Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-08T03:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336282.pdf: 2177110 bytes, checksum: c6abf1d9c59b495cbef472ef1d560ca4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Desde a sua descoberta, os nanomateriais vêm despertando interesse no desenvolvimento tecnológico de várias áreas. As características peculiares do nanobastões de SiC os tornam materiais promissores para reforço de matrizes. A utilização dos nanobastões de SiC como reforço em matriz de cimento Portland ainda não é tão desenvolvido no meio acadêmico. Neste trabalho, confeccionou-se pastas de cimento Portland com diferentes percentuais de nanobastões de SiC em relação a massa de cimento, 0,25%, 0,50%, 1,00% e 1,50% e mais a pasta referencial, constituída apenas de água e cimento. Para garantir a mesma fluidez das pastas, utilizou-se superplastificante à base de policarboxilato de sódio e para dispersar os nanobastões de SiC foi utilizado o processo de sonicação. Por fim, realizou-se os ensaios de calorimetria, módulo de elasticidade, resistência à compressão, à flexão e o ensaio de índice de vazios das pastas. A calorimetria mostrou que os nanobastões de SiC são materiais que provavelmente promovem pontos de nucleação heterogênea, mas esse fato não pôde ser avaliado pois a hidratação das pastas sofreu influência do aditivo. Os resultados demonstraram que as pastas com adição de nanobastões não tinham diferença significativa no módulo de elasticidade, quando comparadas com a pasta referencial, tanto na idade de 7 quanto na de 28 dias. Na resistência à flexão para a idade de 7 dias obteve-se um aumento de 103% e aos 28 dias verificou-se um acréscimo de 33%. Já na resistência à compressão dos corpos cilíndricos ocorreram ganhos de até 32% aos 7 dias e 24% aos 28 dias. Na resistência à compressão dos corpos prismáticos esses ganhos ficaram em 16% na idade de 7 dias e 13% na de 28 dias. As pastas com adição de nanobastões apresentaram percentuais menores no ensaio de índice de vazios, em relação a referencial. Devido ao tamanho e à forma, os nanobastões de SiC comportam-se como pontes de transferência de tensões durante a aplicação de carga nos ensaios mecânicos, otimizando então os resultados dos mesmos, por isso podem ser uma boa alternativa para reforço de matrizes de cimento Portland.<br> / Abstract : Since its discovery, nanomaterials have attracted interest in technological development in various areas. The peculiar characteristics of SiC nanowhiskers make them promising materials for reinforcing matrices. The use of SiC nanowhiskers as reinforcement in Portland cement matrix is not yet as developed in academia. In this paper, it was prepared Portland cement pastes with different percentages of SiC nanowhiskers for cement weight, 0,25%, 0,50%, 1,00% and 1,50% and the reference cement paste, constituted only water and cement. To ensure the same flow of pastes, it was used a sodium polycarboxylate additive and to disperse SiC nanowhiskers, it was used sonication process.Calorimetry, elastic modulus, compressive strength, flexural strength, and void index were measured. Calorimetry showed that the SiC nanowhiskers seems to promote heterogeneous nucleation, but this fact could not be evaluated because the cement hydration suffered the influence of additive. Results showed that nanowhiskers had no significant effect on elastic modulus compared with the reference paste, both at the age of 7 as 28 days. Flexural strength, increased 103% and 33% at 7 and 28 days old pastes respectively. The cylindrical compressive strength gains was 32% at 7 days and 24% at 28 days. For the prismatic compressive strength these gains were 16% at the age of 7 days and 13% in 28 days. Pastes with added SiC nanowhiskers showed lower percentage in void index. Due to the size and shape, the SiC nanowhiskers can act as stress transfer bridges during loading, in mechanical tests, so it may be a good alternative for strengthening Portland cement products.