Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-09T22:32:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoUsoLodo.pdf: 5633870 bytes, checksum: 18cf173a3b562c94681dd7820fce0ac3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-09T22:35:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoUsoLodo.pdf: 5633870 bytes, checksum: 18cf173a3b562c94681dd7820fce0ac3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-09T22:35:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_AvaliacaoUsoLodo.pdf: 5633870 bytes, checksum: 18cf173a3b562c94681dd7820fce0ac3 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2009 / O presente trabalho objetivou avaliar a possibilidade de incorporar o lodo da Estação de Tratamento de Água do Bolonha (RMB), na fabricação de tijolos cerâmicos para uso na construção civil. Duas unidades de desaguamento de lodo (UDL) foram implantadas e operacionalizadas na ETA Bolonha. Antes da confecção dos tijolos cerâmicos, o lodo da ETA Bolonha foi desaguado nas UDL’s que eram dotadas de manta permeável, e em seguida foram caracterizadas fisicamente e mineralogicamente. O lodo foi adicionado à massa cerâmica de uma indústria local para a produção de tijolos. Diversas proporções da mistura lodo e argila foram testadas com intuito de encontrar a proporção adequada para a produção de tijolos cerâmicos (10%, 12% e 20% de lodo de ETA à massa cerâmica). Ensaios de laboratório foram realizados para avaliar sua resistência, absorção de água, dimensões adequadas e aspecto visual. Não foi possível a incorporação de 20% de lodo à massa cerâmica devido à alta plasticidade e a dificuldade de fabricação dos tijolos cerâmicos, no entanto, as proporções de 10% e 12% de lodo de ETA foram as que tiveram resultados melhores quanto aos parâmetros de resistência, indicando que os tijolos cerâmicos podem ser produzidos com a incorporação de até 12% de lodo de ETA. / This study aimed to evaluate the possibility of incorporating the sludge in the water treatment station of Bolonha (RMB), in the manufacture of ceramic bricks for use in construction. Two units of flow of mud (UDL) were established and operationalized in the ETA Bolonha. Before the preparation of ceramic bricks, the mud flows were ETA Bologna in UDL's that were equipped with open collar, and then were characterized physically and mineralogically. The sludge was added to the ceramic body of a local industry for the production of bricks. Various proportions of silt and clay mixture were tested in order to find the appropriate proportion to the production of ceramic bricks (10%, 12% and 20% of sludge in the ceramic body ETA). Laboratory tests were conducted to assess its strength, water absorption, an appropriate size and visual appearance. It was not possible to incorporation of 20% of mud to ceramic body due to the high plasticity and the difficulty of manufacture of ceramic bricks, however, the proportions of 10% and 12% of sludge from ETA were the ones that had better results on the parameters of resistance, indicating that the ceramic bricks can be produced with the incorporation of up to 12% of sludge from ETA.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-18T15:26:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Danilo G Batista 2013_ Final.pdf: 14272139 bytes, checksum: 1046108060b4c8d18c18e82aa11daf9d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-18T15:41:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Danilo G Batista 2013_ Final.pdf: 14272139 bytes, checksum: 1046108060b4c8d18c18e82aa11daf9d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T15:41:57Z (GMT). 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One of the main purposes is to have a clearer understanding of the changes in sulfide minerals occurring in aggregates and verify their influence on concrete durability as well as check the conditions and characteristics that maximize or not the synergy of such pathology. Along with that, another purpose is to study the possibility of the AAR occurring in the same structures. To this end, an investigation of concrete structures extracted from five Brazilian hydroelectric plants, namely Corumbá HPP, Marechal Mascarenhas de Moraes HPP, Paulo Afonso II HPP, Paulo Afonso IV HPP and Moxotó HPP, was conducted. In addition to the concretes, a study of the rocky material and aggregates surrounding the plants that were of the same origin as the aggregates in the concretes was also performed. A thorough visual inspection was made in the field of some concrete structures selected from the HPPs , with the subsequent extraction of concrete cores in spots that were more prone to the incidence of some chemical reaction. The concrete core samples were initially inspected in the laboratory to check for possible visible anomalies on their surfaces, and were subsequently subjected to laboratory tests to determine the mechanical properties such as compressive strength and elasticity modulus. Chemical and microstructural analyses of the concrete were then carried out, in addition to the reconstitution of the mix design and determination of their pH. The concrete were also underwent internal inspections before the microstructural analyses, and the last were scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectrometry (EDS) and X-ray diffraction (XRD) in order to diagnose deterioration. Aggregates extracted from concrete cores along with the rocky material of the same origin were also subjected to chemical and mineralogical analyses. The concrete from Corumbá HPP was found to be sound, but in the concretes from the other HPPs it was proved the incidence of AAR and sulfate attack simultaneously, and in some cases, with evidences that the attack by sulfates results from the oxidation of sulfide minerals in the aggregates. / Durante muito tempo as partículas de agregados foram consideradas inertes; entretanto, atualmente esse conceito foi banido. Reações expansivas decorrente da oxidação de minerais sulfetos presentes em agregados e da reação álcali-agregado (RAA) são exemplos de interações químicas potenciais que os agregados podem experimentar quando presentes no concreto, dependendo do meio circundante. A presente pesquisa aborda a investigação de concretos de UHEs com foco na deterioração por reações com os agregados no que tange ao ataque por sulfatos, devido à oxidação de minerais