Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-07-20T21:02:56Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Luciano.pdf: 3222790 bytes, checksum: d8ed47227a2422233e12e79a0443b4a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-07-26T13:29:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Luciano.pdf: 3222790 bytes, checksum: d8ed47227a2422233e12e79a0443b4a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T13:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Luciano.pdf: 3222790 bytes, checksum: d8ed47227a2422233e12e79a0443b4a4 (MD5) / CAPES / Diversas pesquisas buscam o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias aplicadas às argamassas, com o objetivo de potencializar suas propriedades físicas, mecânicas, reológicas e de durabilidade. Dentre estes novos materiais, destacam-se os polímeros, cuja utilização cresce rapidamente na construção civil, seja em aditivos ou peças acabadas (portas, esquadrias, etc.). Associado ao uso de aditivos poliméricos, os conceitos de reologia e distribuição granulométrica na formulação de argamassas têm auxiliado no desenvolvimento de materiais com excelente desempenho em seus diversos usos e aplicações. Nesse contexto, o presente estudo visa avaliar a potencialidade de uma ferramenta estatística de análises de mistura, isto é, um conceito de regras de misturas, em que as propriedades relevantes das argamassas ou pastas poliméricas são relacionadas com a proporção de matérias-primas, levando-se em consideração conceitos reológicos e de empacotamento de partículas. Após a caracterização física, química e mineralógica das matérias-primas, foi determinada a matriz cimentícia da argamassa polimérica, bem como a distribuição de agregados com a menor porosidade. Em seguida, foram realizadas avaliações das propriedades da argamassa polimérica no estado fresco, como a densidade de massa e o teor de ar incorporado, bem como as propriedades reológicas (viscosidade e tensão de escoamento) e no estado endurecido (resistências à tração na flexão e compressão axial, porosidade e densidade aparentes, absorção de água por capilaridade). Os resultados mostraram que os modelos conseguiram prever propriedades semelhantes àquelas obtidas experimentalmente, como, por exemplo, a viscosidade, tensão de escoamento e resistência à compressão axial, além de ratificar a influência dos polímeros nas propriedades das matrizes cimentícias.

O concreto é o material de construção mais utilizado e nos últimos anos, estudos têm sido desenvolvidos em busca de materiais com desempenho mecânico e durabilidade superiores, com redução do consumo de cimento. Nesse contexto, tem-se o estudo do empacotamento de partículas associado à dosagem de concretos, produzindo estruturas mais densas e compactas, com melhor consumo energético. Basicamente, o empacotamento de partículas consiste em otimizar composições empregando partículas de diferentes tamanhos, promovendo o refinamento dos poros e, eventualmente, reduzindo o volume de pasta necessário para envolver as partículas da mistura. O empacotamento de partículas permite uma evolução nas propriedades do concreto, além de promover um benefício ambiental por meio da utilização de resíduos e subprodutos industriais, redução de emissões poluentes e economia de energia, mediante a redução do consumo de cimento na mistura. Diante disto, o presente trabalho tem por objetivo aplicar o conceito de empacotamento de partículas na otimização de traços de concretos convencionais e de alta resistência. Para isso, realizou-se inicialmente um estudo de dosagem, sendo determinados traços de referência pela metodologia tradicional. Aplicando o modelo de empacotamento de Alfred, foi determinado o coeficiente de distribuição de cada mistura e, então, os traços foram otimizados mantendo-se o mesmo coeficiente, sendo comparadas as propriedades dos concretos otimizados com propriedades das misturas de referência. Verificou-se que nas misturas otimizadas não foi possível obter a trabalhabilidade desejada, sendo necessário ajustar o teor de aditivo a fim de manter a mesma consistência. No estado endurecido, os concretos otimizados apresentaram desempenho físico e mecânico superior aos concretos dosados pela metodologia tradicional. Os ensaios não destrutivos apenas permitiram verificar a evolução com o tempo do módulo de elasticidade dinâmico e da porosidade, visto que a mudança da composição das misturas influencia diretamente no módulo e na velocidade de propagação da onda no material. Por fim, foi possível verificar a sustentabilidade dos concretos otimizados, que apresentaram índice de intensidade de ligante mais eficiente que os concretos de referência, reforçando a importância desse trabalho. / Concrete is the most widely used construction material and in recent years, studies have been developed in search of materials with higher mechanical performance and durability, with reduced cement consumption. In this sense, the study of particle packing associated to the mix design of concrete, producing denser and more compact structures, with better energy consumption, is being studied. Basically, particle packing consists of optimizing compositions employing particles of different sizes, promoting pore refinement and possibly reducing the volume of cement paste required to involve the particles in the mix. The particle packing allows an evolution in concrete\'s properties, besides promoting an environmental benefit using industrial wates and by-products, reduction of polluting emissions and energy saving, by reducing the consumption of cement in the mix. In this view, the present research aims to apply the concept of particle packing in the optimization of conventional and high strength concretes mix design. For this, a mix design study was carried out initially, being determined reference concretes mix design by the traditional methodology. Applying the Alfred\'s packing model, the distribution coefficient of each mix was determined and concretes mix design were optimized by keeping the same coefficient, and the properties of the optimized concretes were compared with the properties of the reference mixtures. It was verified that, in optimized mixtures, it was not possible to get the desired workability and it was required to fit the chemical admixture content in order to keep the same consistency. In the hardened state, the optimized concrete showed physical and mechanical performance higher than concretes designed by the traditional methodology. The non-destructive tests only allowed to verify the evolution of the dynamic elasticity modulus and the porosity with time, since the change of the composition of the mixtures directly influences the modulus and the wave propagation speed in the material. Finally, it was possible to verify the sustainability of the optimized concretes, which presented a binder intensity index more efficient than the reference concrete, reinforcing the importance of this research.

