O estudo da resistência à compressão e da deformabilidade de paredes de alvenaria de blocos de concreto é de fundamental importância para a caracterização desse material e o desenvolvimento de análises de estruturas compostas por esse tipo de painel. Este trabalho trata desse tema, objetivando prever com maior acuidade os principais parâmetros de deformação e de resistência de paredes de alvenaria de blocos de concreto, a saber: resistência à compressão e módulo de elasticidade longitudinal nas direções paralela e perpendicular à junta de assentamento. Foi desenvolvido um trabalho experimental para estimar a influência da resistência dos blocos, da resistência da argamassa e da direção de aplicação de forças no comportamento mecânico da alvenaria de blocos de concreto não-grauteada, quando submetida a esforços de compressão. Para tanto, realizaram-se ensaios de laboratório em blocos, argamassas, prismas de três blocos e paredinhas com dimensões de 80 cm x 80 cm. Por inferência estatística não foram obtidas correlações aceitáveis entre as variáveis estudadas. Porém, obtiveram-se tendências de comportamento dos corpos de prova estudados, confirmando a influência das características da argamassa e do bloco no comportamento estrutural da alvenaria quando submetida a esforços de compressão / The study of strength and the curved stress/strain relationship of blockwork masonry walls is basic for the material characterization and the development of structural analysis of blockwork walls. This work deals with that subject, aiming at the evaluation of the main elastic parameters and the strength of concrete blockwork walls: the compressive strength and modulus of elasticity for masonry in two orthogonal directions, parallel and perpendicular to bed joints. An experimental program was developed to evaluate the influence of the strength of blocks and mortar, and the load application direction on the mechanical behavior of ungrouted concrete block masonry under compression. A series of laboratory tests was carried out with blocks, mortar, prisms of three blocks and wallets (80 cm x 80 cm). It was impossible to obtain acceptable correlations of the defined variables, using statistical inference. However, tendencies of the specimens behavior were obtained, confirming the influence of mortar and block properties on the structural behavior of concrete blockwork walls under compression

Submitted by Nara Lays Domingues Viana Oliveira (naradv) on 2015-07-17T15:20:48Z No. of bitstreams: 1 joanabenetti.pdf: 894915 bytes, checksum: 58e3900b6f8a79d2d5f5de65fd5cf38c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-17T15:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joanabenetti.pdf: 894915 bytes, checksum: 58e3900b6f8a79d2d5f5de65fd5cf38c (MD5) Previous issue date: 2012-01-13 / Banco Santander / Banespa / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / O setor da construção civil apresenta um grande potencial de geração de resíduos sólidos, caracterizando-se como um dos maiores geradores deste material no mundo. Por este motivo, é importante adotar um novo modelo de desenvolvimento, que busque, gradativamente, a não geração e a minimização de resíduo, assim como alternativas para o reaproveitamento destes resíduos na própria construção civil, e, assim, atingir um desenvolvimento mais sustentável. Neste contexto, muitos estudos sobre o concreto confeccionado com agregados reciclados de concreto vêm sendo desenvolvidos, tanto em nível nacional como internacional. Entretanto, é possível perceber que a maior parte das pesquisas tem seu foco voltado para a resistência à compressão e à tração, sendo mais escassos aqueles que dão ênfase para o comportamento elástico destes concretos. Frente ao exposto, o presente trabalho tem como objetivo analisar o módulo de elasticidade dinâmico de concretos produzidos com a utilização de agregado reciclado de concreto. Para tanto, confeccionou-se concretos que foram divididos em dois grupos. Um dos grupos empregou agregados reciclados de duas resistências (18 e 50 MPa), que foram inseridos em um novo concreto de 32 MPa, nos teores de substituição de 25%, 50%, 75% e 100%. O outro grupo empregou dois tipos de resíduos, gerados em maior quantidade por uma indústria de pré-fabricados de concreto. Um deles é o resíduo de concreto plástico, com cura convencional ao ar, e o outro é o resíduo de concreto seco, com cura térmica à vapor de água, sendo que substituiu-se 50% em volume do agregado graúdo natural pelo reciclado, em três novos concretos de distintas resistências. O módulo de elasticidade dinâmico foi calculado conforme especificado na C597 (ASTM, 2009), sendo analisada a influência da umidade do concreto no momento do ensaio, do tipo de resíduo e do teor de substituição de agregado natural pelo reciclado no módulo de elasticidade dinâmico. O tipo de agregado reciclado de concreto influenciou o módulo de elasticidade dinâmico, assim como os diferentes teores de substituição e a umidade do concreto no momento do ensaio. Para os materiais avaliados, o módulo de elasticidade não variou