sulfetos, bem como à RAA. Objetiva-se avançar no entendimento do fenômeno de alteração de minerais sulfetos presentes em agregados e verificar a sua influência sobre a durabilidade de concretos, além de verificar as condições e características que maximizam ou não a sinergia desta patologia. Conjuntamente, pretende-se também estudar, nas mesmas estruturas, a possibilidade de ocorrência da RAA. Para tanto, procedeu-se com uma investigação de concretos extraídos de estruturas pertencentes a cinco usinas hidrelétricas brasileiras, a saber: UHE Corumbá, UHE Marechal Mascarenhas de Moraes, UHE Paulo Afonso II, UHE Paulo Afonso IV e UHE Moxotó. Além dos concretos, procedeu-se também com um estudo do material rochoso e dos agregados do entorno das usinas, de mesma origem que os agregados dos concretos. Inicialmente foi realizada criteriosa inspeção visual em campo de algumas estruturas de concreto selecionadas das UHEs, com posterior extração de testemunhos em locais com maior propensão da incidência de alguma reação química. Os testemunhos de concreto foram inicialmente inspecionados em laboratório para a verificação de possíveis anomalias visíveis em suas superfícies, sendo posteriormente submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação das propriedades mecânicas de resistência à compressão e módulo de elasticidade. Foram, na sequência, realizadas análises químicas e microestruturais dos concretos, além da reconstituição de traço e obtenção do pH. Os concretos também foram submetidos a inspeções internas antes das análises microestruturais, sendo estas últimas a microscopia eletrônica de varredura com espectrometria por energia dispersiva de raios X (EDS) e a difração de raios X (DRX), ambas com o objetivo de diagnosticar deterioração. Os agregados extraídos dos concretos juntamente com o material rochoso de mesma origem também foram submetidos a análises químicas e mineralógicas. Pelos resultados, verificou-se boa integridade dos concretos da UHE Corumbá, porém para as demais usinas, constatou-se nos concretos a incidência de RAA, além de ataque por sulfatos, tendo alguns dos concretos das demais usinas indícios de que o ataque por sulfatos é decorrente da oxidação de minerais sulfetos presentes nos agregados.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-01-27T17:55:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PropriedadesMecanicasDurabilidade.pdf: 3751994 bytes, checksum: 245d4d718711a580d07756e67d6bb167 (MD5) / Rejected by Albirene Aires (albireneufpa@gmail.com), reason: Colocar as palavras chave on 2015-01-29T18:09:53Z (GMT) / Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-01-29T20:01:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PropriedadesMecanicasDurabilidade.pdf: 3751994 bytes, checksum: 245d4d718711a580d07756e67d6bb167 (MD5) / Approved for entry into archive by Albirene Aires (albireneufpa@gmail.com) on 2015-01-30T14:57:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PropriedadesMecanicasDurabilidade.pdf: 3751994 bytes, checksum: 245d4d718711a580d07756e67d6bb167 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-30T14:57:59Z (GMT). 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O módulo de elasticidade aos 28 dias. Além destes foi avaliada a permeabilidade por meio de ensaio de absorção; durabilidade através do ensaio acelerado de cloretos e da carbonatação; a porosidade foi verificada com a realização da microscopia eletrônica de varredura. De maneira geral, verificou-se que mesmo a resistência dos concretos de menor proporção agregado/aglomerante (traço pobre), está acima das resistências mais usuais na região metropolitana de Belém que é em torno de 25 a 30 MPa, visto que o cimento branco utilizado é o estrutural, por isso, justifica-se o alcance destes valores mesmo com traço pobre. Com relação à permeabilidade, os resultados demonstraram que assim como a resistência, esta é dependente do tipo de cimento empregado e das adições utilizadas. Os valores mais elevados de permeabilidade foram obtidos nos concretos referência (sem adição). Para estudar a porosidade viu-se que concreto referência apresenta-se menos compacto e com mais poros perceptíveis, principalmente os com maiores proporções agregado/aglomerante. Já nas micrografias dos concretos CMT e CSA, é possível observar uma menor quantidade de poros na região ocupada pela pasta Por fim, foi feita uma comparação das propriedades mecânicas, capacidade de absorção de água e porosidade do Cimento Portland Branco (CPB). / The present work aims at investigating the behavior of White Portland cement concrete with addition of metakaolin and silica fume, evaluating the mechanical behavior, the behavior regarding water absorption and porosity level and durability in concrete with this binder. For this purpose, assays were performed in plastic state (consistency and density) and hardened (compressive strength, diametral tensile strength by, modulus of elasticity, water absorption, carbonation and penetration of chloride). Reviews of its compressive strength and tensile strength at the ages of 7 and 28 days by IPT/EPUSP method that uses traces 1:5, 1:3.5 and 1:6,5 were performed. The modulus of elasticity at 28 days. Besides these permeability was evaluated by absorption test; through accelerated durability testing of chlorides and carbonation, porosity was verified by carrying out the scanning electron microscopy. In general, it was found that even the resistance of concrete with the lowest aggregate/binder (poor trait), the proportion is above the more usual resistance in the metropolitan region of Belém which is around 25-30 MPa, whereas white cement used is structural, so it is justified to reach these values even with poor trait. With regard to permeability, the results demonstrated that as resistance, this is dependent on the type of cement used and the additions used. The highest permeability values were obtained in specific reference (without addition). To study the porosity was seen that concrete reference presents more compact and less noticeable pores, especially those with higher aggregate/binder ratios. Already in the micrographs of CMT concrete and CSA, you can see a smaller amount of pores in the region occupied by folder Finally, a comparison was made of the mechanical properties, water absorption capacity and porosity of white Portland cement (CPB).

