não recebi financiamento / Reinforced concrete structures built in coastal areas, such as electricity distribution poles, are constantly attacked by aggressive environmental agents. Rebar corrosion mechanism is a specific manifestation of electrochemical corrosion in an aqueous medium, thus the mechanism of corrosion of steel in concrete develops only in the presence of water or environment with high relative humidity (R.H.>60%). Chloride is known as one of the most aggressive environmental agents, causing rebar corrosion and consequent degradation of the concrete. Chlorides can reach the steel reinforcement through the pores network present in the concrete, if the device is close to marine atmosphere. The chloride content increases with time, and can attack the entire surface of the rebar, and may result in severe and dangerous corrosion velocity. Corrosion results in a decrease in rebar section and cracking of the concrete in parallel direction. The cracks occur because of corrosion products occupy more space than the original steel. In São Luis, concrete poles located on the coastal area has presented different types of pathology, mostly linked to performance of the chlorine ions. As a consequence, the life of these parts has reduced dramatically, generating maintenance costs. Therefore, this study intended to develop alternatives aimed at increasing the durability of reinforced concrete poles, by reducing the transfer of chlorides in their concrete cover, through variations in trace and concrete chemical composition, evaluating the influence of these parameters on its mechanical resistance. Therefore, many specimens were shaped with different compositions, using Type CPII E-32 Portland cement (compound slag) with water / cement ratio ranging between 0.4 and 0.5. Concrete mixtures containing silica fume (in order to reduce the capillary) and red mud additions (in order to protect the equipment by reducing the free chloride content) were also tested. Durability assessment of concrete was based on the results of its physical and mechanical characterization, on the electrical resistivity evaluation of concrete and rebar corrosion potential. Results show that silica fume and red mud addition reduces porosity and water absorption of concrete samples, as well increases mechanical strength, when compared to currently used concrete for poles manufacturing in São Luis. Additionally, it revealed a drastic reduction in rebar corrosivity when covered by concrete with these additions, tripling the life time of poles. / Estruturas de concreto armado construídas em regiões litorâneas, como postes de distribuição de energia elétrica, são, constantemente, atacadas por agentes ambientais agressivos. O mecanismo da corrosão da armadura é uma manifestação específica da corrosão eletroquímica em meio aquoso, daí o mecanismo da corrosão do aço, no concreto, só se desenvolver em presença de água ou ambiente com umidade relativa elevada (U.R. > 60%). O cloreto é conhecido como um dos mais agressivos dentre os agentes ambientais, causando, entre danos, corrosão da armadura de aço e consequente degradação do concreto. Os cloretos podem alcançar a armadura de aço através da rede de poros presente no concreto, caso o artefato esteja próximo a atmosfera marinha, tendo sua concentração aumentada em função do tempo, e pode atacar toda a superfície da armadura, podendo resultar em taxas de corrosão intensas e perigosas. A corrosão tem como consequência uma diminuição da seção de armadura e fissuração do concreto em direção paralela a esta, uma vez que os produtos da corrosão ocupam espaço maior que o aço original. Em São Luís, postes de concreto localizados na orla têm apresentado distintos tipos de patologia, em sua grande maioria ligadas a atuação dos íons cloro. Como consequencia, a vida útil destas peças tem reduzido drasticamente, gerando custos com manutenção. Por isso, o presente trabalho objetivou desenvolver alternativas visando incrementar a durabilidade de postes de concreto armado, com a redução da transferência de cloretos em seu cobrimento, variando o traço e a composição química do concreto, avaliando a influência destes parâmetros na resistência mecânica do material. Para tanto, foram moldados diversos corpos de prova (CPs), com diferentes composições, usando cimento Portland do tipo CPII-E 32 (composto com escória), com relação água/cimento variando entre 0,4 e 0,5. Traços de concreto contendo adições de sílica ativa (visando a redução da capilaridade) e de lama vermelha (no intuito de proteger a armadura pela redução do teor de cloretos livres) também foram testados. A avaliação do comportamento dos concretos se baseou em resultados de caracterização físico-mecânica do material, além da avaliação da resistividade elétrica do concreto e do potencial de corrosão da armadura. Os resultados obtidos mostram que a adição de sílica ativa e lama vermelha resultou na redução da porosidade e da absorção de água das amostras de concreto, bem como o incremento na resistência mecânica, quando comparados ao concreto utilizado atualmente na fabricação de postes em São Luís. Adicionalmente, evidenciou-se redução drástica na corrosibilidade de armaduras protegidas com concreto contendo estas adições, triplicando a vida útil das peças.