Este trabalho apresenta o uso de planejamento granulométrico na preparação e caracterização de suspensões concentradas de alumina em meio aquoso, que posteriormente deverão ser utilizadas para a conformação por colagem em fitas - processo de tape casting. A suspensão foi preparada utilizando-se duas ou mais distribuições granulométricas diferentes na sua formulação, a fim de promover a otimização do empacotamento de partículas. As condições para estabilização das suspensões preparadas foram obtidas por meio de estudos de comportamento reológico e através de curvas isotermas de adsorção, por meio de medidas de viscosidade em função da concentração de aditivo dispersante e de medidas de mobilidade eletroforética dinâmica, respectivamente. Os valores mostram a qualidade dos dados obtidos nas simulações quanto aos valores de IPS calculados, em função de uma quantidade de água pré estabelecida de 35% em volume, ficando em média próximo do valor de 0,150µm, para as formulações simuladas. Desta forma foi possível preparar uma suspensão concentrada com empacotamento de partículas otimizado podendo chegar a um valor máximo de 60% em volume de sólidos, com possibilidades de minimizar os possíveis efeitos adversos da retração durante a secagem e queima dos filmes. / This paper presents the use of grain size in the pack planning for preparation and characterization of a concentrated suspension of alumina in aqueous medium, which subsequently will be used for the conformation by tape casting process. The suspension was prepared using two or more different particle size distributions in the formulation to promote the optimization of particle packing. The definitions of stability and rheological behavior of dispersion curves were made by adsorption isotherms, by measuring electrokinetic mobility and viscosity curves as a function of concentration of additives, respectively. The results show the quality of data obtained in the simulations as the maximum values of IPS for each formulation. Then, it is possible to prepare a concentrated suspension with optimized particle packing and may reach a maximum value of 60% by volume of solids, with opportunities to minimize the possible adverse effects of shrinkage during drying of the films.

Neste trabalho se buscou criar uma base tecnológica para síntese digital e visualização virtual de microestruturas de materiais policristalinos monofásicos, visando disponibilizar software e metodologias de baixo custo aos pesquisadores da área ou de áreas correlatas. Para isso foram levantados e testados métodos, sistemas, bibliotecas e algoritmos computacionais pertinentes ao problema em questão. A técnica de síntese escolhida adotou uma simulação física de empacotamento de partículas seguida por tesselação espacial baseada no diagrama Voronoi. Para testar a abordagem uma amostra de um material real foi reconstituída digitalmente. O modelo reproduziu com grande precisão a distribuição de tamanhos de grão, o número de faces por grão e o número de vizinhos imediatos da referência. Na frente de visualização virtual buscou-se definir um modelo capaz de lidar com grandes quantidades de dados e baseado em princípios cognitivos sólidos, que permitisse maior extração de conhecimento de modelos microestruturais. A técnica de visualização em múltiplas escalas foi considerada a mais apropriada aos modelos cujos objetos e detalhes abrangem diversas escalas espaciais, permitindo ao computador lidar com vastas quantidades de dados ao alternar entre qualidade e quantidade no processo de geração de imagens. Técnicas de visualização tradicionais também foram testadas e a técnica de corte se mostrou fundamental, principalmente para a exploração direta do interior do modelo, mas também para a extração de dados voltados a análise microestrutural estereológica. / The main goal of this work is to create a technological foundation for digital synthesis and virtual visualization of single-phase polycrystalline materials microstrutures, aiming to offer low cost software and methodologies to materials science researchers and alike. Several methods, applications, libraries and algorithms were tested and the most appropriate were selected for further exploration. The chosen microstructural synthesis technique uses newtonian particle packing simulation, followed by a Voronoi-based tesselation. This simple approach were put to test using a real material sample. The sample were digitally built and meaningfull parameters like grain size distribution, edges per face and mean number of neighbours were replicated with acceptable precision. Regarding visualization, the most relevant issue was the specification of a computationally scalable method based on proven cognitive principles, capable to deal with a huge amount of information and to support efficient knowledge extraction from microstructural models. The multiscale approach has proved to be the most suited for models that spans several scales in space, allowing computers to store and display large quantities of data and to manage the tradeoff between quality and quantity in the rendering process. Traditional visualization techniques were tested as well and section visualization has proved to be paramount for internal model visualization, as it is for stereological microstructural analysis.