em função da resistência à compressão do concreto que gerou o agregado reciclado de concreto, e verificou-se correlação positiva entre o módulo de elasticidade e a resistência à compressão do concreto. / The construction industry is one of the largest solid waste generator. For this reason, it is important to adopt a new model aiming for thereuse of construction waste and thereby achieve a more sustainable development. In this context, studies on concrete made with recycledaggregate concrete have been developed, focused to determine compressive strength and tensile strength, with little emphasis on the elastic behavior of concrete. This work aims to analyze the dynamic modulus of elasticity of concrete produced with waste concrete as aggregate. To this end, it was made two groups of concrete using two types of waste generated in larger quantities by an industry of prefabricated concrete. The first group was made with a residue of plastic concrete, air-cured, and concrete made with of heat curing. The concrete aggregates were used to replace 50% by volume of natural coarse aggregate. In the second group recycled aggregates was produced in two strengths (18 and 50 MPa), being used to produce a new concrete of 32 MPa. The levels of substitution were 25%, 50%, 75% and 100%. The dynamic modulus of elasticity was calculated as specified in C597 (ASTM, 2009). It was analyzed the influence of moisture content and the type of waste recycled aggregate replacement in the natural dynamic modulus of elasticity. The type of recycled aggregate influenced the dynamic modulus of elasticity, as well as different levels of moisture and replacement of concrete at the time of trial. For the materials tested, the modulus of elasticity did not vary as a function of the compressive strength of recycled aggregate concrete, bu there was a positive correlation between the modulus of elasticity and compressive strength of concrete.

A utilização de fibras vegetais como reforço constitui um grande interesse na obtenção de novos materiais para a construção civil produto de seu baixo custo, alta disponibilidade e reduzido consumo de energia para sua produção. Este trabalho avalia a incorporação de fibras de sisal, de comprimento 20 e 40 mm, e fração volumétrica de 0,5 e 1%, em concretos para a alvenaria de blocos estruturais e determina o uso destas unidades na execução de prismas e mini-paredes. Foram realizados os testes de caracterização da fibra, blocos e argamassa de assentamento e os ensaios de resistência à compressão axial das unidades, prismas e mini-paredes. O sisal apresentou baixa massa específica aparente e elevada absorção de água, constituindo uma característica comum desse tipo de material pela grande incidência de poros permeáveis. As propriedades físicas dos blocos com e sem adição cumpriram com os requisitos das normas estabelecidas validando sua utilização. Os resultados do ensaio à compressão mostraram que as mini-paredes reforçadas com fibras obtiveram valores muito próximos ou mesmo superiores aos obtidos para as mini-paredes sem fibras, apresentando melhor desempenho que os blocos e prismas. Todos os elementos com adição mostraram um ganho da capacidade de deformação e ductilidade conferida pelas fibras, observado nas curvas tensão x deformação. O modo de ruptura dos blocos, prismas e mini-paredes de referência foi caracterizado por uma fratura brusca e catastrófica e os reforçados mantiveram suas partes unidas pelas fibras, não perdendo sua continuidade e tornando a ruptura um processo progressivo. / The use of natural fibers as reinforcement is a great interest in obtaining new materials for construction, owing of its low cost, high availability and reduced energy consumption for its production. This paper evaluates the incorporation of sisal fibers of 20 mm and 40 mm length and volume fraction of 0.5 and 1%, for concrete for masonry structural blocks, and determines the use of these units in making of prisms and mini-walls. The laboratory tests were carried to characterize physical properties the fiber, blocks and mortar, and besides axial compression tests of the units, prisms, and mini-walls. The sisal had low apparent density and high water absorption, constituting a common feature of such material by the high incidence of permeable pores. The physical properties of the blocks with and without addition complied with the requirements of standards established by validating their use. The axial compression test results showed that mini-walls reinforced with fibers obtained values very close to or even superior to those obtained for the mini-walls without fibers, showing better performance than the blocks and prisms. All elements with the addition had increased the deformation capacity and ductility afforded by the fibers, observed in the curves stress/strain. The rupture mode of blocks, prisms and mini-walls reference was characterized by an abrupt and catastrophic fracture, and elements reinforced maintained their shares together by the fibers, without losing its continuity and becoming a progressive rupture.