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:22:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoEstruturaSanduiche.pdf: 10451696 bytes, checksum: 063f16c9560a0016da52d949b17aec90 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:41:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoEstruturaSanduiche.pdf: 10451696 bytes, checksum: 063f16c9560a0016da52d949b17aec90 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:41:42Z (GMT). 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Os ensaios realizados foram os seguintes: de massa específica da lâmina da estrutura sanduíche (ASTM C271/271M – 11), de massa específica aparente (MEA) da estrutura sanduíche, de porosidade aparente (PA) da estrutura sanduíche, de tração na lâmina da estrutura (ASTM D5083-10), de tração transversal na estrutura sanduíche (ASTM C297/C297M - 04), de compressão longitudinal na estrutura sanduíche (ASTM C364/C364M–07), de compressão transversal na estrutura sanduíche (ASTM C365/C365M – 11a), de flexão por três pontos na estrutura sanduíche (ASTM D7250/D7250M – 06 e ASTM C393/C393M – 11), de impacto Charpy na estrutura sanduíche (ASTM D6110 – 10), de flamabilidade na lâmina e na estrutura sanduíche (UL 94 - 96) e de perda de transmissão sonora na estrutura sanduíche (ISO 140-3:1995 - E). Os resultados indicaram que a escolha de matrizes poliméricas foi apropriada para uma das características principais de uma estrutura sanduíche, que é a redução de peso, principalmente quanto à utilização da resina de poliuretano expansiva no núcleo. O incremento da lama vermelha não contribuiu para um aumento significativo da massa específica aparente da estrutura. O resíduo do caulim aumentou a resistência à tração na lâmina. O incremento da lama vermelha diminuiu as resistências à tração transversal, à flexão e ao impacto na estrutura. Quanto às compressões longitudinal e transversal na estrutura, o incremento na concentração de lama vermelha não influenciou nesses resultados, somente o acréscimo da lama vermelha diminuiu a resistência da estrutura sanduíche no primeiro ensaio e aumentou a resistência da mesma no segundo ensaio. A alta flamabilidade do PU foi retardada por ter sido enclausurado pelas lâminas de poliéster e resíduo de caulim, comprovando que esse resíduo apresenta propriedade de retardante de chama e quanto ao ensaio de perda de transmissão acústica, o incremento de lama vermelha aumentou a perda até a concentração de 20%, depois, ficou estabilizada em 25 dB (STC) até os 50% de lama. O material, como um todo, apresentou característica de uma estrutura sanduíche, com um núcleo de baixa massa específica, contribuindo para a redução de peso da estrutura e de lâminas de maiores resistências, que proporcionaram ao compósito a funcionalidade estrutural desejada de um painel divisório de ambientes internos. / The rechearch proposed to use solid wastes from kaolin and bauxite mining and metallurgical regional industries in a composite of sandwich structure to apply as internal divider panel environments. The blade was of unsaturated polyester matrix, double jute fabric and, kaolin waste (20 wt% polyester) and, the core, of polyurethane expansive and red mud (bauxite waste at process to get alumina), from 0 to 50 wt% PU (increasing by 10 to 10 wt%), in a total of 6 different treatments). The tests carried out were: blade density (ASTM C271/271M – 11), sandwich structure bulk density apparent, sandwich structure porosity, tensile test on the blade (ASTM D5083-10), flatwise tensile test on sandwich structure (ASTM C297/C297M - 04), edgewise compressive test on sandwich structure (ASTM C364/C364M–07), flatwise compressive test on sandwich structure (ASTM C297/C297M - 04), 3-point flexural test on sandwich structure (ASTM D7250/D7250M – 06 e ASTM C393/C393M – 11), Charpy impact test on sandwich structure (ASTM D6110 – 10), flammability test on blade and on sandwich structure (UL 94 - 96) and sound transmission loss test on sandwich structure (ISO 140-3:1995 - E). The results indicated that the choise of polymeric matrices was suitable to reduce weight of such structure mainly the use of a PU expansive. Increasing red mud not contributed to significant increase of sandwich structure bulk density apparent. Kaolin waste reinforcement increased resistance to blade on tensile test. Red mud reinforcement reduced sandwich structure resistance on flatwise tensile, flexural and impact tests. Increasing of red mud didn’t influenced sandwich structure edgewise compressive and flatwise compressive tests but, but it´s use at this sandwich structure, decreased their resistance at the first test and increased at the second test. The PU high flammability was delayed for being cloistered by two blades of polyester and kaolin, proving flame retardant property of kaolin waste. And about sound transmission loss test, the increase of red mud increased that until 20% concentration, after this, stabilized at 25 dB (STC) until 50% red mud. The composite, as a whole, presented feature of a sandwich structure, with a low density core, contributing to reduce structure weight and with higher resistant blades, providing it the desired structural feature to be a divider indoor panel.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:42:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoEscoriaProduzida.pdf: 2591125 bytes, checksum: ca676260735fd6ac093152fce1282a40 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T12:37:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoEscoriaProduzida.pdf: 2591125 bytes, checksum: ca676260735fd6ac093152fce1282a40 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T12:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoEscoriaProduzida.pdf: 2591125 bytes, checksum: ca676260735fd6ac093152fce1282a40 (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produção de aço exige diversas etapas e gera grandes quantidades de escórias, cujos estoques crescentes vêm preocupando metalurgistas e ambientalistas, com vistas à utilização racional desse subproduto industrial, de maneira a minimizar possíveis problemas ambientais. Nesse sentido, a construção civil apresenta-se como um setor bastante apto à utilização de técnicas de reaproveitamento, de resíduos e subprodutos, proveniente das mais diversas indústrias. Além dos benefícios ambientais, como a redução do consumo de