Este trabalho apresenta o uso de planejamento granulométrico na preparação e caracterização de suspensões concentradas de alumina em meio aquoso, que posteriormente deverão ser utilizadas para a conformação por colagem em fitas - processo de tape casting. A suspensão foi preparada utilizando-se duas ou mais distribuições granulométricas diferentes na sua formulação, a fim de promover a otimização do empacotamento de partículas. As condições para estabilização das suspensões preparadas foram obtidas por meio de estudos de comportamento reológico e através de curvas isotermas de adsorção, por meio de medidas de viscosidade em função da concentração de aditivo dispersante e de medidas de mobilidade eletroforética dinâmica, respectivamente. Os valores mostram a qualidade dos dados obtidos nas simulações quanto aos valores de IPS calculados, em função de uma quantidade de água pré estabelecida de 35% em volume, ficando em média próximo do valor de 0,150µm, para as formulações simuladas. Desta forma foi possível preparar uma suspensão concentrada com empacotamento de partículas otimizado podendo chegar a um valor máximo de 60% em volume de sólidos, com possibilidades de minimizar os possíveis efeitos adversos da retração durante a secagem e queima dos filmes. / This paper presents the use of grain size in the pack planning for preparation and characterization of a concentrated suspension of alumina in aqueous medium, which subsequently will be used for the conformation by tape casting process. The suspension was prepared using two or more different particle size distributions in the formulation to promote the optimization of particle packing. The definitions of stability and rheological behavior of dispersion curves were made by adsorption isotherms, by measuring electrokinetic mobility and viscosity curves as a function of concentration of additives, respectively. The results show the quality of data obtained in the simulations as the maximum values of IPS for each formulation. Then, it is possible to prepare a concentrated suspension with optimized particle packing and may reach a maximum value of 60% by volume of solids, with opportunities to minimize the possible adverse effects of shrinkage during drying of the films.

Neste trabalho se buscou criar uma base tecnológica para síntese digital e visualização virtual de microestruturas de materiais policristalinos monofásicos, visando disponibilizar software e metodologias de baixo custo aos pesquisadores da área ou de áreas correlatas. Para isso foram levantados e testados métodos, sistemas, bibliotecas e algoritmos computacionais pertinentes ao problema em questão. A técnica de síntese escolhida adotou uma simulação física de empacotamento de partículas seguida por tesselação espacial baseada no diagrama Voronoi. Para testar a abordagem uma amostra de um material real foi reconstituída digitalmente. O modelo reproduziu com grande precisão a distribuição de tamanhos de grão, o número de faces por grão e o número de vizinhos imediatos da referência. Na frente de visualização virtual buscou-se definir um modelo capaz de lidar com grandes quantidades de dados e baseado em princípios cognitivos sólidos, que permitisse maior extração de conhecimento de modelos microestruturais. A técnica de visualização em múltiplas escalas foi considerada a mais apropriada aos modelos cujos objetos e detalhes abrangem diversas escalas espaciais, permitindo ao computador lidar com vastas quantidades de dados ao alternar entre qualidade e quantidade no processo de geração de imagens. Técnicas de visualização tradicionais também foram testadas e a técnica de corte se mostrou fundamental, principalmente para a exploração direta do interior do modelo, mas também para a extração de dados voltados a análise microestrutural estereológica. / The main goal of this work is to create a technological foundation for digital synthesis and virtual visualization of single-phase polycrystalline materials microstrutures, aiming to offer low cost software and methodologies to materials science researchers and alike. Several methods, applications, libraries and algorithms were tested and the most appropriate were selected for further exploration. The chosen microstructural synthesis technique uses newtonian particle packing simulation, followed by a Voronoi-based tesselation. This simple approach were put to test using a real material sample. The sample were digitally built and meaningfull parameters like grain size distribution, edges per face and mean number of neighbours were replicated with acceptable precision. Regarding visualization, the most relevant issue was the specification of a computationally scalable method based on proven cognitive principles, capable to deal with a huge amount of information and to support efficient knowledge extraction from microstructural models. The multiscale approach has proved to be the most suited for models that spans several scales in space, allowing computers to store and display large quantities of data and to manage the tradeoff between quality and quantity in the rendering process. Traditional visualization techniques were tested as well and section visualization has proved to be paramount for internal model visualization, as it is for stereological microstructural analysis.