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337465.pdf: 4728966 bytes, checksum: 5cdde97b94a2fdd3ebeaf9c0074133e0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Uma das principais dificuldades geradas na produção de argamassas autonivelantes para pisos está relacionada com o empenamento dos cantos (curling), ocasionado pela retração. A utilização de adições minerais é um tema que vem sendo explorado na área de materiais de construção civil com a finalidade de melhorar as propriedades das argamassas autonivelantes. Dessa forma, foi analisada a influência da adição de finos de RCD e CZP nas propriedades das argamassas autonivelantes, principalmente relacionadas com a retração. Parte do cimento Portland foi substituído pelos finos (FC, RCD e CZP) em teores de 10, 15 e 20%. A dosagem foi realizada em função do espalhamento e da consistência necessárias em argamassa autonivelantes no estado fresco. Em seguida, foram realizados os ensaios de resistência mecânica, absorção de água por capilaridade, resistência de aderência à tração e por fim variação (retração linear) e estabilidade (curling) dimensional. Os resultaram demonstram que a adição de finos de CZP nas misturas apresentou eficiência para reduzir a retração por secagem em argamassas autonivelantes. A mistura ternária (CP, FC e CZP) demonstrou os menores valores de empenamento dos cantos (curling). As amostras quaternárias de aglomerantes (CP, FC, RCD e CZP) apresentaram resultados mais eficientes, quando comparada com a referência (CP e FC). Com isso, conclui-se que os materiais testados apresentaram um potencial promissor para realização de pesquisas futuras e de aplicação na construção civil.<br> / Abstract : One of the major difficulties involved with the production of self-leveling mortar flooring is related with the feathering of edges (curling), caused by shrinkage. The use of mineral additions is a theme that has been explored in the area of construction materials in order to improve the properties of self-leveling mortars. For this mean, an analysis over the influence of fine additions CZP and RCD on the properties of self-leveling mortars, mainly related to the durability was realized. Part of the Portland cement was replaced by fines (FC, RCD and CZP) in amounts of 10, 15 and 20%. Measurements were realized according to the required properties of self-leveling mortar in the fresh state. Then, the mechanical strength, capillary water absorption, tensile adhesion strength and finally range (linear shrinkage) and stability (curling) dimension tests were performed. The results revealed that the addition of fine CZP in the mixtures was effective to reduce drying shrinkage of self-leveling mortars. The ternary mixture (CP, FC and CZP) demonstrated the lowest values to warping of corners (curling). The quaternary mixtures of binders (CP, CF, RCD and CZP) showed more efficient results compared with the reference (CP e FC). Therefore, one can conclude that the materials tested at the present study exhibit a promising potential for future research and for building constructions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337470.pdf: 8135842 bytes, checksum: 16d6dcd1a5bc0829dda66e966eb68eea (MD5) Previous issue date: 2011

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337471.pdf: 2275317 bytes, checksum: 1cc3e1486f14de05e5f4e502b64cbfb9 (MD5) Previous issue date: 2015 / A grande quantidade de lama vermelha gerada pela indústria do alumínio tem motivado pesquisadores a desenvolver métodos de reinserção do resíduo no ciclo produtivo. Estudos comprovam a possibilidade de utilização da lama vermelha na constituição de materiais cerâmicos. Entretanto, há uma carência de pesquisas em outros enfoques, como por exemplo, na aplicação de pavimentos. Neste contexto, esta pesquisa, avaliou a introdução de lama vermelha em misturas asfálticas usinadas à quente. Estabeleceu-se um teor de 7% de fíler a ser utilizado. Dessa forma, fabricaram-se misturas com 0%, 3%, 5% e 7% de lama vermelha complementadas por 7%, 4%, 2% e 0% de fíler de pó de pedra. Utilizaram-se agregados de origem granítica e uma curva granulométrica teórica correspondente à média da  Faixa C do DNIT. Utilizou-se CAP 50/70 e o teor de projeto estabelecido com auxílio de compactador giratório. Avaliaram-se os agregados quanto a aspectos de granulometria, índice de forma, massa específica, abrasão Los Angeles, adesividade e durabilidade. O ligante asfáltico foi caracterizado por ensaios de ponto de amolecimento, penetração e viscosidade. A fim de avaliar os efeitos de adição da lama vermelha no ligante, realizaram-se ensaios de ponto de amolecimento e penetração adicionando 3%, 5% e 7% de lama vermelha em peso de ligante. Com ensaios de fluorescência, massa específica, granulometria