Les enceintes de confinement sont sollicitées lors d'un accident grave par la modification thermodynamique du milieu interne qui génère une pression pouvant monter jusqu'à 5 bars, une température évaluée au maximum à 180 °C et une humidité relative pouvant aller jusqu'à la saturation. Au-delà de calculs réglementaires, la complexité de la sollicitation nécessite une bonne connaissance du comportement mécanique et thermique des matériaux et en particulier du béton dans la gamme de température et d'hygrométrie imposée afin d’être capable de mener les simulations numériques les plus réalistes possibles.Notre étude présente les évolutions des caractéristiques mécaniques et thermiques essentielles pour les simulations numériques d'un béton dans la plage de pression, température et humidité imposées lors d'un accident grave. Les essais mécanique et thermique sont réalisés sous chargement thermo-hydrique contrôlées. La température (T) est fixée à cinq valeurs cibles : 30, 90, 110, 140 et 160 °C. Les cinq degrés de saturation en eau liquide du béton (Sw) varient entre 36 % et 100 %. Les différents degrés de saturation en eau liquide des éprouvettes sont obtenus par le contrôle de l’humidité relative de l’ambiance entourant l’éprouvette pendant leur cure. L’essai DCT (Disk-shape Compact Tension) a été choisi pour déterminer l’évolution de l’énergie de fissuration, du module d'élasticité et de la résistance en traction en fonction de la température et de Sw, en raison de son caractère très compact favorable pour la mise en oeuvre des essais sous pression (essai au-delà de 100 °C). Les propriétés thermiques sont évaluées par la méthode de la Source Plane Transitoire (TPS). C’est une technique permettant de déterminer la conductivité thermique, la diffusivité thermique et d'en déduire la chaleur spécifique. L’évolution de la perméabilité relative à l’azote du béton en fonction de la température jusqu'à 90 °C et du degré de saturation en eau du béton a été évaluée également. Après avoir déterminé les propriétés thermiques et mécaniques du béton, une modélisation numérique a été réalisée afin de passer de l’échelle de laboratoire à l’échelle de la structure. Un couplage entre un modèle hydrique et un modèle d’endommagement a été réalisé. / In case of severe accident, confinement chambers are submitted to thermodynamic variations of their internal environment. Pressures can increase up to 5 bars, temperature reaches 140 °C and relative humidity attains saturation. Beyond regulatory calculations, the complexity of the solicitation needs a good knowledge of the thermo-mechanical behaviour of concrete under the imposed conditions of temperature and relative humidity. This, in turns allows to develop numerical simulations as realistic as possible. The present study investigates the evolution of the mechanical and thermal characteristics of concrete. These properties are essential to develop numerical computations under the levels of pressure, temperature and relative humidity imposed during a severe accident. Mechanical and thermal tests are carried out under controlled hydro-thermal conditions. Temperature (T) is fixed at five target values: 30, 90, 110, 140 and 160 °C. Five levels of degree of saturation (Sw) range from 36 % to 100 %. The different target values of degree of saturation are attained by controlling relative humidity in the surrounding environment of the specimens during curing. DCT (Disk-shape Compact tension) tests was chosen to determine the dependence of the fracture energy, elastic modulus and traction resistance on temperature and degree of saturation of concrete because of its compact shape that is more suitable for testing under pressure (temperature above 100°C). Thermal properties are determined by means of the Transient Plane Source (TPS) method. This technique allows to determine thermal conductivity, thermal diffusivity and hence to deduct specific heat. The dependence of the permeability to liquid nitrogen on temperature up to 90 °C and on the degree of saturation was also analysed. After determining thermal and mechanical properties of concrete, numerical simulations have been developed in order to pass from laboratory scale to the structure scale. A coupled hydro-mechanical model and a damage model are proposed.