recursos naturais não-renováveis, o surgimento de materiais de construção alternativos possibilita a diminuição no custo da construção, fator importante quando avalia-se o déficit habitacional existente no Brasil. Nesta pesquisa, é estudada a possibilidade da reciclagem da escória de alto-forno, partindo-se da hipótese que é viável sua utilização como agregados graúdos e miúdos para concretos. Sua influência é estudada sobre a característica do concreto no estado fresco (trabalhabilidade) e no estado endurecido (resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade). Na realização deste trabalho variou-se os teores de substituição da escória de alto-forno, as relações água/cimento e as idades de rompimento dos corpos-de-prova. A metodologia baseou-se em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatísticas para a validação dos resultados. Com os resultados obtidos neste estudo, verificou-se que a utilização de elevados teores de escória de alto-forno como agregado graúdo e miúdo para concretos, de uma maneira geral, ou não teve nenhuma influência ou não exerceram uma influência positiva sobre as propriedades estudadas. Conclui-se que os resultados encontrados apontaram para a não viabilidade técnica da utilização deste resíduo como agregados para concretos. / The steel production requires many stages and generates large quantities of slag, these rising stocks are worrying metallurgists and environmentalists aiming the rational use of this industrial byproduct, in order to minimize possibles environmental problems. In this sense, the civil construction presents a quite fit sector to the use of reuse techniques, of wastes and byproducts, from different industries. Besides the environmental benefits, like the reduction of non-renewable natural resources, the emergence alternative construction materials enables the reduction in the cost of construction, important factor when is evaluated the deficiency existing housing in Brazil. In this research is studied a possible recycling of blast furnace slag, from of hypothesis that is viable its utilization as coarse aggregate and fine aggregate for concretes. Its influence is studied on the characteristic of concrete in fresh state (workability) and in hardened state (axial compressive strength, tensile strength by diametral compression and elastic modulus). In this work the content of substitutions of blast furnace slag was diversified, the water-to-cement ratio and the ages of breaking of the specimens. The used methodology was based on lab rehearsals and in the use of statistical tools to validate the results. With the results obtained in this study, it was found that the use of large amounts of blast furnace slag as coarse and kid aggregate for concrete, in general, had no influence or not exerted a positive influence in the studied properties. We conclude that the findings pointed to the non-technical viability of using this waste as aggregates for concrete.

A utilização de materiais que envolvam menor quantidade de energia no processo produtivo, que sejam mais facilmente reabsorvidos pela natureza e que gerem menos poluentes e resíduos é de grande interesse para o futuro do planeta e de seus habitantes. Neste trabalho são apresentados temas da área da sustentabilidade para a construção civil, como as potencialidades e viabilidade técnica de um material emergente no Brasil, o bambu, que se encaixa perfeitamente na questão, pois é um material que detém boas propriedades de engenharia e com grande disponibilidade no meio rural. Além deste, os blocos de solo-cimento, tão bem empregados em edificações atuais, também destinados às construções sustentáveis, fazem parte da pesquisa. Em um experimento que pretendeu unir o ensinamento acadêmico com a prática, foi desenvolvido um protótipo de parede em blocos de solo-cimento estruturado com varas de bambu. Como objetivos, a avaliação das resistências dos blocos de solo-cimento à compressão, do bambu à compressão axial e à flexão, e do conjunto paredes de blocos de solocimento/bambu também à compressão, foram os elementos principais da pesquisa. Obtiveram-se resultados de carga de ruptura de 153 kN para as paredes e de tensão normal de ruptura de 7,45 MPa para os blocos de solo cimento nos ensaios de compressão. Nos ensaios de compressão do bambu, os valores obtidos resultaram em tensões normais de ruptura de 119,09 MPa e de 96,21 Mpa para corpos de prova com e sem nós, respectivamente. Os resultados obtidos nos testes desenvolvidos com os materiais separadamente e também do conjunto mostraram que ambos satisfazem perfeitamente ao proposto neste trabalho, o que permite considerar adequada a metodologia utilizada na confecção dos corpos de provas bem como na execução dos ensaios relacionados. / The use of materials that involve less energy in the production process, are more easily absorbed by nature and generate less pollutants and waste is of great interest for the future of the planet and its inhabitants. This paper presents themes of sustainability for civil construction, such as the potentialities and technical feasibility of an emerging material in Brazil, bamboo, which fits perfectly in the question, since it is an element that has good engineering properties and with great availability in rural areas. In addition to this, soil-cement blocks, so well used in today's buildings, also intended for sustainable buildings, are part of the research. In an experiment that sought to unite the academic teaching with practice, a prototype of wall in blocks of soil-cement structured with bamboo sticks was developed. The main elements of the research were the evaluation of the strengths of the compression-conditioned soilcement blocks, of bamboo to axial compression and bending, and of the combination of soil-cement / bamboo blocks. Results of 153 kN were obtained for the walls and 7.45 MPa for the soil cement blocks in the compression tests. In the bamboo compression tests, the obtained values resulted in 119.09 MPa and 96.21 MPa for test bodies with and without nodes, respectively. The results obtained in the tests developed with the materials separately and also from the set showed that both perfectly fit the one proposed in this work, which allows to consider adequate the methodology used in the preparation of the test bodies as well as in the execution of the related tests.