a laser, a caracterização da lama vermelha é efetuada de forma a fornecer subsídios para posterior classificação ambiental. Foram realizadas ainda, análise de pH e microscopia. As misturas asfálticas foram avaliadas quanto à deformação permanente e dano por umidade induzida (DUI). Com o objetivo de avaliar a percolação de lama vermelha e possíveis contaminações, realizou-se a análise da qualidade da água proveniente do condicionamento de corpos de prova asfálticos a 60°C do ensaio de DUI. Além do pH, analisaram-se as concentrações de ferro e alumínio presentes na água do ensaio. Os resultados foram comparados à água proveniente de abastecimento público. As misturas asfálticas constituídas por lama vermelha apresentaram resultados satisfatórios, demonstrando bons indicativos na viabilidade de aplicação do resíduo, apesar dos ensaios ambientais mostrarem um vazamento de lama vermelha da mistura.<br> / Abstract : The large quantity of red mud generated by aluminium industry has motivated researchers to develop methods to insert this residue in the production cycle. Some studies have proved the possibility for using red mud on ceramic materials; however, there is a lack of researches on other approaches, such as paving application. In this context, this research aims to evaluate the introduction of red mud in hot mix asphalt. Knowing the influence that amount filler has on permanent deformation resistance of asphalt mixtures, it was established a content of 7% to be used. Therefore, mixtures were made with 0%, 3%, 5% and 7% of red mud complemented by 7%, 4%, 2% and 0% stone dust filler. In this work, it is used granitic aggregates and a theoretical grading curve relative from average DNIT's "Faixa C". The binder used was the CAP 50/70 and the project content was established with the gyratory compactor. The aggregates are evaluated for particle size aspects, shape index, density, Los Angeles abrasion, adhesiveness and durability (sanity). The asphalt binder is characterized by a softening point test, penetration and viscosity. In order to evaluate the effects of red mud addition on asphalt binder, softening point and penetration tests were carried out by adding 3%, 5% and 7% red mud by weight of binder. Through x-ray diffraction tests, fluorescence, density, laser granulometry, the characterization of red mud is carried out in order to provide basis for further environmental rating. Were also measured, pH analysis with the aid of pH meter and microscopy by scanning electron microscopy. The asphalt mixtures are evaluated for performance to permanent deformation and moisture induced damage. In order to assess the red mud seepage and possible contamination that residue can cause, analysis of water quality from the conditioning moisture-induced damage test at 60 ° C was made. In addition to pH, it was analyzed the concentrations of Iron and Aluminum present in the tested water. The results were compared to water from public supply. The asphalt mixtures with red mud showed satisfactory results for resistance to permanent deformation and moisture induced damage, showing good indicators of the waste application viability.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305591.pdf: 4629426 bytes, checksum: 99d36444327cfb2b960c3869c2d647e0 (MD5) / As propriedades mecânicas da madeira à temperatura ambiente estão relacionadas, principalmente, com a densidade, a anatomia e o teor de umidade desse material. Quando ela é submetida a altas temperaturas, essas propriedades são completamente alteradas. Nessa situação, a resistência mecânica, as propriedades térmicas e a rigidez são afetadas devido à transição vítrea e à degradação térmica dos polímeros da madeira. Neste trabalho é avaliada a influência da temperatura nas resistências: à compressão paralela às fibras; à flexão estática; ao cisalhamento e ao embutimento paralelo e perpendicular às fibras, para as espécies Pinus taeda, Eucalyptus saligna e Schizolobium amazonicum, oriundas de florestas plantadas do estado de Santa Catarina, Paraná e Região Amazônica, quando submetidas a temperaturas entre 20 ºC e 230 ºC. Foram ensaiadas três amostras compostas por 2025 corpos de prova: 750 de Pinus taeda, 750 de Eucalyptus saligna e 525 de Schizolobium amazonicum, com valor médio de massa específica de 429 kg/m3, 778 kg/m3 e 372 kg/m3, respectivamente, com teor de umidade de 12% para as três amostras. Foram