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2439109 bytes, checksum: 0bb02f2f787433a3a9e650f456e52c74 (MD5) Previous issue date: 2009-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A serious problem that can damage reinforced concrete structures in urban environments is the corrosion of steel reinforcement, which takes place mainly due to chloride marine regions penetration into concrete and its carbonation. For this last case, the electrochemical realkalisation (ERA) technique has been recently developed as a rehabilitation method aimed on re-establishing concrete alkalinity, which leads to the re-establishment of the steel passivity. This way, this research aimed to study the influence of concrete characteristic and thickness of concrete cover on the ERA. For this purpose, prismatic concrete specimens were cast with two different thickness of reinforcement concrete cover, two types of Portland cements (Brazilian cements type IV and V) and water to cement ratios of 0,55 e 0,65. The specimens were previously carbonated in a chamber with saturated atmosphere (100% of CO2). After loosing the passivity, the specimens were subjected to ERA treatment and the process was monitored by spraying thymolphthalein indicator and electrochemical measurements of half-cell corrosion potencial (Ecorr), corrosion rate (icorr) and superficial resistivity (ρ). These electrochemical measurements were also done along the carbonation period. For the ERA treatment, a sodium carbonate solution (1M) was used as electrolyte, a titanium mesh as the anode and a current density of 2 A/m²concrete. Measurements of alkalinity were carried out for reference (REF), carbonated (CARB) and realkalysed (ERA) concretes. The results pointed out that the treated specimens presented higher relative alkalinity than the carbonated specimens and this confirms the efficiency of the ERA, concerning the reestablishment of the concrete cover alkalinity. The alkalinity provided by the treatment is a function of total electric charged passed, which weakens as total charge passed increases. Pozolanic concretes needed higher electric charged passed than OPC concretes to complete realkalisation of concrete cover, although the last one reached higher relative alkalinity levels. This indicates that the effectiveness of concrete realkalisation with pozolanic addition seems to be more difficult. In addition, after the ERA treatment, pozolanic concretes tend to present longer depolarization periods to repassivate reinforcements. The specimens with thicker concrete cover required higher electric charged passed and more time to complete the treatment and, afterwards, tend to present a shorter time to repassivate reinforcements. It was observed that Ecorr values indicate a reinforcement repassivation tendency. On the other hand, although there is a decrease tendency of icorr values, more time is needed to give definitive responses about reinforcement repassivation. Finally, the electric charged passed, only enough to complete realkalisation of whole concrete cover, has fundamental influence on the efficiency of the treatment and the depolarization period until repassivation. On the other hand, electric charged passed, exceeding that enough to complete realkalisation of whole concrete cover, doesn t present influence on repassivation of steel reinforced. / Um dos maiores problemas que afeta as estruturas de concreto armado inseridas em ambientes urbanos é a corrosão das armaduras de aço, que ocorre, principalmente, pela ação dos cloretos ou pela carbonatação do concreto. Para este último caso, a realcalinização eletroquímica (RAE) tem sido proposta recentemente como um método de tratamento visando o restabelecimento da alcalinidade dos concretos, criando as condições de repassivação das armaduras e aumentando a durabilidade das estruturas. Desse modo, este trabalho teve como objetivo estudar a influência de características do concreto e da espessura de cobrimento da armadura na RAE de concretos carbonatados. Para isso foram moldados corpos de prova (CP) prismáticos com espessuras de cobrimento de 1 e 2,5cm, utilizando-se os cimentos Portland CP V (Alta Resistência Inicial - ARI) e CP IV (Pozolânico - POZ) e as relações água/cimento 0,55 e 0,65. Primeiramente, as amostras foram submetidas a um processo de carbonatação acelerada (100% de CO2). Após a despassivação das armaduras, as amostras foram submetidas à RAE, sendo o avanço da frente de realcalinização monitorada através solução de timolftaleína. Nas duas etapas foi realizado um monitoramento eletroquímico, através de medidas de potenciais de corrosão (Ecorr), velocidade de corrosão (icorr) e resistividade elétrica superficial (ρ). No tratamento utilizou-se uma solução alcalina de carbonato de sódio (1M), uma malha de titânio (ânodo) e uma densidade de corrente média de 2 A/m²concreto. Medidas de alcalinidade foram realizadas para os concretos de referência (REF), carbonatados (CARB) e realcalinizados (RAE). Os resultados mostram que as amostras submetidas ao tratamento apresentaram maior alcalinidade relativa do que as amostras carbonatadas, o que comprovou a eficiência do tratamento em restabelecer a alcalinidade de todo o cobrimento. A alcalinidade relativa dos concretos, proporcionada pelo tratamento, é função da densidade de carga passante. No entanto, há uma tendência de atenuação