O cimento Portland (CP) é um produto industrializado que não é só consumidor de energia e de matérias-primas, mas também responsável por grandes emissões de CO2. Além do impacto ambiental, a presença de alguns compostos hidratados que em contato com os sulfatos, produzem fases expansivas que reduzem a vida útil das estruturas. Adições minerais, como as escórias de alto-forno, têm sido adicionadas para reduzir o clínquer e aumentar a resistência aos sulfatos, porém nem todas as escórias conferem empregabilidade como adição devido a sua composição química. Cimentos com adições apresentam ganho de resistência muito lento nas primeiras idades, tornando-se desinteressante para a cadeia produtiva da construção civil. Assim, as limitações que o CP apresenta, somada ao aumento dos resíduos, incentivaram a busca por aglomerantes isentos de clínquer. A álcali ativação proporcionou a possibilidade de reaproveitamento de diversos subprodutos, pois a cinética de reação é similar ao CP, devido à semelhança química e liberação de calor. Pesquisas ligadas à durabilidade dos cimentos álcali ativados (CAT) ainda são bastante reduzidas, principalmente a eficácia dos métodos empregados para avaliação da resistência aos sulfatos em ambientais laboratoriais. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar o comportamento das pastas de escórias ativadas com 5% de NaOH e CP resistente a sulfatos (CPIV-RS) em ambientes sulfatados através do método NIST e comparar com o método acelerado em argamassas proposto pela NBR 13583:2014. As avaliações incluíram as análises microestruturais (DRX/MEV/DTG) e macroestrutural através de inspeções visuais, variação dimensional, variação de massa e resistência à compressão. Os resultados indicaram que nas condições ensaiadas, os métodos acelerados de avaliação da resistência aos sulfatos não apresentaram diferenças significativas entre as pastas e argamassas. Os CATs apresentaram desempenho superior antes e depois da exposição ao Na2SO4 comparados aos CPIV-RS, favorecendo a hidratação e a resistência à compressão. Por outro lado, a formação da gipsita parece ser o principal produto de degradação dos CATs na solução de MgSO4, originado pela descalcificação do C-S-H, afetando fortemente as propriedades físicas, químicas e mecânicas dos cimentos álcali ativados. / Portland cement (PC) is an industrialized product that is not so consuming of energy and raw materials, but also responsible for large CO2 emissions. Besides the environmental impact, the presence of some hydrated compounds that in contact with the sulfates, produce expansive phases that reduce the useful life of the structures. Minerals additions, such as blast furnace slag, have been added to reduce clinker and increase resistance to sulphates, but not all slags confer employability as addition because of their chemical composition. Cements with additions show very low resistance gain in the early ages, making it uninteresting for the productive chain of civil construction. Thus, the limitations that PC presents, together with the increase of residues, have encouraged the search for clinker-free binders. Alkali-activation provided the possibility of reuse of several by-products, because the reaction kinetics is similar to PC, due to chemical similarity and heat release. Researches related to the durability of alkaliactivated cements (AAC) are still very low, mainly the efficacy of the methods used to evaluate the resistance to sulfates in laboratory environments. Therefore, the objective of this work was to investigate the behavior of slag pastes activated with 5% NaOH and sulfate resistant PC (PCIV-SR) in sulphated environments using the NIST method and to compare with the accelerated mortar method proposed by NBR 13583:2014. The evaluations included microstructural analysis (XRD/SEM/DTG) and macrostructural analysis through visual inspection, dimensional variation, mass variation and compressive strength. The results indicated that under the conditions tested, the accelerated methods of sulfate resistance evaluation did not present significant differences between pastes and mortars. The AACs presented better performance before and after exposure to Na2SO4 compared to PCPIV-SR, favoring hydration and compressive strength. On the other hand, the formation of gypsum appears to be the main degradation product of the AACs in the MgSO4 solution, caused by the C-S-H decalcification, strongly affecting the physical, chemical and mechanical properties of the activated alkali cements.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4074.pdf: 4697966 bytes, checksum: 64813ff9b248b32e10837a5c1be8190a (MD5) Previous issue date: 2011-12-16 / Universidade Federal de Minas Gerais / Brazil is the main sugarcane world-producer and it is the leader in all segments (sugarcane, sugar and alcohol). The waste consisting of sugarcane bagasse is produced at the end of grinding process and it is used to generate energy through burning in boilers. At the end of burning, the ashes of bagasse are often thrown into environment improperly. In this context, the Construction Industry is a sector in which the incorporation of a couple of wastes is propitious, whereas applications of construction materials properties are considered. This research is justified by the need of assess the possibility of use of sugarcane bagasse ash in construction products, especially given its large volume. Used like raw material, the waste would no longer be the primary cause of problems related to public health and the environment. The goal of this research was to analyze the sugarcane bagasse