Submitted by PAULO SILAS OLIVEIRA (paulo_pso@hotmail.com) on 2017-09-21T18:32:52Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO PSO.pdf: 2528233 bytes, checksum: 9afc1a3039409fe2145077515d301f3d (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-09-26T13:50:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_ps_me_soro.pdf: 2563476 bytes, checksum: 6fbd8ead3546cb380f44253aa8dd8ac3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T13:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_ps_me_soro.pdf: 2563476 bytes, checksum: 6fbd8ead3546cb380f44253aa8dd8ac3 (MD5) Previous issue date: 2017-09-20 / Dentre as diversas maneiras de se obter energia limpa, a energia eólica é o setor que esta em grande expansão, pois apresentou no Brasil, em 2015 um crescimento de 77,1% em comparação ao ano de 2014. Este crescimento acelerado traz juntamente uma enorme quantidade de resíduos gerados no processo de fabricação dos conjuntos geradores de energia. Um dos componentes dos conjuntos geradores é a pá eólica, confeccionada basicamente de uma estrutura, envolta por resina epóxi, fibra de vidro, madeira e cola. Uma empresa localizada na cidade de Sorocaba, fabricante de pás eólicas, têm capacidade de produção de 200 pás/mês que gera uma quantidade considerável de resíduos. Este trabalho visa incorporar a resina epóxi misturada com fibra de vidro, que é um resíduo gerado na produção das pás eólicas, em argamassa fabricada com cimento Portland CPII F32, com o objetivo de utilizar o resíduo substituindo parcialmente a areia empregada, pois desta forma há possibilidade de redução do descarte em aterros, e também diminuição da utilização de recursos naturais. Inicialmente o resíduo coletado na forma sólida, foi transformado em pó através do processo de torneamento, este pó foi caracterizado pelas técnicas de ângulo de contato, massa específica, teor de inorgânicos, granulometria, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios X por Dispersão em Energia (EDS). Posterior às caracterizações, foram confeccionados corpos de prova cimentícios com diversas proporções de substituição da areia pelo resíduo, além de um corpo de prova (CP) sem adição. Seguido da confecção dos CP foram realizados ensaios de tração na flexão, compressão, absorção de água, índice de vazios, microscopia ótica e massa específica das argamassas. Os resultados atestaram aprovação nos critérios de resistência mecânica (8 MPa), quando o resíduo substitui até 15% da areia, além de apresentar redução de massa específica, sendo vantajosa a aplicação na construção civil. / Among the various ways to obtain clean energy, wind power has been growing rapidly. In Brazil, the use of wind power grew 77.1% in 2015 compared with the previous year. This growth results in an enormous additional amount of residue produced during the manufacture of wind power generators. Wind turbine blades, which play an important role in the whole system, are made of a structure covered with epoxy resin, fiberglass, wood and glue. A company that manufactures wind power generators located in Sorocaba can produce up to 200 wind blades per month, which produces a considerable amount of residue. This project aims to incorporate epoxy resin together with fiberglass, which is also used in the production of such blades, into mortar made with Portland CPII F32 cement; that is to substitute residue for part of the sand used in this process, so that the quantity of residue (waste) can be reduced, and consequently also reduce the use of natural resources. Initially, this residue was collected in its solid form, and then turned into powder using the turning process for milling. This powder was characterized by contact angle and specific mass measurements, determination of inorganic elements, granulometry, X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). After the characterizations, some cement specimens were made with different quantities of residue substituting the sand, as well as a specimen (CP) without any substitution. Tests were then carried out, including resistance to bending traction and compression; determination of water absorption, void indices and of specific mass. The specimens showed positive results, having passed the mechanical resistance test (8MPa), when residue substituted up to 15% of the sand was substituted. In addition, the tests showed that the specific mass was also reduced, making it advantageous in applications in Civil Engineering.