dessa influência com o crescimento da carga passante. Os concretos POZ necessitaram de maiores densidades de carga passante e tempo para realcalinizar todo o cobrimento, embora os concretos ARI tenham obtido maiores alcalinidades relativas após o tratamento, mostrando que, na RAE, há uma maior dificuldade no restabelecimento da alcalinidade dos concretos compostos com adições minerais. Além disso, após o tratamento, foi verificado que os concretos POZ tendem demorar mais para conduzir as armaduras à repassivação. As amostras de maior espessura de cobrimento necessitaram de maiores densidade de carga passante e tempo para completar o tratamento e, após o tratamento, tendem a apresentar menor tempo para conduzir as armaduras à repassivação. Com base no monitoramento eletroquímico realizado, observou-se que os valores de Ecorr indicam tendência de repassivação das armaduras. Por outro lado, embora haja uma tendência de diminuição dos valores de icorr, estes necessitam de maior intervalo de tempo para fornecerem respostas conclusivas acerca da repassivação das barras. Por fim, a densidade de carga passante, suficiente para restabelecer a alcalinidade do concreto de cobrimento, tem papel fundamental na eficiência do tratamento e no tempo de despolarização estimado para a repassivação das armaduras. Por outro lado, a densidade de carga passante, excedente àquela suficiente para a realcalinização completa do concreto de cobrimento, não apresenta influencia expressiva na repassivação das armaduras.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1695500 bytes, checksum: b77d39955ddb7d3ec8312b3123029622 (MD5) Previous issue date: 2010-06-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Gypsum is one of the oldest building materials which are known. By virtue of being a ligand less environment aggressive than Portland cement, its use should be encouraged and its new applications studied. This work aims at technological innovation for the greater application of gypsum in construction industry, including development of a structural horizontal gypsum reinforced by bamboo. The first phase of the work deals with the properties of materials used. Then, we described the existing limitations on the use of gypsum in construction, such as strength and durability. The resistance was improved by reducing the amount of mixing water. Treatments were developed to reduce susceptibility of gypsum in relation to water. Then, an analysis was performed on the characteristics of bamboo, developing treatments to reduce water absorption and increase their adherence to the folder of plaster. After the study of plaster and bamboo as isolated elements it was evaluated the behavior of the composite gypsum / bamboo. Finally, the element has been tested in the laboratory and used in a prototype built on campus. These results indicate that resistance of the gypsum can be increased with simple technologies, such as the reduction of mixing water and densification by vibration. As for durability, minimizing the absorption of water, and surface treatments such as immersion in creosote and painting with castor beans developed resin proved effective. The plaster/bamboo adherence could be improved through parallel treatments aiming the reduction of water absorption and the increase of the roughness of bamboo sticks surface. The developed elements are behaving properly in the prototype were applied. / O gesso é um dos materiais de construção mais antigos que se tem conhecimento. Em virtude de ser um ligante menos agressivo ao ambiente que o cimento Portland, seu uso deve ser incentivado e suas novas aplicações estudadas. Este trabalho tem como objetivo a inovação tecnológica para a maior aplicação do gesso na construção civil, inclusive com o desenvolvimento de um elemento estrutural horizontal de gesso reforçado por bambu. A primeira fase do trabalho aborda as propriedades dos materiais utilizados. Em seguida, foram descritas as limitações existentes na utilização do gesso na construção, tais como a resistência e a durabilidade. A resistência foi melhorada com a redução na quantidade de água de amassamento. Foram desenvolvidos tratamentos para diminuir a susceptibilidade do gesso em relação à água. Em seguida, foi realizada uma análise nas características do bambu, desenvolvendo-se tratamentos para redução de absorção de água e aumento de sua aderência à pasta de gesso. Após o estudo do gesso e do bambu como elementos isolados foi avaliado o comportamento do compósito gesso/bambu. Por fim, o elemento desenvolvido foi testado em laboratório e utilizado em um protótipo construído no campus universitário. Os resultados deste trabalho indicaram que a resistência do gesso pode ser elevada com tecnologias simples, tais como a redução de água de amassamento e o adensamento por vibração. Quanto à durabilidade, a minimização na absorção de água, e tratamentos superficiais como a imersão em creosoto e pintura com resina de mamona desenvolvidos mostraram-se eficazes. A aderência gesso/bambu pôde ser melhorada por meio de tratamentos paralelos buscando a redução de absorção de água e o aumento da rugosidade da sua superfície das varas de bambu. Os elementos desenvolvidos estão se comportando adequadamente no protótipo onde foram aplicados.

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