ash (SBA) as a substitute for fine aggregate in concretes and mortars directed to the production of artifacts for the urban infrastructure. The SBA samples were collected in sugar and alcohol mills in the state of São Paulo and, then, they were characterized by physical and chemical tests. The SBA was used in cement mortars with 0%, 10%, 20%, 30%, 50% and 100% substitution levels. After the mechanical tests, the 30% and 50% levels of SBA were chosen for the study and production of concretes, which were evaluated through dosage studies, mechanical and durability tests, and economical and environment studies for SBA like a substitution of sand. The artifact chosen for analysis was a concrete curb (dimensions 1,00 x 0,15 x 0,30 m) that was used for drainage and pavement of pathways. Regarding the results obtained, the concrete produced with the SBA and cement CP II E 32 (Group C) had the best mechanical results compared to their respective reference series. Regarding durability, it is possible to say that the use of ash as a partial replacement of sand does not affect the service life of concrete artifacts. It can be also concluded that despite the use of the SBA did not diminish significantly the final value of m3 of concrete, the gain in relation to mechanical performance was higher. On the analysis of the artifact, it can be concluded that the guides produced in this research had sufficient mechanical strength to be demolded, transported and stored before use in the same way that guides conventional precast pavement. / O Brasil é o maior produtor mundial no complexo sucroalcooleiro e exerce a liderança em todos os segmentos (cana-de-açúcar, açúcar e álcool). O resíduo constituído pelo bagaço da cana é gerado ao final do processo de moagem e é utilizado para a geração de energia por meio da queima em caldeiras. Ao final da queima, geralmente, as cinzas residuais do bagaço são lançadas no meio ambiente de forma inadequada. Nesse contexto, a indústria da Construção Civil é um setor no qual a incorporação dos vários tipos de resíduos apresenta-se como favorável, desde que consideradas as propriedades de aplicação dos materiais de construção. O interesse na realização desta pesquisa justificou-se pela necessidade de se avaliar a possibilidade do emprego da cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) em produtos para a construção, notadamente pelo grande volume de geração. Utilizados como matériaprima, tais resíduos deixariam de ser causa primária de problemas ligados à saúde pública e ao meio ambiente. Como objetivo principal, esta pesquisa analisou a CBC como substituto do agregado miúdo em concretos e argamassas direcionados à produção de artefatos para a infraestrutura urbana. As amostras de CBC foram coletadas em usinas do estado de São Paulo e, caracterizadas por meio de ensaios físicos e químicos. A CBC foi utilizada em argamassas de cimento nos teores de 0%, 10%, 20%, 30%, 50% e 100% de substituição. Após as análises mecânicas, os teores de 30% e 50% de CBC foram escolhidos para o estudo e produção dos concretos, que foram avaliados por meio de estudos de dosagem e de ensaios mecânicos e de durabilidade, além de estudos econômicos e ambientais do uso da CBC em substituição à areia. O artefato escolhido para análise foi a guia de concreto (dimensões 1,00 x 0,15 x 0,30 m) utilizada na drenagem e na pavimentação de vias. Em relação aos resultados obtidos, os concretos produzidos com a CBC e com o cimento CP II E 32 obtiveram os melhores resultados mecânicos em comparação com a série de referência. Em relação à durabilidade, pode-se afirmar que o uso da CBC como substituto parcial da areia não afetará a vida útil dos artefatos de concreto. Conclui-se, também, que apesar do uso da CBC não ter diminuído significativamente o valor final do m3 do concreto, o ganho em relação ao desempenho mecânico foi maior. Pode-se concluir que as guias de pavimentação produzidas obtiveram resistência mecânica suficiente para serem desmoldadas, transportadas e acondicionadas antes do uso, da mesma forma que as guias pré-moldadas convencionais. '

A busca pela viabilidade técnica e econômica da reciclagem de resíduos na cadeia produtiva da construção civil vem atender às necessidades do setor e promover desenvolvimento integrado às necessidades sociais e ambientais. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo investigar o processo de reciclagem de resíduos de gesso acartonado e comum, em escala de bancada, e a qualidade dos materiais gerados ao longo de cinco ciclos de reciclagem. Para tanto, foi desenvolvido um equipamento para a separação entre o papel e a massa de gesso dos resíduos de gesso acartonado, assim como para seu beneficiamento. O experimento abrangeu a trituração, moagem, calcinação, hidratação, formação e rompimento de corpos de prova utilizando os resíduos de gesso. Utilizando-se MEV e EDS, caracterizou-se a microestrutura do gesso reciclado quanto à sua composição química e mineralógica. Determinaram-se as características do pó, as propriedades físicas e mecânicas nos estados fresco e endurecido para cinco proporções de gesso reciclado e do gesso comum ao longo dos ciclos de reciclagem. As amostras moldadas somente com gesso reciclado proveniente das chapas de gesso acartonado atenderam os critérios do tempo de pega para gesso de revestimento, com início de pega após 10 minutos e fim de pega após 45 minutos, até o quarto ciclo. Os resultados mostraram que é possível atingir valores de 6,5 à 13,10 MPa de resistência à compressão axial até o terceiro ciclo de reciclagem. Obtiveram-se em todas as amostras valores