Resumo: Várias pesquisas realizadas com compostos a base de lítio tem mostrado resultados satisfatórios na redução da expansão associada à reação álcali-sílica (RAS), mas ainda existem muitas dúvidas sobre seus mecanismos de ação. A presente pesquisa avaliou os efeitos de uma adição química a base de nitrato de lítio (LiNO3) na redução da expansão associada a RAS, utilizando várias dosagens. Os estudo dos efeitos do LiNO3 na RAS foi feito pelo método acelerado das barras de argamassa (ASTM C-1260) utilizando dois tipos de agregado reativo. Também foram realizados ensaios de expansão com uma adição mineral a base de cinza volante a fim de correlacionar os efeitos de uma adição mineral com uma química na redução da expansão devido a RAS. Ensaios de resistência à compressão e trabalhabilidade foram realizados também buscando algum efeito do LiNO3 nestas propriedades. Os resultados do ensaio ASTM C-1260 indicaram que as adições de lítio foram efetivas na redução da expansão para os dois tipos de agregados reativos, sendo que para as condições e materiais utilizados na presente pesquisa foi necessário uma de adição de LiNO3 com relação molar (Li2O/Na2Oeq) de 7,00 para reduzir a expansão ao valor aceitável pela norma de 0,10% aos 16 dias. Foi observado também intensidades de redução da expansão diferentes entre os dois tipos de agregados estudados devido a diferença de reatividade dos mesmos. Verificou-se um limite de adição de lítio para o basalto, onde não havia mais redução significativa de expansão com o aumento da dosagem de adição. Observou-se também que as misturas contendo LiNO3 reduziram a expansão ao longo dos 30 dias, enquanto nas misturas contendo FA a expansão continuou a aumentar ao longo do teste. Os ensaios de condição de trabalhabilidade e de resistência à compressão mostraram que o LiNO3 não afeta consideravelmente estas propriedades. / Abstract: Lithium compounds have been shown satisfactory results for the reduction of the expansion due to alkali-silica reaction (ASR), but there are many doubts about its mechanisms of action. The present research evaluated the effects of a chemical addition to lithium nitrate based (LiNO3) on the reduction of expansion associated with ASR, utilizing several dosages. For the study of the effects of the LiNO3 on the ASR it was used the accelerated mortar bar method (ASTM C-1260), with two kinds of reactivate aggregate. Mortar bars were molded also with a mineral addition of fly ash based (FA) with the objective to compare the effects of a mineral addition with a chemistry on the expansion due ASR. Compressive strength and consistence index tests had been carried also for searching some effects of the LiNO3 at these properties. The results from ASTM C-1260 showed that the addition of LiNO3 were effective on the expansion reduction for two kinds of reactive aggregate, which current conditions and materials on this research required a LiNO3 addition with (Li/Naeq) of 7,00 molar ratio to decrease the expansion to an acceptable value of 0,10% on 16 days. Also, the intensity of the expansion reduction was observed between two kinds of studied aggregates by their reactivity difference. A lithium additive upper bound was verified for the basalt, where it did not have more significant reduction of expansion with the increase of the dosage of addition. Also, was observed that admixtures that contained LiNO3 have reduced the expansion trough 30 days, while on the admixtures that contained FA the expansion grew up. The results obtained for the compressive strength and consistence index tests showed no significant differences between mixtures with and without LiNO3 admixture. / Orientador: Jorge Luís Akasaki / Coorientador: Haroldo de Mayo Bernardes / Banca: Marco Antonio Morais Alcantara / Banca: Vladimir Antonio Paulon / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValtencirLLG_TESE.pdf: 4119375 bytes, checksum: d0d468830e58c2ece8cde326af6db203 (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / The mortar is a type of adhesive products used in large scale in construction, it is a function of its variety and ease of application . Although industrialized product and endowed with technology in its production is very frequent occurrence of the same pathology , which causes frequent damage and losses in the construction industry. Faced with this real market situation , the technical and scientific study of the effects of the addition of diatomite on the rheological and mechanical behavior of adhesive mortars are needed. This work back as a suggestion the use of diatomite as a mineral additive in formulations of adhesive mortars for partial replacement of cellulose based additives . The choice of using this mineral occurs through physical, chemical and rheological properties that justify its use in this product line , and is a raw material abundant in our region and can thus contribute positively to the minimization of direct costs cellulose -based additives . Industrial adhesive mortar used for comparison , was type AC1 . Formulations of adhesive mortar with diatomite held constant dosed quantities of sand, cement and the water / cement (w / c ) , or adhesive mortar formulations were developed with levels 10, 20, 30 and 40% of diatomite substituting part of the cellulose -based additives . These mortars were subjected to the following tests that define and evaluate the rheological and mechanical behavior of this type of mortar. The results attest the best performance of the adhesive mortar type AC1 with partial replacement of 30 % of the cellulose-based additive for diatomite / As argamassas do tipo colante ? um dos produtos utilizados em grande escala na