determinados coeficientes de modificação para essas propriedades mecânicas que consideram o efeito da temperatura, tanto para folhosas quanto para resinosas, propondo-se coeficientes de modificação aplicáveis à NBR 7190:1997, a fim de que seja incorporado no desenvolvimento de projetos de estruturas de madeira submetidas a temperaturas elevadas. A resistência mecânica da madeira está relacionada de forma inversa à temperatura. Como nesse caso em estudo a resistência diminui, é necessário considerar coeficientes de modificação para o dimensionamento de estruturas de madeira que levem em conta os efeitos da temperatura, sejam esses efeitos oriundos de incêndio ou fatores climáticos. Os resultados mostram uma redução significativa da resistência mecânica causada pelo aumento da temperatura. Os coeficientes de modificação em função da temperatura, isto é, o da resistência à compressão, ao cisalhamento, ao embutimento paralelo e perpendicular às fibras e à flexão para o Pinus taeda, Eucalyptus saligna e Schizolobium amazonicum, foram determinados a partir dos valores característicos normalizados. / The mechanical properties of wood at room temperature are mainly related to the density, anatomy and moisture content of the material. When it is subjected to high temperatures, these properties are completely altered. In this situation, the mechanical strength, stiffness and thermal properties are affected due to the glass transition temperature and to thermal degradation of the polymers of the timber. The study is to determine of the influence of temperature on the compressive strength parallel to grain, static bending, shear and embedding parallel and perpendicular to grain, for the species Pinus taeda, Eucalyptus saligna and Schizolobium amazonicum, coming from planted forests in the state of Santa Catarina, Parana and Amazon region, when subjected to temperatures between 20 and 230 ºC. The three samples composed by 2025 clear specimens: 750 Pinus taeda, 750 Eucalyptus saligna and 525 of Schizolobium amazonicum with average mass density of 429 kg/m3, 778 kg/m3 and 372 kg/m3, respectively, moisture content of 12% for the three samples were tested. Modification coefficients were determined for these mechanical properties considering the effects of temperature, both in hardwoods and softwoods for proposing a coefficient modification applicable to NBR 7190:1997, so that development is incorporated in the design of structures timber subjected to elevated temperatures. The mechanical strength of the wood is inversely related to temperature. As the resistance decreases, it is necessary to consider modification coefficients for the design of wooden structures that take into account the effects of temperature, either originating from fire or climatic factors. The results show a significant reduction in strength caused by increased temperature. The coefficients as function of temperature change of the resistance to compression, the shear, the embedding and parallel and perpendicular to grain to bending for Pinus taeda, Eucalyptus saligna and Schizolobium amazonicum were determined from the standard characteristic values.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 312816.pdf: 13592032 bytes, checksum: 9b0a14f2ea831a11e2db3f1c4b56185a (MD5) / Este estudo apresenta os resultados da aplicação em campo e estudo laboratorial de uma mistura asfáltica morna, introduzindo esta tecnologia na Concessionária Autopista Planalto Sul S.A. A técnica apresentada, além de permitir a redução no consumo de energia, reduz a emissão de poluentes, benefício este que pode proporcionar a inclusão de projetos de comercialização de créditos de carbono. É avaliado o desempenho de um trecho experimental restaurado com a execução de uma camada de revestimento com mistura asfáltica morna produzida através da adição de Evotherm, que é um aditivo surfactante que age na trabalhabilidade da mistura asfáltica, possibilitando a redução das temperaturas de usinagem e de compactação. A restauração consistiu em fresar e recompor a estrutura com 6,0 a 10,0 cm de CAUQ produzido com mistura morna. O trecho escolhido para o experimento apresentava- se com deflexão característica de 70,7x10-2 mm. Foram medidas as deflexões após a fresagem e em períodos pré-estabelecidos inicialmente de 03 meses. Foram extraídos corpos de prova da pista para testes posteriores de resistência à tração por compressão diametral, módulo resiliente e deformação permanente. Deste modo, o trabalho demonstra as diferenças observadas nas propriedades físicas e mecânicas avaliadas em laboratório e em campo da mistura asfáltica morna, quando comparada aos parâmetros exigidos para as misturas asfálticas usinadas a quente, bem como o desempenho da mistura em campo.