Esta dissertação insere-se nas áreas de qualidade laboratorial e de ensaios de controle de concreto, especificamente quanto à propriedade módulo estático de deformação ou módulo de Young. A motivação do trabalho é a elevada variabilidade de resultados experimentais observada pelo meio técnico nacional em ensaios interlaboratoriais, cujos resultados indicam desvios-padrão totais da ordem de 3,5 GPa, valor significativo para o controle tecnológico de obras de construção civil. Os objetivos buscados foram a identificação das parcelas da variabilidade oriundas da produção e do ensaio, com especial atenção àquela originada na instrumentação para medida das deformações durante o ensaio, e a discussão da aplicabilidade do conceito semiprobabilístico normativo à propriedade módulo de deformação do concreto. Além disso, a própria discussão da aplicabilidade da sistemática de pesquisa e análise sobre este tipo de ensaio e de material constou como um objetivo do trabalho. Para tal, desenvolveu-se um programa experimental em duas etapas: a primeira foi destinada às avaliações de acurácia (precisão e exatidão) do método de ensaio. As avaliações se deram segundo roteiros da área metrológica para validação de métodos e sistemas de medida. De quatro instrumentações para medida das deformações testadas, uma se mostrou mais precisa (identificada como clip gages) e outra se mostrou a mais suscetível a erros sistemáticos e aleatórios entre as testadas (identificada como compressômetro com dois relógios comparadores). Recomendou-se a ampliação do programa experimental para o âmbito interlaboratorial, pois, a rigor, o método de ensaio vigente não poderia ser considerado validado em termos de acurácia baseando-se unicamente nos resultados deste programa experimental. Porém, concluiu-se pela possibilidade de aceitação prática do método independentemente da utilização de três de um total de quatro tipos de instrumentação para medida das deformações testados em ensaio, sem que houvesse prejuízo para a produção ou o controle tecnológico usual desta propriedade. Na segunda etapa, obteve-se um Diagrama de Dosagem e estudou-se um cenário de fornecimento de concreto sob critérios estatísticos diferentes de atendimento à especificação de módulo de deformação: utilização do valor característico e do valor médio, com diferença de 4 GPa entre eles. Estimou-se um aumento da ordem de 9% no deslocamento vertical de uma viga simples bi-apoiada quando executada com o concreto de menor módulo em relação à execução com o de maior módulo. Por sua vez, o concreto de maior módulo exigiria um aumento no consumo de cimento da ordem de até 200 kg/m3, se conservados todos os insumos materiais e os demais parâmetros tecnológicos contidos nos traços. Concluiu-se pela aplicabilidade do uso da sistemática empregada na avaliação da acurácia do método de ensaio e do uso do conceito semiprobabilístico para esta propriedade. / This work is developed into the areas of laboratorial quality and concrete control tests, specifically focusing on the static modulus of elasticity or Young´s modulus. The motivation of this work is the high variability of experimental results observed by national technicians in interlaboratorial tests. These results show total standard deviations of around 3.5 GPa, a significant value for the technological control for civil construction. The main objectives are the identification of the variability fragments derived from the production and test, specially the ones related to the instrumentation for measuring deformations during the test, and the discussion of the semi-probabilistic concept applicability on the concrete Young´s modulus control. Moreover, the discussion of the applicability of the procedure used in this work and its analysis are also objective pursued here. The experimental program was developed in two steps: the first step covered the accuracy assessments (precision and exactness) of test method. The assessments were carried out according to instructions from Metrology concepts for the validation of the methods and the measure systems. One out of four instrumentations for measuring the tested deformations proved to be more precise (identified as clip gages) and another one proved to be more susceptible to systematic and random errors (identified as a compressometer with two dial indicators). The extension of the experimental program to an interlaboratorial scope is recommended because the current test method could not be considered valid based only on the results of this experimental program. However, it was shown that the practical acceptance of the test method for three among the four kinds of instrumentations analyzed, without damaging the production or the usual technological control of this property, is possible. On the second step, a mix design diagram was obtained and a case of supply of concrete under different statistical criteria (fulfillment the modulus of elasticity specification): the use of the characteristic value and the average value, with difference of 4 GPa between them. An increase of 9% on the vertical transference of a simple dual supported beam was observed when using a lower modulus concrete, when compared to another one with a higher modulus. On the other hand, the modulus increase would require an increment in the cement consumption up to 200 kg per cubic meter, if all the material inputs and further technological parameters is maintained. The final conclusion was that the procedure used on the assessment of the test method accuracy and the semi-probabilistic concept on this material property is applicable.