constru??o civil, isso se d? em fun??o da sua variedade e da facilidade de aplica??o. Embora seja produto industrializado e dotado de tecnologia em sua produ??o ? muito frequente a ocorr?ncia de patologias nas mesmas, o que ocasiona danos e preju?zos frequentes na ind?stria da constru??o civil. Frente a esta situa??o real de mercado, se fazem necess?rios o estudo t?cnico e cient?fico dos efeitos da adi??o de diatomita no comportamento reol?gico e mec?nico de argamassas colantes. Este trabalho tr?s como sugest?o a utiliza??o da diatomita como um aditivo mineral nas formula??es das argamassas colantes em substitui??o parcial dos aditivos a base de celulose. A op??o do uso deste mineral se d? pelas suas propriedades f?sicas, qu?micas e reol?gicas que justificam seu uso nesta linha de produto, al?m de ser uma mat?ria prima abundante em nossa regi?o, podendo desta forma contribuir de maneira positiva para a minimiza??o dos custos diretos com aditivos a base de celulose. A argamassa colante industrial utilizada, para efeito de compara??o, foi a do tipo AC1. As formula??es das argamassas colantes dosadas com diatomita mantiveram constantes as quantidades de cimento, areia e a rela??o ?gua/cimento (a/c), ou seja, foram desenvolvidas formula??es de argamassas colantes com teores 10, 20, 30 e 40% de diatomita em substitui??o parcial dos aditivos a base de celulose. Essas argamassas foram submetidas aos seguintes ensaios que definem e avaliam o comportamento reol?gico e mec?nico deste tipo de argamassa. Os resultados obtidos atestaram o melhor desempenho das argamassas colantes tipo AC1 com substitui??o parcial de 30% do aditivo a base de celulose pela diatomita

Muitos pesquisadores têm procurado analisar a questão dos mecanismos de aderência entre argamassas de revestimento e substratos porosos, das mais variadas formas. Este trabalho insere-se nessa mesma linha de pesquisa. A partir dos referenciais teóricos pesquisados, definiu-se como objetivo principal desta tese contribuir para o entendimento de alguns dos fatores intervenientes no fenômeno de aderência entre substratos cerâmicos e argamassas de cimento Portland. O enfoque proposto visou identificar, prioritariamente, a influência de substratos cerâmicos com diferentes temperaturas de queima (e conseqüentemente diferentes padrões de porosidade e absorção de água), e sua relação com a resistência de aderência adquirida pelo sistema de revestimento, sob condições específicas. Foi proposto um programa experimental onde uma argamassa com características específicas foi assentada em blocos cerâmicos lisos ou com estrias verticais. Esta argamassa revestiu blocos com diferentes capacidades de absorção de água, obtidas através da queima dos mesmos em diferentes temperaturas: 700, 800, 900 e 1000°C. Variaram-se também as condições na interface entre argamassa e substrato: sem nenhum tratamento da área de contato, ou então reduzindo o potencial contato superficial e consequentemente a penetração de água/pasta nos poros em 50% da área do bloco cerâmico. Foram mapeadas as principais propriedades dos blocos cerâmicos que se alteraram ou mantiveram com o processo de queima, de modo a verificar sua influência sobre os resultados de aderência à tração das argamassas neles assentados. Os resultados demonstram que a alteração da temperatura de queima dos blocos, bem como a introdução de restrições para a absorção de água e/ou pasta dos blocos, variaram consideravelmente os resultados de aderência à tração dos revestimentos. Há uma relação significativa entre a estrutura de poros do substrato, em função da temperatura de queima, e a resistência de aderência do sistema de revestimento. / Over the centuries, mortar renderings have been considered a traditional building technique. However, even recent technologic improves couldn't eliminate some pathologies problems such as detachments. In Brazil, particularly, many researchers have been studying the adhesion mechanisms between mortar renderings and porous substrates in different ways. This work is part of this interest point. After the theoretical research realized, the main objective of this doctoral thesis consisted to contribute to the understanding of bond strength phenomenon, specially of some factors involved between ceramic substrates and Portland cement mortars. The proposed approach aimed to identifying the influence of ceramic substrates with different firing temperatures (and therefore with different porous surface and water absorption), and its relationship to bond strength acquired by the mortar rendering system under specific conditions. A Lime-Portland Cement mortar with specific characteristics was applied on smooth or grooved surfaces of ceramic blocks. The firing temperature of production of these ceramic blocks was 700, 800, 900 and 1000 ° C. Furthermore, the interface conditions between mortar and ceramic substrate also was varied: without any contact surface treatment, or reducing potential contact surface (and thus water/paste penetration) in the 50% area of ceramic blocks. After, had been identified the main properties of ceramic blocks that have changed or remained after the firing process, so check their influence on the results of tensile bond strenght of mortars settled on them. The results show that with changing the firing temperature of the blocks as well as the introduction of pore sealing areas to the absorption of water and / or binder in blocks surfaces, the tensile bond strength of mortar renderings also varied considerably. There is a significant relationship between pore structure of the ceramic substrate, depending on the firing temperature, and the bond strength of the mortar rendering system.

