O aumento da longevidade da população mundial e dos acidentes com consequências traumáticas nas últimas décadas provocaram um incremento na demanda de materiais e tecnologias destinados à substituição de alguma função ou porção do organismo humano para assegurar a qualidade de vida do ser humano. Neste contexto, o desenvolvimento de novos biomateriais para a ortopedia e odontologia baseados nos fosfatos de cálcio é relevante, uma vez que estes apresentam composição química semelhante à fase mineral de ossos e dentes. Os cimentos de fosfatos de cálcio (CPC) possuem composição de fases cristalinas e resposta biológica similares às biocerâmicas de fosfato de cálcio utilizadas como material de implante por excelência devido à sua alta biocompatibilidade e excelente bioatividade; mas com a diferença de que estes podem ser facilmente moldados e adaptados ao local de implantação, injetados através de vias minimamente invasivas, ou misturados com diversos fármacos para obter uma ação terapêutica determinada e localizada no local de implantação. Em geral, tanto as biocerâmicas como os CPC apresentam baixas resistências mecânicas, pelo qual o objetivo principal deste trabalho foi a obtenção de novas formulações de CPC com propriedades mecânicas melhoradas mediante a adição de componentes de cimento Portland tradicional ou de cimento de aluminato de cálcio. Outras propriedades que se pretende melhorar com a adição de compostos portadores de silício são a bioatividade e osteogenicidade dos materiais resultantes, uma vez que os cimentos baseados em silicato de cálcio são altamente osteogênicos. Para isto, foi escolhido o sistema baseado em a-Ca3(PO4)2 e foram desenhadas diferentes formulações através da introdução de Ca3SiO5 (C3S) ou CaAl2O4 (CA), fases majoritárias dos cimentos Portland e cimentos de aluminato de cálcio que apresentam uma excelente resistência mecânica, além de ser biocompatíveis e bioativas. Do estudo realizado verificou-se que a adição de um 5% de C3S ao cimento baseado em a- Ca3(PO4)2 produz um incremento das propriedades mecânicas em longo prazo (14d) e melhora a bioatividade e citotoxicidade dos CPC tradicionais; no entanto, retarda a pega do cimento e a hidrólise do a-Ca3(PO4)2 e aumenta a o grau de degradação dos materiais. A introdução de SiO2 como modificação de esta formulação, embora diminuiu o pH resultante, retardou a pega do cimento provocando uma perda notável da resistência mecânica durante os primeiros estágios da reação. Por outro lado, a introdução de CA provocou uma diminuição da resistência à compressão dos cimentos, independente do teor adicionado, e não se observou a melhoria desta propriedade com o aumento do tempo. Contudo, a presença de CA permitiu a obtenção de materiais menos citotóxicos, e por consiguiente mais biocompatíves, assim como o aumento da bioatividade em relação aos CPC tradicionais. / The increased longevity of the world population and the growth of traumatic accidents in last decades, led to an increase in demand of materials and technologies for replacement of any portion or function of the human body to ensure the quality of human life. In this context, the development of new biomaterials for orthopedics and dentistry based on calcium phosphates is relevant, since they have similar chemical composition to the mineral phase of bones and teeth. The calcium phosphate cements (CPC) have composition of crystalline phases and biological response similar to calcium phosphate bioceramics used as implant material par excellence due to its high biocompatibility and excellent bioactivity; but with the difference that these can be easily shaped and adapted to the site, injected through minimally invasive means, or mixed with various drugs for a specific therapeutic action at the site of implantation. In general, both bioceramics such as CPC have low mechanical strength; whereby, the main objective of this study was to obtain new formulations of CPC with improved mechanical properties by adding components of traditional Portland cement or calcium aluminate cement. Other properties that are intended to improve with the addition of silicon compounds, are the bioactivity and osteogenic potential of the resulting materials, as it cements based on calcium silicate are highly osteogenic. For this, we chose a system based a-Ca3(PO4)2 and different formulations were designed by introducing Ca3SiO5 (C3S) or CaAl2O4 (CA), majority phases of Portland cement and calcium aluminate cements that have an excellent mechanical strength, and are biocompatible and bioactive. From the study it was found that the adittion of a 5% C3S to the a-Ca3(PO4)2 based cement, produces an increase in the mechanical properties in the long term (14d) and enhances bioactivity and cytotoxicity; however, enlarge the setting times and the degree of degradation ofaand hydrolysis of materials. The introduction of SiO2 as a modification of this formulation, resulted in a pH decreased, but in the increased of the setting times causing a noticeable loss of strength during the early stages of the reaction. Moreover, the introduction of CA reduced the compressive strength of cements, regardless of content added, and there was no improvement of this property with increasing time. However, the presence of CA allowed the production of materials less cytotoxic, and thereby to more biocompatible, as well as the increase in bioactivity relative to traditional CPC.