Uma das aplicações da análise modal experimental é a avaliação da integridade estrutural. O ensaio dinâmico fornece os valores de freqüência natural, cujas variações podem ser utilizadas para identificar a presença e a magnitude do dano e determinar a rigidez equivalente de peças já fissuradas. Atualmente, as pesquisas sobre o efeito dinâmico nas estruturas civis estão se tornando mais freqüentes. Dentre os vários aspectos de interesse relacionados ao comportamento dinâmico das estruturas de concreto armado, cita-se como relevante a questão da danificação progressiva de seus elementos. Com a evolução da fissuração, existe uma diminuição da freqüência natural e um aumento do amortecimento. Essa variação dos parâmetros permite obter os valores de rigidez equivalente para os diversos estágios de fissuração da peça, o que pode indicar a proximidade da ruptura. Neste trabalho foi avaliada a integridade de elementos estruturais de concreto, discutindo os resultados da análise modal experimental em função do nível de danificação. Foram realizados ensaios em elementos de concreto simples para avaliação do módulo de elasticidade, tanto pelo método estático como pelo método dinâmico, observando a sua variação em função da microfissuração, resistência à compressão e idade do concreto. Os ensaios experimentais foram realizados em corpos-de-prova cilíndricos e prismáticos, sendo os resultados dos ensaios de vibração livre comparados aos resultados obtidos com os ensaios estáticos usuais. Também foram realizados ensaios estáticos e dinâmicos em vigas de concreto armado, de tamanho reduzido, para análise do comportamento de parâmetros dinâmicos ao longo de um processo de danificação. Demonstra-se a viabilidade dos ensaios não-destrutivos dinâmicos para a determinação das propriedades do material e dos elementos de concreto armado, além das vantagens econômicas, facilidade de execução e confiabilidade / Structural integrity assessment may be performed by experimental modal analysis. The dynamic tests provide natural frequencies values whose changes may be used to identify existent damage and to estimate the equivalent stiffness of cracked elements. Nowadays more researches about dynamic effects on civil structures are becoming available. Among all aspects related to the dynamic behaviour of reinforced concrete structures, the progressive damage of their elements is one of great relevance. According to the damage progress, the natural frequencies decrease and the damping factors increase. These dynamic characteristics changes allow getting the equivalent stiffness values for the various degrees of cracking, even indicating the closeness to failure. The objective of this research is to assess the concrete elements integrity and to discuss the results from experimental modal analysis due to different damage levels. There were carried through dynamic and static experiments to evaluate the modulus of elasticity of concrete. It was observed its changes related to concrete micro-cracking, compression strength and age. The experimental testings had been carried through in cylindrical and prismatic specimens. The results obtained from free vibration tests were compared with the ones obtained from the usual static tests. Reinforced concrete beams were also subjected to static and dynamic testings to assess the behavior of the dynamic parameters throughout a damage process. The dynamic non-destructive tests can be used to find out concrete and reinforced beam properties, beyond its economic advantages, easiness to do and trustworthiness

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-27T23:02:40Z No. of bitstreams: 1 BASÍLIO SERRANO DE SOUSA FILHO – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2015.pdf: 6550059 bytes, checksum: df64991899dee3033f0a17c6e1047024 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T23:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BASÍLIO SERRANO DE SOUSA FILHO – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2015.pdf: 6550059 bytes, checksum: df64991899dee3033f0a17c6e1047024 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / CNPq / O objetivo deste trabalho é produzir ligas de titânio-nióbio (Ti-Nb) pelo processo de fusão a plasma seguido d emoldagem por injeção em molde metálico (PSPP, plasma skull push-pull). As ligas de Ti-Nb foram produzidas com teores crescentes de nióbio correspondentes a 5, 10, 15, 20 e 30% (em peso). Essas ligas foram caracterizadas quanto a sua composição química, microestrutura, propriedades mecânicas e resistência à corrosão, visando futuras aplicações biomédicas. A microestrutura observada nestas ligas variou em função da concentração de Nb, manifestando-se na variação dos tamanhos de grãos, estando presentes nos contornos de grãos camadas de fase α nucleadas, placas de Widmanstatten e inclusas na matriz intragranular lamelas da fase α ou fase β nucleadas. As análises de difração de raios X revelaram picos característicos das fases α, α’, α” e β. Nas concentrações entre 5 a 10%p de Nb, observou-se predominantemente as fases α e α’. Nas concentrações entre 15 e 20%p de Nb se alternaram as fases α, α’, α” e β. A concentração de 30%p de Nb apresentou as fases α” e β, sendo a β em maiores proporções. Os resultados de microdureza registraram a dependência quanto à microestrutura, presente em cada composição. O módulo de elasticidade (E) foi influenciado pelas fases constituintes, por alterações da microestrutura, apresentando