A argamassa de revestimento é um material largamente utilizado na construção civil. Após a década de 90, as construtoras necessitaram introduzir inovação no processo construtivo, como um diferencial de mercado, a fim de aumentar a produtividade e qualidade, juntamente à redução do custo final. Em consequência disso, ao longo do tempo, houve a evolução do subsistema de revestimento, apresentando como maior mudança a substituição da aplicação manual por projeção mecânica. Acredita-se que, devido ao fato desta tecnologia propiciar a redução da interferência da mão de obra e possibilitar o fluxo contínuo durante a execução, permite atingir maior produtividade, qualidade e redução de perdas excessivas. Porém, verifica-se elevada incerteza e variabilidade na produção e aplicação da argamassa em canteiros de obras com a inexistência de controle das variáveis envolvidas ao processo, juntamente à carência de normativas e recomendações para projeção mecânica. Além disso, a falta de controle tecnológico e carência de conhecimento técnico, com elevado grau de empirismo nas etapas do processo resultam, muitas vezes, no desencadeamento de manifestações patológicas e perda de desempenho do revestimento. Sendo assim, buscando-se um melhor entendimento das variáveis existentes no sistema e a influência de sistemas distintos para projeção de argamassas, o principal objetivo desta pesquisa consiste em verificar a influência de variáveis com baixo ou inexistente controle no processo de produção da argamassa em relação às propriedades, no estado fresco e endurecido. Para que seja possível atingir esse objetivo a pesquisa foi dividida em duas etapas: a etapa 1, em campo e em laboratório, e a etapa 2, em laboratório. Na etapa 1, em campo, buscou-se o conhecimento e caracterização das edificações, bem como peculiaridades e práticas executivas adotadas em canteiros de obras. Os resultados desta etapa mostraram a variabilidade na produção e aplicação do revestimento, principalmente relacionado à quantidade de água adicionada e sentido de aplicação. Em relação à etapa 1, em laboratório, foram coletadas e transportadas as argamassas produzidas e utilizadas em canteiros de obra desta etapa, em campo. Foram realizados ensaios de caracterização, no estado fresco e endurecido, a fim de observar a influência da mistura (sistema) e do aumento da vazão. Através deste estudo, verifica-se que distintos sistemas apresentam diferença estatística significativa em algumas propriedades no estado fresco, tais como índice de consistência aos 50 minutos e retenção de água, e endurecido, através do coeficiente de capilaridade e resistência à tração na flexão, da argamassa. Além disso, pode-se afirmar que com o incremento da quantidade de água, apenas o teor de ar incorporado decresce, sendo as demais propriedades diretamente proporcionais ao aumento da vazão. Quanto à etapa 2, em laboratório, foram avaliados três fatores controláveis (vazão, sentido de aplicação e altura do substrato) em relação à resistência de aderência à tração e permeabilidade. Pode-se afirmar que a totalidade dos fatores controláveis estudados, bem como a interação entre a totalidade das variáveis (com nível de confiabilidade de 93%) influenciam na resistência de aderência à tração. Entretanto, em relação à permeabilidade, apenas o efeito isolado da vazão e a interação entre os fatores controláveis exercem influência estatisticamente significativa. / Rendering mortars are widely used in civil construction. In the 1990s, construction companies were pressed to introduce innovations in their processes to gain market advantages, increase quality and productivity and reduce costs. As a result, rendering systems underwent major improvements, the most important of which being the adoption of mechanical shotcrete systems to replace manual processes. As mechanical systems reduce operator interference and offer better flow control during application, they are believed to deliver higher productivity and quality while reducing losses. However, the reality of construction sites still shows that the process is subject to the great variability and uncertainty associated with the lack of standards and guidelines for shotcrete application. In addition, this lack of technological control and the limited technical expertise are compounded by the adoption of empirical approaches, which often result in pathological manifestations and impaired rendering performance. To provide a better understanding of existing variables and the influence of different shotcrete systems, this study investigated the influence of mortar production variables that are subject to no or limited control on the properties of fresh and hardened mortar. The study was designed as a two-phase program, in which phase 1 was carried out both in situ and in the lab and phase 2 in the lab only. In the in situ section of phase 1, information was collected on the features of constructions and on the specific characteristics and application techniques used in construction sites. The results of this stage show huge differences in shotcrete production and application practices, particularly regarding the amount of water added and the direction/orientation of application. In the lab section of phase 1, the mortars collected in the construction sites were taken to the lab for the characterization of fresh and hardened mortar in order to determine the influence of mixing processes (system) and flow rates. The study shows that different systems result in statistically significant differences in some properties of fresh mortars, such as the consistency at 50 minutes and water retention. In the hardened mortar, differences were observed in capillarity coefficients and flexural strength. In addition, it was observed that higher water amounts cause only the entrained air content to decrease, while all other properties increase as the flow rate increases. In stage 2 in the lab three controllable factors were studied (flow, direction/orientation of application, and depth of substrate vis-à-vis bond strength and permeability). It is possible to say that all controllable/control variables studied as well as the interaction between them (with a confidence level of 93%) affect bond strength. However, in the case of permeability only the isolated effect of flow and the interaction between the controllable/control factors have a statistically significant influence.

The aim of this thesis is to study and evaluate the application of hyperspectral image analysis as a non-destructive analysis method for historical mortars. This method was applied on 35 sampled mortars in varying sizes and type from the inner walls of the fortified medieval city Carcassonne. By using near infrared spectroscopy and classifying the complex multivariate data by applying the SIMCA method (Soft Independent Modelling of Class Analogies) it is possible to conduct an in depth analysis of the samples. This can then further our understanding about the construction phases as well as construction techniques used as indicated through the chemometric analysis that can identify and group the mortars in accordance to raw material and transformation process. From this could four distinct groups be found in the PCA models, two Roman periods and two high medieval periods, allowing to study Carcassonne prior to and after its enclosure. A find from the first Roman period indicates on a bathhouse or public building existing prior to the construction of the defensive wall, leading to the hypothesis that maybe more parts of the inner wall might contain older structures like this. The application of hyperspectral image analysis on historical mortars has proven itself a useful tool and simple method for studying mortars. / Målet med denna uppsats var att studera och evaluera applikationen av hyperspektral bildanalys som en icke-destruktiv analysmetod på historiskt murbruk. Instrumentet applicerades på 35 murbruksprover i varierande storlek och typ tagna från de inre murarna av den befästa medeltida staden Carcassonne. Med nära infraröd spektroskopi och klassificering av den multivariata genom SIMCA metoden (Soft Independent Modelling of Class Analogies) var det möjligt att göra en djupgående analys av proverna. Detta tillvägagångssätt kan då främja vår förståelse om stadens konstruktionsfaser och konstruktionstekniker som indikeras genom den chemometriska analysen som kan identifiera murbruket utefter råmaterial samt hur murbruket tillverkats. Från dessa metoder kunde fyra distinkta grupper finnas i PCA modellerna, två romerska perioder och två högmedeltida perioder, vilket öppnade för tolkning både innan och efter stadsmurarna rests. Ett fynd från den första romerska perioden indikerar på förekomsten av ett badhus eller publik byggnad vars väggar sedan återanvänts vid konstruktionen av den inre stadsmuren. Detta fynd leder till hypotesen att potentiellt andra delar av den inre stadsmuren kan innehålla väggar från äldre byggnader som denna. Applikationen av hyperspektral bildanalys på historiskt murbruk har påvisat sig ett användbart verktyg och simpel metod för att studera murbruk.

