Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Unidirectional precast slabs are structural elements formed by prefabricated concrete joists interspersed with filler elements and complemented by a layer of concrete casted "in situ". The bending stresses are absorbed solely by the joists and, therefore, the filler can be of any material provided that supports the stresses generated in the assembly and concreting of the compression layer. Within this context, used and discarded packaging can be an alternative for slab fillers. In this work, four typologies of slabs using discarded materials as filler and a reference were experimentally evaluated: ceramic tiles as reference, PET bottles, cardboard boxes and aluminum cans. Twelve prototypes were fabricated with four beams each with a total length of three meters. The widths were defined by the dimensions of the filling elements. All samples were subjected to bending test at four points using LVDT (Linear Variable Differential Transform), straingages and data acquisition system (QuantumX, HBM) with software interface (CatmanEasy). The specific deformations were measured in upper and lower faces of the joists. The loads were related to strains at L/250 (Brazilian standard NBR 6118:2007), L/500 (European standard BS EN 15073-1/08) and at break. Also, a study of the economic feasibility for the use of the alternative materials was performed. The results showed that the production of prefabricated slabs using discarded filling elements can replace the conventional ceramic blocks regarding technical and economical aspects. The slabs using discarded elements showed 20% weight reduction regarding the reference slabs using ceramic tiles. Also, the breaking load for slabs using discarded elements was higher. Finally, the cost was slightly lower for slabs made with two of the packagings. / Lajes pré-moldadas comuns unidirecionais são elementos estruturais compostos por vigotas de concreto pré-fabricadas, intercaladas com elementos de enchimento e complementadas por uma capa de concreto moldada “in loco”. Os esforços de flexão são absorvidos exclusivamente pelas vigotas, podendo, portanto o material de enchimento ser de qualquer natureza desde que atenda aos esforços gerados na montagem e na concretagem da capa de compressão. Dentro desse contexto, embalagens já utilizadas e descartadas pode ser uma alternativa. Nesse trabalho foram avaliadas experimentalmente quatro tipologias de lajes utilizando diferentes materiais descartados como enchimento: tavela cerâmica como referência, garrafas de PET, embalagens cartonadas e latas de alumínio. Foram confeccionados doze protótipos, com quatro vigotas cada com comprimento total de três metros. As larguras foram definidas pelas dimensões dos elementos de enchimento. Todas as amostras foram submetidas a ensaio de flexão em quatro pontos, utilizando LVDT (Linear Variable Differential Transforme), straingages e sistema de aquisição de dados QuantumX (marca HBM) com interface com o software CatmanEasy.. Foram medidas as deformações específicas nas faces superior e inferior das vigotas; as cargas relacionadas aos deslocamentos L/250 (Norma NBR 6118:2007); L/500 (Norma europeia BS EN 15037-1/08) e na ruptura, além da realização de um estudo da viabilidade econômica para a utilização dos materiais alternativos. Os resultados indicaram que afabricação de lajes pré-fabricadas com componentes de enchimento usados e descartados podem substituir os blocos cerâmicos convencionais tanto no aspecto técnico como econômico. Uma das vantagens verificadas foi o peso próprio, que mostrou uma redução média de até 20%, em relação às lajes de referência com tavelas cerâmicas. A capacidade de carga na ruptura é superior nas lajes que utilizaram as embalagens recicláveis. O custo ficou discretamente inferior com duas das embalagens utilizadas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-22Bitstream added on 2014-06-13T18:26:19Z : No. of bitstreams: 1 fazzan_jv_me_ilha.pdf: 4125197 bytes, checksum: 67f962a9a375b2edc5ba8c9b6ac640a8 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O uso do concreto na elaboração de estruturas de concreto armado está ligado à capacidade das mesmas em resistir aos esforços solicitantes, por meio da aderência que existe entre os materiais aço e concreto. Considerando-se que a maioria dos concretos à base de cimento apresenta uma pequena resistência à tração, se comparada à compressão, algumas alternativas para melhorar o seu comportamento em relação a esse aspecto vem sendo estudadas com sucesso, como, por exemplo, a adição de diversos tipos de fibras. Em outro contexto, a incorporação de resíduos no concreto surge como uma possibilidade para se atenuar impactos ambientais. Um exemplo desses resíduos é o de borracha de pneu, gerado em abundância durante o processo de recauchutagem. Observa-se, no entanto, que a inclusão desse resíduo pode provocar uma diminuição da resistência e do módulo de deformação longitudinal. Atualmente, em muitos casos, a utilização de lajes treliçadas têm sido mais vantajosa que o uso de lajes maciças, tanto do ponto de vista de execução, como do ponto de vista econômico. Para as situações de pequenos e médios vãos, e para cargas não muito elevadas, é possível que as lajes treliçadas não tenham o seu desempenho estrutural muito prejudicado em função da incorporação da borracha no concreto, uma vez que a limitação de sua capacidade resistente não seria dada pelo esmagamento do concreto mas sim pelo alongamento excessivo da armadura. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo a utilização de resíduos de borracha em substituição parcial dos agregados do concreto que compõem a capa e as vigotas de lajes pré-fabricadas treliçadas unidirecionais. No total, foram ensaiados seis modelos, sendo três deles sem adição de borracha e os outros três com substituição de 10% do volume de areia por resíduo. Os modelos de lajes foram instrumentados... / The use of concrete in the manufacture of reinforced concrete structures is related to the ability of this material to resist the loads by the bond that exists between the reinforcement and the concrete. Considering that most of the cement-based concrete has a small tensile strength when compared to compression, some alternatives to improve their behavior in relation to this aspect has been studied successfully, as the addition of several types of fibers, for example. In another context, the incorporation of residues in the concrete emerges as a possibility of attenuating the environment impacts. An example is the tire rubber residue, generated in abundance during the retreading process; however, it is noted that the inclusion of this residue can cause a decrease in the compressive strength and in the module of elasticity. Currently, in many cases, the use of lattice slabs is more advantageous than the use of solid slabs, both in terms of execution, as the economic point of view. For small and medium spans, and for not high loads, it is possible that lattice slabs do not present a bad performance due to the incorporation of rubber into concrete since the limitation of its strength capacity would not be given by the concrete crushing but by the excessive reinforcement strain. Therefore, this work aims to use rubber tire residue as an aggregate in the concrete of the cover and in the concrete of the joist of the lattice precast unidirectional slabs. The residue partially replaced the fine aggregate. In total, six models were tested, being three of them without the rubber addition and the other three with replacement of 10% in the volume of sand per residue. The models were instrumented and tested for flexure at 28 days old, and the vertical displacements, the strains in concrete and in the reinforcement were recorded. The cracking... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCRS.pdf: 3875450 bytes, checksum: 3f3c28482a3ab40c74c954fbe42e1b83 (MD5) Previous issue date: 2005-10-07 / This work presents the main recommendations for the design of precast slabs strips, comprising precast lattices and infill elements, strengthened by cast-in-situ concrete overlay. Based on Brazilian codes of practice for precast slabs, this work describes characteristics of materials, discusses the main design requirements and analytical models as well as verifications at the serviceability limit state. This work emphasises a methodology that considers the nonlinear behaviour the reinforced concrete, describing the proposed formulations to determine the moment of inertia based on a cracked section, using software that allows for the incremental loading technique. Using this method a better approximation for the real performance of the reinforced concrete structure is obtained. Finally, this work proposes a new type for precast slabs strips, without the lattice truss reinforcement, which may become an innovative technology for the precast sector in Brazil. / Este trabalho mostra as principais recomendações para a utilização das lajes nervuradas, compostas por nervuras pré-fabricadas, elementos inertes de enchimento e concreto lançado na própria obra. À luz das normas brasileiras correlatas, descreve as características dos materiais empregados neste sistema, aborda os principais critérios e modelos empregados em seu dimensionamento e verificações dos estados limites de serviço. Face às não-linearidades físicas do concreto, dá ênfase à metodologia empregada para se efetuar a análise não-linear, descrevendo as formulações propostas para a obtenção da inércia no estádio II, quando as peças já se encontram fissuradas, descrevendo ainda, a utilização da técnica do carregamento incremental, conseguida através do emprego de um sistema computacional existente no mercado, mostrando que, desta forma, os resultados obtidos para o comportamento estrutural dessas lajes são mais próximos da realidade. E, finalizando, propõe um novo tipo de concepção para estas lajes que poderá se constituir em uma inovação tecnológica para o setor.