<br> / Abstract : This study presents the results of application in the field and laboratory study of warm mix asphalt, introducing this technology in Dealership Autopista Planalto Sul S.A. The technique presented, besides allowing a reduction in power consumption, reduces the emission of pollutants, that this benefit can provide the inclusion of projects for marketing carbon credits. It is evaluated the performance of a test section restored by performing a coating layer with warm mix asphalt produced by adding Evotherm, which is a surfactant additive which acts on the workability of the asphalt mixture, enabling the reduction of machining temperature and compression. The restoration consisted of milling and rebuild the structure with 6.0 to 10.0 cm of CAUQ produced with warm mix asphalt. The passage chosen for the experiment presented with characteristic deflection of 70.7 x10-2 mm. Deflections were measured after milling and pre-established initially for 03 months. Specimens were taken from the track for further testing of tensile strength by diametral compression, resilient modulus and permanent deformation. Thus, this work demonstrates the differences in the physical and mechanical properties evaluated in laboratory and field warm mix asphalt compared to the parameters required for hot asphalt mixtures machined, and the mixing performance in the field.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211742.pdf: 3994874 bytes, checksum: 23de751a7a8ddcf4404df7ffa17ea17a (MD5) / O concreto auto-adensável surgiu em resposta à necessidade de se concretar, com maior qualidade, elementos estruturais com elevada densidade de armadura ou com formas complexas. É caracterizado pela capacidade de se mover no interior das fôrmas sem a necessidade de adensamento, e deve atender aos requisitos de alta deformabilidade, resistência à segregação e capacidade de passar por restrições. Sua aplicação ainda não é muito difundida, especialmente devido à carência de informações relativas à dosagem. Dentre os métodos de dosagem existentes, destaca-se o método de Okamura, que tem como limitação o fato do concreto resultar com alto volume de pasta e da resistência à compressão não ser um parâmetro inical para a dosagem. Neste trabalho, propõe-se a otimização da dosagem de concreto auto-adensável com resistência à compressão normal, variando entre 20 e 45 MPa. Os materiais utilizados foram cimento CP V ARI RS, fíler calcário como adição, areias fina e média como agregado miúdo e pedrisco como agregado graúdo, além do emprego do aditivo superplastificante de base policarboxiltado. O estudo se deu a partir da otimização da dosagem das fases de pasta, argamassa e concreto, avaliando-se os requisitos de auto-compactabilidade do concreto por meio dos ensaios de espalhamento, Funil-V e Caixa-L. Foram considerados fatores relacionados à granulometria dos materiais, especialmente dos agregados, a fim de garantir o adequado preenchimento dos vazios e a redução do volume de pasta. Observou-se que o fíler calcário não exerceu grande influência nas propriedades mecânicas do concreto, tornando possível o estabelecimento da relação água/cimento em função da resistência à compressão desejada. Os demais parâmetros de dosagem foram ajustados de forma racional, resultando em misturas bem ajustadas e econômicas. Por fim, faz-se a proposição de um método de dosagem para concreto auto-adensável, baseado no estabelecimento da resistência à compressão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:05:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 238178.pdf: 23619300 bytes, checksum: 8adbf3898732300517aff61aa7abd6ce (MD5) / Pesquisadores em todo o mundo estão sempre procurando avaliar o comportamento mecânico e hidráulico dos solos, principalmente, as propriedades de resistência, compressibilidade e permeabilidade, fundamentais para projetar pavimentos com qualidade e durabilidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224369.pdf: 3129110 bytes, checksum: e5c3dc70fe6b7f2bfcda65e43b9e39cc (MD5)