O século 21 vem sendo caracterizado pela urbanização acelerada em países economicamente emergentes. O aumento das construções em áreas urbanas, quando mal planejado, ocasiona problemas estruturais e espaciais que afetam diretamente os cidadãos e seu entorno. Muitas pesquisas científicas propõem métodos para monitorar a qualidade dos materiais utilizados em obras de engenharia. As inspeções de qualidade mais aplicadas são feitas em materiais relacionados à estrutura, como o concreto. Todo o concreto utilizado em obra é obrigatoriamente submetido ao ensaio à compressão axial, que rompe os corpos-de-prova. Estes ensaios destrutivos não são realizados in loco e todo o material utilizado é descartado após análise. Neste sentido, o sensoriamento remoto pode ser utilizado no mapeamento e monitoramento de materiais de construção, permitindo investigar e identificar diversos componentes de forma não-destrutiva. Os materiais podem ser inspecionados diretamente no local da obra, de uma forma rápida, não-invasiva e de baixo custo, características imprescindíveis no processo contínuo da construção civil. Neste trabalho foi utilizado o equipamento espectrorradiômetro FieldSpec 3 para medir materiais cimentícios à base de cimento Portland (pasta de cimento, argamassa e concreto). Nas amostras de pasta de cimento e argamassa, analisou-se o comportamento espectral de quatro diferentes resistências mecânicas e nas amostras de concreto avaliou-se a diferença entre o comportamento espectral de concretos submetidos a carregamento precoce e concretos de referência. As curvas espectrais geradas pelo registro da radiação eletromagnética refletida e absorvida das amostras foram interpretadas com base na teoria de espectroscopia vibracional e eletrônica. Esta dissertação tem um caráter inovador e a técnica aplicada é extremamente promissora e praticável como um método alternativo. Na literatura não existem estudos que já fizeram esta investigação, nem trabalhos acadêmicos com o propósito de diferenciar resistências mecânicas a partir da análise e interpretação de assinaturas espectrais destes materiais. O objetivo deste trabalho é mostrar uma técnica auxiliar inédita para analisar corpos-de-prova sólidos, utilizando a espectroscopia no visível e infravermelho próximo. O resultado deste estudo constatou que as amostras de pasta e de argamassa apresentaram contraste espectral e detectou a presença e proporção de água nas amostras. Também identificaram-se diferenças entre o comportamento espectral dos concretos de referência e o dos pré-carregados, evidenciando-se a aplicabilidade desta ferramenta na identificação da microfissuração do concreto. Com auxílio da transformada de wavelet foi possível comprovar estatisticamente o contraste espectral e que a profundidade das feições de absorção da água é inversamente proporcional à resistência mecânica, para materiais cimentícios como a pasta e argamassa. A técnica apresentada foi considerada bastante promissora como ferramenta auxiliar na avaliação da qualidade de materiais cimentícios à base de cimento Portland. / The 21st century has been characterized by rapid urbanization in economically emerging countries. The increase of constructions in urban areas, when not planned correctly, causes structural and spatial problems that directly affect citizens and their surroundings. Many scientific researches propose methods to monitor the quality of materials used in engineering works. The quality inspections more applied are made in materials related to the structure, like concrete. All the concrete used in the side work must be submitted to axial compression test, which breakes the samples. These destructive tests are not done in loco and all the material used is discarded after analysis. This way, the remote sensing can be used for mapping and monitoring of construction materials, allowing to investigate and to identify many components in a non-destructive way. The materials can be inspected directly inside the side work, in a quick way, non-invasive and low cost, indispensable characteristics in the ongoing process of civil construction. In this work a piece of equipment FieldSpec 3 spectroradiometer was used to measure cement materials based on Portland cement (cement paste, mortar and concrete). In the cement paste and mortar samples was analyzed the spectral behavior of four different compressive strengths and in the concrete samples was analyzed the difference between the spectral behavior of concretes submitted to early loading and concretes of reference. The spectral curves produced by register of electromagnetic radiation reflected and absorbed of the samples were interpreted based on the theory vibrational and electronic spectroscopy. This dissertation is an innovation and the technique applied is extremely promising and feasible as an alternative method. In the literature there are no studies that have already done this research or academic papers with the purpose of differentiate compressive strengths from the analysis and interpretation of their spectral signatures. The objective of this work is to show an original technique to analyze solid samples using the spectroscopy in the visible and near infrared. The result of this study found that the samples of cement past and mortar showed spectral contrast and detected the presence and proportion of water in the samples. Besides it identified differences between the spectral behavior of early loading and concretes of reference, highlighting the applicability of this tool in the identification of the concrete microcracking. With the help of wavelet transform was possible to prove statistically the spectral contrast and that the depth of water absorption features is inversely proportional to the compressive strength, for cement materials such as paste and mortar. The technique presented was considered very promising as an assistant technique in quality appraisal of cement material based on Portland cement, may complement information obtained by conventional techniques.