Alguns materiais, constituídos quase que exclusivamente por sílica, são empregados, de forma suplementar ao cimento Portland, por promoverem melhorias ao concreto, devido aos seus efeitos físicos e pozolânicos, além de atenderem a questões ambientais. No entanto, essa sílica pode gerar produtos indesejados na presença de álcalis, sendo este fenômeno conhecido como reação álcali sílica (RAS). Na presença de água, esses produtos são capazes de expandir no interior da massa de concreto, provocando fissuras internas e externas e, em casos mais graves, a degradação do elemento estrutural. Com a finalidade de evitar essa manifestação patológica, o presente trabalho propõe-se avaliar o potencial reativo frente à RAS da sílica ativa e dois tipos de cinzas da casca do arroz (CCA), uma comercial e outra residual. Nessa investigação foram adotados os teores de 5 a 50 %, utilizados como substituição parcial ao cimento Portland padrão. Os métodos de ensaio adotados nesta pesquisa foram o método acelerado em barras de argamassa segundo a NBR 15577 - 4/5, e dois novos métodos acelerados (cubos de pasta e prismas). O métodos acelerado em cubos de pasta avaliou a resistência à compressão, enquanto o método em prismas de pasta avaliou a variação dimensional. Os resultados obtidos em barras de argamassa apontaram que ambas as CCA investigadas, foram reativos frente à RAS. No entanto, o teor de 50 %, em ambas as CCA, se mostrou inócuo para essa reação. A sílica ativa foi considerada inócua em todos os teores avaliados. O aditivo superplastificante empregado não foi eficiente em reduzir a expansão provocada pela CCA. Os ensaios que avaliaram a expansão em prismas de pasta apresentaram uma ótima correlação positiva com o método normalizado em barras de argamassa. Nos prismas de pasta com 25 % de CCA industrial foram identificados os compostos franzinite, chessexite e thaumasite. Estes compostos apresentaram morfologia de acículas ora tortuosas ora delgadas e retilíneas compondo todas as amostras coletadas dessa pasta. A análise termogravimétrica apontou o alto poder adsorvente de água dessa pasta. Em conclusão, o ensaio em prismas de pastas a 48°C com 1,25 % de Na2Oeq demonstrou ser um método prático laboratorialmente e apresentou um grande potencial para avaliar os materiais suplementares ao cimento Portland frente a RAS, além de facilitar identificação dos produtos que provocaram expansão. / Some materials, consisting almost exclusively for silica, are employed, supplementary form to Portland cement, for promoting improvements to concrete, due to their physical and pozzolanic effects and environmental issues. However, this silica may generate unwanted products in presence of alkalis. This phenomenon is known as alkali-silica reaction (ASR). In the presence of water, these products are able to expand inside concrete, generating internal and external cracks and, in severe cases, structural element degradation. In order to prevent this pathologic manifestation, the aim of the present study was to evaluate reactive potential in ASR of fume silica and two types of rice husk ash (RHA), a manufacturing and residual. Levels of 5 to 50 % were used as partial replacement to standard Portland cement. In the present study, accelerated method in mortar bars according to NBR 15577 - 4/5 and two new accelerated methods (pastes cubes and prisms) were used. Accelerated method in paste cubes evaluated compressive strength, while method in paste prims evaluated dimensional change. Results in mortar bars demonstrated, both RHA, were reactive to ASR. However, level of 50 %, both RHA, was innocuous to ASR. Fume silica was innocuous to ASR at all levels evaluated. Superplasticizer additive was not effective to reduce to expansion caused by RHA. In the cubes assay was possible to evaluate the reactive potential to ASR by analysis of variation coefficient. Results demonstrated a positive correlation between expansion in paste prism and standard method in mortar bars. In the paste prism with 25 % of RHA manufacturing were identified compounds of franzinite, chessexite and thaumasite. These compounds presented morphology of needles sometimes tortuous and sometimes thin and straight in all samples. Thermogravimetric analysis showed the high adsorbent power of water in this paste. In conclusion, paste prims assay at 48ºC with Na2Oeq 1.25 % demonstrated to be a practical laboratory method and presented a great potential to evaluate additional material to Portland cement in front of ARS, and this assay facilitates the identifications of products that cause expansion.