O uso do cimento nas dosagens de materiais cimentícios sempre foi uma preocupação na construção civil por questões de custo. Com o surgimento das discussões sobre sustentabilidade, as preocupações passam a ocorrer também com relação aos impactos ambientais gerados em sua produção, principalmente as emissões de 2. Apesar de grandes esforços industriais para a redução destas emissões, as estratégias adotadas não têm sido eficientes para atingir patamares de redução suficientes. Neste cenário, a substituição de parte do cimento por finos inertes, conhecidos como fíleres, provenientes de matérias-primas abundantes e baratas, podem proporcionar ganhos econômicos e ambientais, já que estes materiais apresentam menor impacto de produção por não necessitarem serem submetidos a processos térmicos. Além disso, a adição de fíleres na matriz cimentícia pode contribuir para o aumento da eficiência dos ligantes, pois possibilita o melhor empacotamento de partículas, com diminuição de vazios, que contribui para a redução do teor de água na mistura o que significa possibilidade de desempenho mecânico satisfatório com menos clínquer. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de substituição de parte do cimento por fíleres de quartzo em pastas cimentícias, visando reduzir o consumo de clínquer. Foram avaliados os comportamentos reológicos e mecânicos de dosagens de pastas e argamassas de clínquer-fíler, verificando o desempenho dos materiais produzidos. Para estudo das pastas foram feitas caracterizações das matérias-primas, ensaios de reologia para determinar o teor ótimo de dispersante, e ensaios de resistência à compressão para teores de água fixos, variando os fíleres com três composições granulométricas distintas. Para avaliação das argamassas, foram realizados ensaios de resistência à compressão e determinados os módulos de elasticidade. A análise dos resultados foi feita por meio de comparativos entre os comportamentos reológicos e mecânicos das misturas, além do cálculo do indicador de eficiência Binder Intensity (BI), que é uma relação entre o consumo de cimento e a resistência mecânica. Os materiais produzidos com fíleres atingiram comportamentos reológicos próximos ao material convencional, mas com teores de água reduzidos, contribuindo para o alcance de boas resistências mecânicas com menor consumo de cimento, e módulos de elasticidade equivalentes. Os resultados obtidos nos II experimentos realizados comprovam os ganhos de eficiência alcançados com a adição de fíleres de quartzo em materiais cimentícios e a viabilidade para aplicação na construção civil. / The use of cement in cementitious materials dosages has always been a concern in civil construction for costs issues. With the emergence of sustainability discussions, also arise concerns about environmental impacts generated in its production, mainly 2 emissions. Although the large industrials efforts to reduce these emissions, the strategies adopted havent been efficient to achieve sufficient reduction levels. In this scenario, partial replacement of cement by inert fines, denominated fillers, from abundant and cheap raw materials, can provide environmental and economic gains, since these materials produce lower environmental impact as they dont need to be submitted to thermal processes. Beyond that, the fillers addition in cementitious matrix can contribute to the increase of binders efficiency, as it allows the particles packaging, with the decreasing of voids, which contributes to the reduction of water content in the mixture which means possibility of satisfactory mechanical performance with less clinker content. Thus, this study aims to evaluate the potential of cement replacement by quartz fíller in cement mixtures, in order to reduce clinkers consumption. Were evaluated the rheological and mechanical behavior of pastes and mortars dosages made of clinker-filler, and was verified the performance of the materials produced. To the paste study, were made raw materials characterizations, rheology tests to determine the optimum dispersant content, and compressive strength tests for fixed water contents, varying three fillers with different particle sizes. For mortars evaluation, were performed compressive strength tests and was determined the elastic modulus. The analysis of the results were made though comparisons between mixtures rheological and mechanical behaviors, besides the calculation of the efficiency index Binder Intensity (BI), which is a relation between cement consumption and the mechanical strength. The materials produced with fillers reached a rhealogical behavior close to the conventional materials behavior, but with reduced water contents, contributing to the achievement of good mechanical resistance with lower cement consumption, and equivalentmodulus of elasticity. The results obtained in the experiments performed demonstrate the efficiency gains achieved with the addition of quartz fillers in cementitious materials and the feasibility for application in the civil construction industry.