Esta pesquisa apresenta uma investigação sobre a argamassa de cal e as ripas de juçara (Euterpe eudulis), materiais empregados no forro em estuque da edificação Vila Penteado, seguindo as diretrizes propostas pelas Instituições de preservação de edificações e de monumentos de valor histórico e artístico. Esta edificação foi tombada pelo CONDEPHAAT - Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Artístico, Arqueológico e Turístico do Estado de São Paulo e pelo CONPRESP - Conselho Municipal de Preservação do Patrimônio Histórico, Cultural e Ambiental da Cidade de São Paulo. Um conjunto amplo de técnicas foi utilizado para caracterizar a composição e a microestrutura da argamassa original, bem como o estado de conservação dos materiais. Os resultados destas análises serviram de subsídio para a elaboração de uma proposta de reconstituição parcial do forro. O desempenho desta proposta foi avaliado em laboratório, sendo o corpo-de-prova mantido por 30 dias em câmara de carbonatação após a preparação e a aplicação da argamassa. A avaliação da compatibilidade térmica dos materiais originais e novos, quando submetidos a ciclos de aquecimento e resfriamento, foi utilizada como indicador de desempenho do método de restauro. Além disso, foram realizadas avaliações da resistência de aderência do sistema, conforme especificado na NBR 13528 (ABNT, 1995). Estes resultados mostraram que a argamassa original pode manter sua funcionalidade ao longo dos anos, desde que se opte pela técnica de intervenção correta e que a fragilidade do sistema de forro em estuque está nas ripas de suporte. Esta avaliação permitiu a elaboração de uma proposta de restauro para o sistema de forro da edificação Vila Penteado. / This research presents an investigation on the base-lime mortar and Juçara (palm tree Euterpe eudulis) laths which were the materials found in the stucco ceiling of the building, Vila Penteado. The guidelines followed in this study were those set fourth by the Institutions of maintenance for buildings and monuments with historical and artistic value. This building was declared a heritage by CONDEPHAAT – The Council for the Defense of Historical, Artistic, Archeological and Tourist Patrimony of the State of São Paulo and by CONPRESP – The Council for the Preservation of the Historical, Cultural and Environmental Patrimony of Sao Paulo City. A broad set of techniques was used to characterize the composition and the microstructure of the primitive mortar, as well as the condition of the materials. The results of these analyzes were useful in proposing a partial reconstitution of the ceiling. The performance of this proposal was evaluated in laboratory conditions by keeping the specimen in a carbonation chamber for thirty (30) days after application, to accelerate curing. The thermal compatibility and adhesion strength resistance of the primitive and new materials were tested after subjecting them to heating and quenching cycles, and the results were used as indicators of the proposed restoration method´s performance. These results showed that the primitive mortar can remain serviceable for many years as long as the correct intervention technique is employed, and the fragility of the ceiling system is in the supporting laths. This evaluation allowed for the elaboration of a proposal for restoring the ceiling system of the Vila Penteado building.