superiores a 30 N mm-² para a dureza superficial. A inserção de gesso comum na moldagem dos corpos de prova elevou os valores da resistência à tração na flexão nos segundo, quarto e quinto ciclos, em relação aos corpos de prova moldados somente com gesso reciclado. No primeiro ciclo, somente as amostras que possuíam gesso comum em sua composição atingiram os 8,4 MPa para a resistência à compressão axial. Amostras moldadas com 50% de gesso comum atingiram 66 N mm-² no ensaio de dureza superficial, no primeiro ciclo. Visualizaram-se a estrutura cristalina e o entrelaçamento dos cristais de gesso reciclado e gesso comum, concluindo-se que o aumento de resistência à tração na flexão deve-se ao melhor entrelaçamento dos cristais e a redução de vazios, uma vez que os cristais de gesso comum mostraramse mais alongados, enquanto os de gesso reciclados ortorrômbicos e mais curtos, preenchendo assim o vazios. Foi verificada a reversibilidade das reações durante os ciclos de reciclagem, comprovando a viabilidade técnica do processo utilizado nesta pesquisa até o terceiro ciclo de reciclagem. / The search for technical and economic feasibility of waste recycling in the production chain of construction, come meet the changing industry needs to promote an integrated economic growth to social and environmental needs. In this sense, the objective of this research was to investigate the recycling process of gypsum from the plasterboard sheets and common gypsum residue, on bench scale, and the quality of the materials generated during five cycles of recycling. For this purpose, an equipment was developed to separate the paper and the plaster mass from the gypsum plasterboard sheet residues, as well as for their processing. The experiment covered the grinding, milling, calcination, hydration, formation and rupture of test bodies using gypsum waste. Using MEV and EDS, the microstructure of recycled gypsum was characterized as to its chemical and mineralogical composition. The characteristics of the powder, the physical and mechanical properties in the fresh and hardened states were determined for five proportions of recycled gypsum and the common gypsum throughout the recycling cycles. The samples molded only with recycled gypsum from the gypsum plasterboard sheets met the criteria of the time of picking for plaster of coating, with the beginning of the handle after 10 minutes and the end of the handle after 45 minutes, until the fourth cycle. The results showed that it is possible to reach values of 6.5 to 13.10 MPa of axial compressive strength up to the third recycling cycle. Values above 30 N mm-² for surface hardness were obtained in all samples. The insertion of common gypsum in the molding of the specimens increased the values of the tensile strength in the flexion in the second, fourth and fifth cycles, in relation to the test pieces molded only with recycled plaster. In the first cycle, only the samples that had common gypsum in their composition reached 8.4 MPa for the axial compressive strength. Samples molded with 50% of common gypsum reached 66 N mm-² in the surface hardness test, in the first cycle.The crystalline structure and the interlacing of the recycled gypsum crystals and common gypsum were visualized, concluding that the increase of the tensile strength in the flexion is due to the better interlacing of the crystals and the reduction of voids, since the crystals of common plaster showed to be more elongated, while the plaster of recycled orthorhombic and shorter, thus filling the voids. It was verified the reversibility of the reactions during the recycling cycles, proving the technical feasibility of the process used in this research until the third cycle of recycling.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-23T18:20:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murillo Batista Ferreira - 2013.pdf: 2726162 bytes, checksum: b4ad5f67e5b5eff91f35b0296db5a36e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-23T18:46:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murillo Batista Ferreira - 2013.pdf: 2726162 bytes, checksum: b4ad5f67e5b5eff91f35b0296db5a36e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-23T18:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Murillo Batista Ferreira - 2013.pdf: 2726162 bytes, checksum: b4ad5f67e5b5eff91f35b0296db5a36e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Among lots of pathologies that attack the concrete structures stands out the corrosion of the reinforcements, that may be triggered by the phenomenon of carbonation of the concrete, which consists in a physico-chemical process between the carbon dioxide (CO2) from the atmosphere and the cement paste compounds, which has as main result the calcium carbonate precipitation (CaCO3) in a region of the concrete cover, with the formation of a layer that has less alkalinity than that not affected by this phenomenon. The carbonation moves from outside to inside the concrete through a carbonated front, that when it reaches the depth of the reinforcement causes destabilization of the protective passive layer, providing the onset of the corrosion. How many researches are conducted by accelerated carbonation tests, it is of paramount importance that the evaluation process by comparing it with data obtained from samples that have suffered natural carbonation. Facing this reality, this research is conducted based on samples that are exposed in the natural environment (external housed) for a period of ten years, with the general objective of evaluating the results (coefficients and carbonation depths) of natural