correlação direta com o teor de Nb. As ligas Ti-Nb foram submetidas a ensaios eletroquímicos de corrosão segundo a norma ASTM F2129-15, e utilizando fluido corporal simulado (SBF), à temperatura corpórea (37ºC). Avaliou-se a influência dos teores de Nb sobre as medidas de polarização potenciodinâmica linear (PPL) e a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A resistência à corrosão das ligas Ti-10Nb e Ti-30Nb foi superior à das outras composições, embora haja ocorrência de formação de filmes de passivação em todas as ligas estudadas. O circuito elétrico equivalente, obtido dos diagramas de impedância, confirma a formação dos filmes de passivação, mais evidentes nas concentrações anteriormente citadas. / The objective of this work is to produce titanium alloys, niubium (Nb-Ti) by plasma fusion process followed by injection molding metal mold (PSPP, plasma push-pull skull). The Ti-Nb alloys were produced with increasing levels of niobium corresponding to 5, 10, 15, 20 and 30% (by weight). These alloys were characterized for their chemical composition, microstructure, mechanical properties and corrosion resistance, aiming future biomedical applications. The microstructure observed in such alloys varies with the concentration of Nb, manifesting itself in the range of grain sizes being present in the contours of grain layers of α nucleated phase Widmanstätten plates and included in the intragranular array plates of the α phase or phase β nucleated. The analysis of X-ray diffraction showed the characteristic peaks of phases α, α’, α” and β. At concentration of 5 to 10 wt% of Nb, it was observed predominantly the α phase and α’. In concentrations between 15 and 20 wt% Nb alternated phases α, α’, α” and β. The concentration of 30wt% Nb presented phases α’ and β, with the β in higher proportions. The microhardness results reported in dependence on the microstructure present in each composition. The modulus of elasticity (E) is influenced by the constituent phases, changes the microstructure, having a direct correlation with the Nb content. The Ti-Nb alloys were subjected to electrochemical corrosion tests according to ASTM F2129-15, and using simulated body fluid (SBF) at body temperature (37ºC). We evaluated the influence of N levels on linear potendiodynamic polarization measurements (PPL) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The corrosion resistance of Ti-10Nb and Ti-30Nb alloy was superior to other compositions, although there is occurrence of formation of passivating films on all studied alloys. The electoral equivalent circuit obtained from the impedance diagrams, confirms the formation of passivating films on all studied alloys. The electrical equivalent circuit obtained from the impedance diagrams, confirms the formation of passivation films, most evident in the concentrations mentioned above.

The use of byproducts and industrial waste as pozzolanic, is an alternative to achieve the sustainability, economy and durability in concrete structures. This survey has as its purpose to analyze the effect on mechanical, elastic and deformation properties on concrete with a high level of granulated slag from blast furnace and fly ash in place of Portland bulk cement. The use of high levels of mineral additions has the purpose of increasing the durability and reducing the consumption of cement, the use of hydrated lime aims to activating these adittions, restore part of the calcium hydroxide consumed by the pozzolanic reactions, increasing the initial and final strength to the mixtures. This way, three mixtures of concrete have been studied: one of them without mineral additions, only using Portland cement (CP V-ARI), taken as a control, with relations a/c 0.40, 0.60 and 0.83, and two mixtures with mineral additions in place of cement in equal mass, with 70% of slag and 20% of fly ash, being one of them with addition of 20% of hydrated lime on the mass of binders in addition to the cement, both to the relations a/mc 0.30/0.33, 0.40 and 0.49, which have been renamed as R, EV and EVC. Tests were held to resistance to axial compression in bodies of evidence (10x20cm) the ages of 07 28, 91 and 300 days, whose results range from 18.2 MPa and 81 MPa, tests of resistance to traction by diametral compression and module of elasticity at 28, 91 and 300 days, as well as tests of total shrinkage on prismatic bodies of evidence (10x10x30 cm) at 28, 91, 180 and 300 days. The results of mechanical, elastic and strain resistance have been also correlated with some intervening and independent variables, as well as some existing regulatory requirements. The results have been analyzed to each trace individually, in relation to the control traces, in relation to the evolution of the resistance, effectiveness of the use of the hydrated lime and in equal relationship a/mc 0.4. In the analysis of the equal relationship a/mc 0.400, in the case of reference concrete, in the initial age, the resistance to the axial compression of the concrete EV was, in media, 72% of the one presented by it, being the resistance to the EVC 55%, and in the final age, 65% and 50% respectively. In the case of the traction by diametral compression, to 28 days the concrete EV presented 76% of the resistance of the reference, and the concrete EVC 58%. This relation to 300 days was 80% and 61% respectively. To the elasticity module, to 28 days, the concrete EV presented 82% and the EVC 70% of