Esta dissertação teve por objetivo iniciar investigações sobre os efeitos do uso de agregados reciclados contaminados por baixos teores de gesso de construção, em argamassas de assentamento de alvenarias. Na presença de umidade e por ação de minerais do gesso ou de outros mais complexos, que sejam formados, há riscos de fissuras, eflorescências e de deterioração progressiva dessas paredes. Um programa experimental foi realizado para a avaliação acelerada desses processos, por medidas de propriedades químicas, físicas e mecânicas de vinte argamassas. Materiais regionais usados em alvenarias e concreto na cidade de Socorro-SP foram escolhidos, pois lá existe uma usina de reciclagem, que produz areia reciclada para essas argamassas e com elevado teor de finos. Quatro agregados reciclados de granulometria muito fina e similar entre si foram artificialmente produzidos, por processos controlados de construção e demolição. Assim, estudou-se um agregado reciclado não contaminado (A1 com SO3 igual a 0,2 %) e outros três idênticos, com previsão de contaminação progressiva (A2, A3 e A4 , mas que resultaram com teor de SO3 total da ordem de 0,5 % a 0,6 %). Quatro grupos de argamassas foram produzidos com variação do consumo de cimento (200, 150 e 100 kg/m3), tipo de cimento (CP II e CP III) e ainda com e sem o uso de cal hidratada tipo CH III (teor elevado de carbonatos). O consumo de agregado reciclado anidro nas argamassas variou entre 1300 e 1200 kg/m3. Em cada grupo, foi ainda produzida uma argamassa mista, com areia muito pura e quartzosa, de granulometria e dosagem mais próximas às de argamassas normalizadas para alvenarias. A metodologia do programa baseou-se no envelhecimento acelerado das argamassas, a partir de 63 dias de idade e por ciclos de 7 dias em câmara úmida, alternados por 7 dias em estufa ventilada a 40 oC. Essa ciclagem foi adotada após criterioso levantamento bibliográfico e visando-se um processo holístico de deterioração preconizado por Collepardi (2003), inclusive para agregados reciclados contaminados por sulfatos. A partir de 63 dias de idade, foram então caracterizadas regularmente as seguintes propriedades das argamassas: resistência à tração na flexão, resistência à compressão, módulos de elasticidade estático e dinâmico. Durante a ciclagem, foram realizados ensaios complementares de termogravimetria e análise química quantitativa de sulfatos solúveis e de sais solúveis totais nas argamassas. Um conjunto de corpos-de-prova das argamassas permaneceu em câmara seca e foi também ensaiado a 175 dias, inclusive quanto à suscetibilidade a eflorescência. Entre 63 e 175 dias, foram realizados 8 ciclos de envelhecimento e conclui-se que a principal propriedade mecânica afetada durante a ciclagem foi a resistência à tração na flexão das argamassas e isto ocorreu a partir de 91 dias, nos quatro grupos de argamassas com agregado reciclado, sendo que entre 63 e 91 dias se quantificou uma evolução significativa de carbonatação pela termogravimetria. Os grupos de argamassas mistas com cimento e cal hidratada mostraram melhor desempenho neste estudo do que as argamassas simples de cimento e areia reciclada fina, inclusive quanto à eflorescência. Os resultados obtidos são restritos ao estudo de caso, mas permitem concluir que a contaminação de agregados reciclados para argamassas, por baixos teores de gesso de construção já foi suficiente para produzir alterações significativas no desempenho mecânico das argamassas e nos seus níveis de sulfatos solúveis, que foram alterados de forma coerente com a ciclagem e sendo possível a sua interpretação com base em teorias mais recentes de especialistas no tema. Por fim, o trabalho confirmou ser recomendável um limite máximo de sulfatos solúveis na faixa entre 0,1 % e 0,2 %, sobre a massa de agregados reciclados para argamassas. Estes níveis são preconizados por instituição alemã especializada em durabilidade de alvenarias. Concluiu-se que também pode ser adotado o critério da DIN 4226-100 (< 600 mg/L de SO4), compatível com a faixa citada. / This is an abstract of a Master of Science project carried out at EPUSP, Universidade de São Paulo, Brazil, aimed at investigating the effects of the use of recycled aggregates contaminated by small contents of gypsum plaster on masonry mortars. In the presence of moisture and by the action of gypsum minerals or other more complex ones that may occur, there is the risk of the formation of cracks, efflorescence, and progressive deterioration of the masonry walls. An experimental program was thus developed for the rapid assessment of these processes by assessing the chemical, physical and mechanical properties of twenty mortar mixes. Local materials used for masonry and concrete in Socorro-SP, Brazil, were selected, as in that location there exists a recycling unit producing recycled sand for mortars with a high content of fines. Four recycled aggregates of very fine grain size and similar to each other were artificially produced by controlled construction, demolition and recycling processes. Thus a recycled, non-contaminated aggregate (A1, with SO3 content equal to 0,2 %) and three other identical ones were studied, with expected progressive contamination (A2, A3 and A4, that result with a total SO3 content about 0,5 % to 0,6 %). Four groups of mortars were thus produced with varying cement content (200, 150 and 100 kg/m3), cement type (Brazilian CP II and CP III) and also with and without the use of a comercial hydrated lime, Brazilian type CH III (of a high carbonate filler content). The anhydrous recycled aggregate content in the mortars varied between 1300 and 1200 kg/m3. In each group a blended mortar was also produced, containing very pure quartzous sand, of grain size and mix proportions closer to standard masonry mortars. The approach followed in the experimental program was accelerated aging test of mortars, starting at 63 days of age and at 7 day cycles in the wet chamber, alternated by 7 days in the ventilated oven at 40 oC. This cycling was adopted after critical bibliographical research and under a holistic process of deterioration set up by Collepardi (2003), also for gypsum-contaminated aggregates. From 63 days of age, the following properties were regularly characterized for the mortars: flexural modulus (tensile strength in bending), compressive strength, and static and dynamic elasticity modulus. During cycling, complementary tests were done of thermogravimetrical analysis and quantitative chemical analysis of total soluble sulphate in mortars. A number of the mortar test specimens was left in the dry chamber and tested at 175 days, including tendency to efflorescence. In between 63 and 175 days, 8 weathering cycles were done, and it was concluded that the main mechanical property affected during cycling was tensile strength in bending (indirect tensile strength) of mortars, and this occurred from 91 days, in the four groups of mortars containing recycled aggregates, and in between 63 and 91 days a significant evolution was measured of carbonation by thermogravimetry. The groups of mixed mortars with cement and hydrated lime showed better performance in this study than the plain cement and fine sand mortars, also as regards efflorescence. The results here obtained are to be seen as restricted to this case study, yet they allow us to conclude that the use of recycled aggregates containing even low levels of gypsum plaster as impurity in the production of mortars was sufficient to produce significant alterations in the mechanical performance, as well as the degree of soluble sulphate of mortars, that got altered in a way coherent with the cycling process, and it is possible to interpret this based on more recent theories by experts in the subject. Last, this work confirmed that it is advisable to look for a maximum soluble sulphate limit ranging from 0,1 % to 0,2 % by weight of recycled aggregates for mortars. Such levels was set up by a German institution specializing in masonry durability. It was also concluded that the requirements of DIN 4226-100 (< 600 mg/L of SO4) can be used as appropriate in the range mentioned.