carbonation process of concrete with different mineral additions, water/binder ratios and curing conditions (moist and dry) over this period. For this realization, samples of concrete produced in 2002, produced in Castro's dissertation (2003). The variables included in the experimental program are: concretes with five types of mineral additions (silica fume (10%), rice husk ash (10%), metakaolin (10%), fly ash (25%), blast furnace slag (65%), these amounts being in partial replacement of cement mass) and the reference concrete, without mineral addition; three water/binder relationships (0.40 , 0.55 and 0.70) and two curing conditions (moist and dry). Measurements were made of natural carbonation through of pH indicator based on phenolphthalein, elaborating a database along time, through measurements with periods of exposure of 0.25 years (91 days), 0.50 years (182 days), 0.82 years (301 days), 3 years, 7 years, 9 years and 10 years, allowing comparative performance evaluation of various concrete containing mineral additions, taking as a base carbonated depths and natural carbonation coefficients data. The results showed that there are significant differences of behavior between different concretes studied and that in the overall analysis of the carbonation natural coefficients, the reference concrete showed the best alone performance, showing that the alkaline reserve is still the predominant effect in terms of against carbonation, but the microstructure refinement provided by additions (physical effect) approaches such chemical aspect, as detected, for example, in concrete with metakaolin. In the correlation between the accelerated carbonation coefficients and the natural carbonation ones, was verified a relation of direct proportionality between the coefficients found for the two procedures, with the coefficient signifying accelerated approximately 7.4 times the natural ratio. The useful life predictions showed periods of time until the carbonation front reaches the cover thickness ranging from 4 years up to 241 years, for the different concretes and situations analyzed. / Dentre as diversas patologias que atacam as estruturas de concreto destaca-se a corrosão das armaduras, que pode ser desencadeada pelo fenômeno da carbonatação do concreto, que consiste em um processo físico-químico entre o gás carbônico (CO2) presente na atmosfera e os compostos da pasta de cimento, tendo como resultado principal a precipitação do carbonato de cálcio (CaCO3) em uma região do cobrimento, com a constituição de uma camada que passa a ter uma alcalinidade significativamente menor do aquela não afetada por esse fenômeno. A carbonatação avança de fora para dentro do concreto, por meio de uma frente carbonatada, que quando atinge a profundidade das armaduras provoca desestabilização da camada passiva protetora, propiciando assim o início da corrosão. Como muitas pesquisas são conduzidas por ensaios de carbonatação acelerada, é de suma importância a avaliação desse processo confrontando-o com dados obtidos de amostras que sofreram cabonatação natural. Diante dessa realidade, esta pesquisa se conduz baseada em amostras que estão expostas no ambiente natural (abrigado externo) por um período de dez anos, com o objetivo geral de avaliar os resultados obtidos (profundidades e coeficientes de carbonatação) do processo de carbonatação natural de concretos com diferentes adições minerais, relações água/aglomerante e processos de cura (úmida e seca) ao longo desse período. Para sua realização, foram utilizados corpos de prova de concreto armado produzidos no ano de 2002, fruto da dissertação de Castro (2003). As variáveis contempladas no programa experimental são: concretos com cinco tipos de adições minerais (sílica ativa (10%), cinza de casca de arroz (10%), metacaulim (10%), cinza volante (25%) e escória alto forno (65%), sendo estes teores em substituição parcial da massa de cimento) e mais o concreto de referência, sem adição mineral; três relações água/aglomerante (0,40; 0,55 e 0,70) e dois procedimentos de cura (úmida e seca). Foram realizadas medidas de carbonatação natural por meio de indicador de pH à base de fenolftaleína, elaborando-se um banco de dados ao longo do tempo, por meio de medidas realizadas com os tempos de exposição de 0,25 anos (91 dias), 0,50 anos (182 dias), 0,82 anos (301 dias), 3 anos, 7 anos, 9 anos e 10 anos, permitindo assim uma avaliação comparativa de desempenho dos diversos concretos contendo adições minerais, tendo-se como base os valores de profundidade carbonatada e os coeficientes de carbonatação natural. Os resultados mostraram que existem diferenças significativas de comportamento entre os diversos concretos estudados e que na análise global dos coeficientes de carbonatação natural, o concreto de referência apresentou isoladamente o melhor desempenho, demonstrando que a reserva alcalina ainda é o efeito preponderante em termos de combate à carbonatação, mas que o refinamento da microestrutura proporcionado pelas adições (efeito físico) se aproxima desse aspecto químico, como se tem, por exemplo, nos concretos com metacaulim. Na correlação entre os coeficientes de carbonatação acelerado e natural, verificou-se uma relação de direta proporcionalidade entre os coeficientes encontrados para os dois procedimentos, com o coeficiente acelerado significando aproximadamente 7,4 vezes o coeficiente natural. Os prognósticos de vida útil mostraram períodos de tempo estimado até a frente de carbonatação atingir a espessura de cobrimento variando desde 4 anos até 241 anos, para os diversos concretos e situações analisadas.