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6459.pdf: 4283564 bytes, checksum: 527069b2b33732466b82a6f78943d62f (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / This thesis presents the development of a new criterion which can indicate new compositions for amorphous metallic alloys. This new criterion was based on dense packing of spheres combined with the lambda criterion through the coordination number. The mathematical development is presented and a software was developed with the purpose of indicating alloys with best glass forming ability (GFA). This software includes and concatenates several other criteria. For this purpose, we performed a mathematical analysis of the criteria, which included: (i) (λmin) criterion which uses the minimum topological instability parameter and it is used as an indication of phase competition during the solidification. (ii) the γ parameter, which reflects the relative GFA between bulky metallic glasses (BMG) and it is based on characteristic temperatures, such as: the glass transition temperature - Tg, the crystallization onset temperature - Tx and the liquidus temperature - Tl. (iii) the parameter Zc that is the critical thickness for bulky glass formation, which corresponds to the maximum dimension in which the molten can be formed without any crystals precipitation and (iv) the parameter Rc that is the critical cooling rate for glass formation, which decreases inversely to the Zc values. Through a mathematical formalism combining all the parameters, the software can decide the most suitable composition range to produce a new alloy. The results are presented and compared with the ones available on the literature. Also, for comparison, new alloys were developed by using the new criterion. These results indicate good agreement with the literature and with the experimental data since it is not a general theory, but intends to meet some specific cases with a reasonable convergence and which still need to be better studied. / Esta tese apresenta o desenvolvimento de um novo critério para indicar novas composições de ligas metálicas amorfas. Este novo critério foi baseado no empacotamento denso de esferas combinado com o critério lambda através do número de coordenação. O desenvolvimento matemático é apresentado e um software que engloba e concatena diversos outros critérios foi desenvolvido com o propósito de indicar as melhores ligas metálicas com alta tendência à formação de vidros (GFA). Para tal, houve uma análise matemática dos critérios, entre eles: (i) o critério λmin, que usa o parâmetro de mínima instabilidade topológica, usado como indicativo da competição de fases durante a solidificação; (ii) o parâmetro γ, que reflete a GFA relativa entre vidros metálicos volumosos (BMG) com base nas temperaturas características como a temperatura de transição vítrea - Tg; temperatura de início de cristalização - Tx e a temperatura liquidus - Tl; (iii) o parâmetro Zc, que é a espessura crítica para a formação do vidro volumoso e que corresponde à máxima dimensão com que o fundido pode ser formado sem que haja precipitação de cristais e (iv) o parâmetro Rc, que é a taxa de resfriamento crítico para a formação de vidro a qual decresce inversamente aos valores de Zc. Através de formalismo matemático para combinar todos os parâmetros, o software pode decidir qual a faixa de composição mais adequada para a produção de uma nova liga. Os resultados são apresentados e comparados com a bibliografia existente, além de terem sido desenvolvidas ligas experimentais para comparação. Estes resultados indicam uma boa concordância com a literatura e com os dados experimentais, uma vez que não se trata de uma teoria geral, mas que pretende atender a alguns casos específicos com razoável convergência e que ainda precisam ser melhor estudados.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a confecção de concretos estruturais com baixo consumo de cimento Portland e avalia algumas das suas propriedades no estado fresco e endurecido, tanto em termos mecânicos como de durabilidade. O uso de concretos de baixo consumo de cimento Portland tem por objetivo possibilitar maior sustentabilidade da indústria da construção baseada no concreto, como maior longevidade de jazidas, reduções na emissão de \'CO IND.2\' e no consumo de energia e menores custos de transporte. Possibilita também diversas melhorias técnicas, como menor retração, fissuração e calor de hidratação. Com base em conceitos de empacotamento e dispersão de partículas, uso de adições minerais e fílers e escolha adequada dos materiais, obtiveram-se concretos com baixo consumo de cimento e alta resistência, com consumo relativo de materiais aglomerantes inferior a 5 kg/\'M POT.3\' para produzir 1 MPa de resistência à compressão. Avaliaram-se diversos parâmetros relacionados à durabilidade destes concretos