Os ladrilhos hidráulicos são revestimentos produzidos utilizando aglomerante hidráulico, cuja tecnologia de produção não acompanhou a grande evolução tecnológica dos concretos, as disponibilidades de novos materiais e técnicas de utilização ocorrentes nos últimos anos, sendo assim esses revestimentos perderam espaço e competitividade no mercado pela característica artesanal de sua produção. O trabalho teve como objetivo desenvolver uma argamassa para produção de ladrilhos hidráulicos utilizando a tecnologia utilizada na produção de concretos de alto desempenho. Os agregados foram selecionados e compostos utilizando diferentes técnicas de empacotamento de partículas, essas técnicas foram implementadas experimentalmente e seus resultados foram analisados e comparados através da medida de massa unitária no estado compactado seco. Os aglomerantes foram selecionados de forma a atender a utilização de pigmentos claros e escuros necessários para a produção de ladrilhos hidráulicos decorativos, assim foram elaboradas duas diferentes composições de aglomerantes, a primeira com cimento Portland branco estrutural e metacaulinita branca, e a segunda com cimento Portland de alta resistência inicial resistente a sulfatos e sílica ativa de ferro-silício. Diferentes aditivos superplastificantes foram testados, sendo a medida de compatibilidade com os aglomerantes e a determinação dos teores ideais a serem utilizados com cada tipo de aglomerantes realizadas através da medida de consistência em mesa cadente. A avaliação das argamassas desenvolvidas para produção dos ladrilhos hidráulicos foi realizada através dos ensaios de compressão axial simples, tração na compressão diametral, e determinação do módulo de elasticidade. Os ladrilhos hidráulicos foram produzidos em fôrmas previamente elaboradas e moldados com auxílio de vibração, após desmoldagem e cura foram avaliados através dos ensaios de módulo de flexão, desgaste por abrasão, absorção de água, retração por secagem, ação química, e determinação das variações de dimensões em diferentes tempos de cura. Após elaboração, produção e avaliação dos ladrilhos hidráulicos, também foram realizados alguns testes práticos, e avaliados os custos dos materiais para produção desses revestimentos, como parte de um estudo para implementação da produção desses elementos em escala industrial. Os ladrilhos hidráulicos desenvolvidos apresentaram alto desempenho nas características avaliadas, com resistência à compressão axial simples de até 143 MPa e absorção de água próxima a 1%, também apresentando viabilidade de produção. / The hydraulic tiles are coverings produced by using hydraulic binders, whose production technology has not follow the great technological evolution of the concretes, the availabilities of new materials and the usual techniques in recent years, thus they have lost space and competition in the market due to their handicraft characteristic of production. This work had the objective to develop a mortar for production of hydraulic tiles using high performance concrete production technology. The aggregates were selected and proportioned using different techniques of particle packing, these techniques were implemented experimentally and their results were analyzed and compared through the measurement of the unit weight by rodding. The binders were selected to be used with clear and dark pigment necessity for production of decorative hydraulic tiles, thus two different mixture proportions of binders were elaborated, the first with structural white Portland cement and white metakaulin, and the second with high initial strength Portland cement resistant to sulphate and ferrosilicon silica fume. Different superplasticizer additives were tested, being the measure of compatibility with the binders and the determination of ideal proportions to be used with each type of binders measured in flow table consistency test. The evaluation of mortars developed for hydraulic tiles production was carried out by simple axial compression test, cylinder splitting test, and elastic modulus determination test. The hydraulic tiles were produced in a previously elaborated mould and molded by vibration, after dismoulding and cure were evaluated by flexural modulus test, wear by abrasion test, water absorption test, drying shrinkage test, chemical action test, and determination of the dimensions variations in different times of cure. After hydraulic tiles elaboration, production and evaluation, also were made some practical tests, and evaluated the material costs for production of these coverings, as part of an implementation study for production of these elements in industrial scale. The developed hydraulic tiles showed high performance in the evaluated characteristics, with simple axial compression strength until 143 MPa and water absorption about 1%, also showed production viability.