the result obtained by the reference mixture, maintaining this proportion until the final age (300 days). In the analysis of the total retraction, the concrete EV presented an inferior retraction 10% inferior to the reference trace, while the concrete EVC to 300 days presents a good retraction 16% superior to it. The observation through the conjuncture of the results found shows a satisfactory relation among the different traces studied, making feasible the use of high levels of mineral additions in substitution to the large portion of cement in bulk. / A utilização de subprodutos e resíduos industriais como pozolanas, é uma alternativa para atingir a sustentabilidade, economia e durabilidade em estruturas de concreto. Esta pesquisa possui o objetivo de analisar os efeitos nas propriedades mecânicas, elásticas e de deformação em concretos com elevados teores de escória granulada de alto-forno e cinza volante em substituição ao cimento Portland em massa. O uso de altos teores de adições minerais tem por fim o aumento da durabilidade e redução do consumo de cimento, tendo o uso de cal hidratada a finalidade de ativar estas adições, repor parte do hidróxido de cálcio consumido pelas reações pozolânicas, aumentando as resistências iniciais e finais das misturas. Desta forma, estudaram-se três misturas de concreto: uma sem adições minerais, somente com cimento Portland (CP V-ARI), tomada como referência, com relações a/c 0.40, 0.60 e 0.83, e duas misturas com adições minerais em substituição ao cimento em igual massa, com 70% de escória e 20% de cinza volante, sendo uma delas com adição de 20% de cal hidratada em relação á massa de aglomerantes em adição ao cimento, ambas para relações a/mc 0.30/0.33, 0.40 e 0.49, as quais foram renomeadas como R, EV e EVC. Foram realizados ensaios de resistência a compressão axial em corpos de prova (10x20 cm) nas idades de 07, 28, 91 e 300 dias, cujos resultados variaram entre 18.2 MPa e 81 MPa, ensaios de resistência a tração por compressão diametral e módulo de elasticidade aos 28, 91 e 300 dias, assim como ensaios de retração total em corpos de prova prismáticos (10x10x30 cm) aos 28, 91, 180 e 300 dias. Também se correlacionou os resultados das resistências mecânicas, elásticas e de deformação com algumas variáveis intervenientes e independentes apresentadas, assim como com algumas prescrições normativas existentes. Os resultados foram analisados para cada traço individualmente, em relação aos traços referências, em relação à evolução da resistência, eficiência do uso da cal hidratada e em igualdade de relação a/mc 0.4. Na análise de igualdade de relação a/mc 0.400, em relação ao concreto referência, na idade inicial, a resistência a compressão axial do concreto EV foi, em média, 72% da apresentada por este, sendo a resistência do EVC 55%, e na idade final, 65% e 50%, respectivamente. Em relação à resistência a tração por compressão diametral, aos 28 dias o concreto EV apresentava 76% da resistência do referência, e o concreto EVC 58%. Esta relação, aos 300 dias foi de 80% e 61% respectivamente. Para o módulo de elasticidade, aos 28 dias, o concreto EV apresentou 82% e o EVC 70% do resultado obtido pela mistura referência, mantendo-se esta proporção até a idade final (300 dias). Na análise da retração total, o concreto EV apresentou uma retração 10% inferior ao traço referência, enquanto o concreto EVC aos 300 dias apresentou uma retração 16% superior ao mesmo. A observação através da conjuntura dos resultados obtidos demonstra uma satisfatória relação entre os diferentes traços estudados, viabilizando o uso de elevados teores de adições minerais em substituição a grande parcela de cimento em massa.

A utilização de fibras vegetais como reforço constitui um grande interesse na obtenção de novos materiais para a construção civil produto de seu baixo custo, alta disponibilidade e reduzido consumo de energia para sua produção. Este trabalho avalia a incorporação de fibras de sisal, de comprimento 20 e 40 mm, e fração volumétrica de 0,5 e 1%, em concretos para a alvenaria de blocos estruturais e determina o uso destas unidades na execução de prismas e mini-paredes. Foram realizados os testes de caracterização da fibra, blocos e argamassa de assentamento e os ensaios de resistência à compressão axial das unidades, prismas e mini-paredes. O sisal apresentou baixa massa específica aparente e elevada absorção de água, constituindo uma característica comum desse tipo de material pela grande incidência de poros permeáveis. As propriedades físicas dos blocos com e sem adição cumpriram com os requisitos das normas estabelecidas validando sua utilização. Os resultados do ensaio à compressão mostraram que as mini-paredes reforçadas com fibras obtiveram valores muito próximos ou mesmo superiores aos obtidos para as mini-paredes sem fibras, apresentando melhor desempenho que os blocos e prismas. Todos os elementos com adição mostraram um ganho da capacidade de deformação e ductilidade conferida pelas fibras, observado nas curvas tensão x deformação. O modo de ruptura dos blocos, prismas e mini-paredes de referência foi caracterizado por uma fratura brusca e catastrófica e os reforçados mantiveram suas partes unidas pelas fibras, não perdendo sua continuidade e tornando a ruptura um processo progressivo. / The use of natural fibers as reinforcement is a great interest in obtaining new materials for construction, owing of its low cost, high availability and