com base em ensaios de absorção de água por imersão, absorção de água por capilaridade, permeabilidade, abrasão, carbonatação e potencial de corrosão. Os resultados obtidos indicam que os concretos de baixo consumo de cimento obtidos podem ter durabilidade comparável ou até superior a concretos usualmente considerados como de bom desempenho. Observou-se que a durabilidade é dependente do tipo de cimento empregado e que deve ser avaliada especificamente com relação ao tipo de ação agressiva a que o concreto estará exposto. / This dissertation presents a study on the development of structural concrete with low Portland cement consumption and evaluates some of its fresh and hardened properties, in mechanical and durability terms. The use of low concrete Portland cement consumption is intended to enable greater sustainability of the construction industry based on concrete, as increased longevity of deposits, reductions in \'CO IND.2\' emissions and energy consumption and lower transportation costs. It also allows several technical improvements, such as reduced shrinkage, cracking and hydration heat. Based on particle packaging and dispersion, use of mineral additives and fillers and appropriate choice of material, concrete with low cement content and high strength was obtained, with relative consumption of binder materials below 5 kg/\'M POT.3\' to produce 1 MPa compressive strength. Various durability parameters were evaluated based on tests such water absorption by immersion, water absorption by capillarity, permeability, abrasion, corrosion potential and carbonation. The results indicate that the low cement consumption concretes may have achieved comparable or superior durability to concrete usually regarded as good performance. It was observed that the durability is dependent on the type of cement used and that durability should be assessed specifically with regard to the type of aggressive action that the concrete will be exposed.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a confecção de concretos estruturais com baixo consumo de cimento Portland e avalia algumas das suas propriedades no estado fresco e endurecido, tanto em termos mecânicos como de durabilidade. O uso de concretos de baixo consumo de cimento Portland tem por objetivo possibilitar maior sustentabilidade da indústria da construção baseada no concreto, como maior longevidade de jazidas, reduções na emissão de \'CO IND.2\' e no consumo de energia e menores custos de transporte. Possibilita também diversas melhorias técnicas, como menor retração, fissuração e calor de hidratação. Com base em conceitos de empacotamento e dispersão de partículas, uso de adições minerais e fílers e escolha adequada dos materiais, obtiveram-se concretos com baixo consumo de cimento e alta resistência, com consumo relativo de materiais aglomerantes inferior a 5 kg/\'M POT.3\' para produzir 1 MPa de resistência à compressão. Avaliaram-se diversos parâmetros relacionados à durabilidade destes concretos com base em ensaios de absorção de água por imersão, absorção de água por capilaridade, permeabilidade, abrasão, carbonatação e potencial de corrosão. Os resultados obtidos indicam que os concretos de baixo consumo de cimento obtidos podem ter durabilidade comparável ou até superior a concretos usualmente considerados como de bom desempenho. Observou-se que a durabilidade é dependente do tipo de cimento empregado e que deve ser avaliada especificamente com relação ao tipo de ação agressiva a que o concreto estará exposto. / This dissertation presents a study on the development of structural concrete with low Portland cement consumption and evaluates some of its fresh and hardened properties, in mechanical and durability terms. The use of low concrete Portland cement consumption is intended to enable greater sustainability of the construction industry based on concrete, as increased longevity of deposits, reductions in \'CO IND.2\' emissions and energy consumption and lower transportation costs. It also allows several technical improvements, such as reduced shrinkage, cracking and hydration heat. Based on particle packaging and dispersion, use of mineral additives and fillers and appropriate choice of material, concrete with low cement content and high strength was obtained, with relative consumption of binder materials below 5 kg/\'M POT.3\' to produce 1 MPa compressive strength. Various durability parameters were evaluated based on tests such water absorption by immersion, water absorption by capillarity, permeability, abrasion, corrosion potential and carbonation. The results indicate that the low cement consumption concretes may have achieved comparable or superior durability to concrete usually regarded as good performance. It was observed that the durability is dependent on the type of cement used and that durability should be assessed specifically with regard to the type of aggressive action that the concrete will be exposed.