reduced energy consumption for its production. This paper evaluates the incorporation of sisal fibers of 20 mm and 40 mm length and volume fraction of 0.5 and 1%, for concrete for masonry structural blocks, and determines the use of these units in making of prisms and mini-walls. The laboratory tests were carried to characterize physical properties the fiber, blocks and mortar, and besides axial compression tests of the units, prisms, and mini-walls. The sisal had low apparent density and high water absorption, constituting a common feature of such material by the high incidence of permeable pores. The physical properties of the blocks with and without addition complied with the requirements of standards established by validating their use. The axial compression test results showed that mini-walls reinforced with fibers obtained values very close to or even superior to those obtained for the mini-walls without fibers, showing better performance than the blocks and prisms. All elements with the addition had increased the deformation capacity and ductility afforded by the fibers, observed in the curves stress/strain. The rupture mode of blocks, prisms and mini-walls reference was characterized by an abrupt and catastrophic fracture, and elements reinforced maintained their shares together by the fibers, without losing its continuity and becoming a progressive rupture.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Devonzir Magalhaes.pdf: 2374656 bytes, checksum: be2fa62f68b635119a439a5c539c3894 (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / The compacting control of earthy materials at engineering works demands great efforts and the necessity of conducting field and laboratory tests in time and space, conditioned by the work schedule always tight. It is also known that the embankment supports the efforts of substantial bodies of water with potential energy, which if, uncontrollably released, will cause tragedies and imponderable material damages. This work presents the methodology of execution and analysis of the results of field and laboratory tests performed in two experimental embankments builted during the definition of the construction s processes of the Batalha Hydroelectric Power Plant. It was collected disturbed and undisturbed samples at twelve spot in each embankment, to perform characterization tests, triaxial compression test and consolidation test. The results of these laboratory tests where compared to the results of twenty four Pressuremeter Tests (PMT) fulfilled at the same embankment. The interpretation of the PMT tests was done according to french standards. These tests provided results of Ménard Pressuremeter Modulus (EM), pressuremeter limit pressure (pl) and creep pressure (pf), which corresponds to the end of the elastic range of the material. In addition, it was performed twenty four Standard Penetration Tests in both embankments to obtain the Nspt and compare with the results of PMT. The studies developed in this research showed that these tests point out results with less variability that the ones from the laboratories and can be realized with no difficulties along the soil profile. The results achieved demonstrated that the PMT can be a very useful tool to reach the modulus of elasticity at any depth of the landfill, mainly in rolled-fill dams already operating a long time and in places where there are restrictions to remove samples for laboratory tests. / O controle de compactação de materiais terrosos em obras de engenharia demanda grandes esforços e a necessidade da realização de ensaios de campo e laboratório, ajustados ao cronograma sempre apertado das obras. Sabe-se, também, que os aterros compactados de barragens suportam esforços de grandes massas de água com energia potencial que se liberadas, incontrolavelmente, causarão tragédias e danos materiais incalculáveis. Este trabalho apresenta a metodologia de execução e análise dos resultados de ensaios de campo e laboratório realizados em dois aterros experimentais construídos na fase de definição dos processos construtivos da barragem da UHE Batalha. Foram coletadas amostras deformadas e blocos de amostras indeformadas de doze pontos em cada aterro, para caracterização do solo compactado e realização de ensaios de compressão triaxial e de adensamento. Os resultados desses ensaios de laboratório foram comparados com os resultados de vinte e quatro ensaios pressiométricos (PMT) executados nos mesmos aterros. Na interpretação dos ensaios PMT foi empregada a metodologia das normas francesas. Estes ensaios forneceram resultados do módulo de elasticidade de Ménard (EM), pressão limite (pl) e pressão de fluência (pf), esta correspondente ao fim da fase pseudo-elástica do material. Complementarmente foram realizados vinte e quatro ensaios penetrométricos nos dois aterros para obtenção do NSPT e comparação com os resultados do PMT. Os estudos desenvolvidos nesta pesquisa mostraram que estes ensaios apresentaram resultados com menor variabilidade que os ensaios de laboratório e podem ser realizados sem muitas dificuldades ao longo do perfil de um aterro compactado. Os resultados alcançados mostraram que o PMT poderá se tornar uma ferramenta de grande utilidade para obtenção do módulo de elasticidade em quaisquer profundidades de aterros compactados, principalmente em barragens antigas e em locais destas onde possam existir restrições para retirada de amostras para ensaios de laboratório.