O cimento Portland, em seus diferentes tipos e classes, é o principal constituinte dos concretos e das argamassas, e é aplicado em todas as tipologias de obras de construção civil. Caso as propriedades do mesmo sofram variações, em função de diversos fatores, esta variabilidade influenciará nas propriedades do concreto, pelo fato do cimento Portland ser seu principal constituinte. Neste sentido, o presente trabalho visa analisar a variabilidade de diferentes tipos e marcas de cimentos produzidos no Brasil através do cálculo da média, do coeficiente de variação, da resistência característica à compressão, bem como determinar os coeficientes de crescimento de resistência à compressão entre as idades preconizadas, conforme as especificações normativas de cada cimento. Os dados para o estudo pertencem ao registro de ensaios efetuados pelo Laboratório de Materiais de Construção Civil da Fundação de Ciência e Tecnologia do Estado do Rio Grande do Sul, compreendidos entre o período de 1992 a 2012. Este banco de dados permitiu a realização das análises considerando duas faixas de tempo relacionadas a dois distintos momentos da economia brasileira, entre 1992 a 2003, referente ao pequeno crescimento do país e da indústria cimenteira, e entre 2004 a 2012, relacionado à retomada do crescimento do Brasil e consequente aumento do consumo de cimento. Da mesma forma, foi possível, separar os fabricantes de cimento que possuem o selo de qualidade segundo os padrões da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) – “Com Selo” – dos que não possuem – “Sem Selo”. Dentre as principais conclusões, pode-se ressaltar que quando analisado de forma geral, por tipo de cimento, os índices de consistência médios variam de 165mm para o CP I S a 186 mm para o CP V ARI RS, com coeficientes de variação entre 7,77% para o CP II Z 32 a 13,70% para o CP IV 32 RS; as superfícies específicas Blaine médias variam de 3480 cm²/g para o CP I S a 5170 cm²/g para o CP V ARI RS, com coeficientes de variação entre 6,21% para o CP I S 32 a 12,2% para o CP IV 32 RS; as resistências mínimas especificadas em norma foram respeitadas para todas as idades, tomando as resistências médias à compressão; em contraposição, somente os cimentos CP II Z 32 e CP II Z 32 RS atingiram as resistências características à compressão mínimas em relação à norma para todas as idades. / The Portland cement, in its different types and classes, is the main component of concrete and mortar and is applied in all types of civil construction works. If its properties suffer changes, depending on various factors, this variability will influence the properties of the concrete, because the Portland cement being its main constituent. Accordingly, this study aims to analyze the variability of different types and marks of cement produced in Brazil by calculating the mean, coefficient of variation, characteristic compression strength, and determining the coefficients of the development of compressive strength among the recommended ages, according to the normative specifications of each cement. The database for the study belong to the record of tests conducted by the Laboratory for Civil Construction Materials of Foundation of Science and Technology of Rio Grande do Sul state , ranging from the period 1992-2012. This database allowed the analyzes considering two time slots related to two distinct moments of the Brazilian economy, between 1992 and 2003, concerning the small development of the country and cement industry, and between 2004 and 2012, related to the resumption of development in Brazil and consequently an increase in cement consumption. Similarly, was possible to separate the cement manufacturers who have the seal of quality standards in the ABCP (Brazilian Association of Cement Portland) – “With Seal” - of those without the seal – “Without Seal”. Among the main conclusions, can be noted that when analyzed in general, by type of cement, the rate of medium consistency ranging from 165mm to 186mm for the CP I S to CP V ARI RS, with coefficients of variation ranging from 7.77% to 13.70% for the CP II Z 32 to CP IV 32 RS; averages Blaine specific areas ranging from 3480cm²/g to 5170cm²/g for the CP I S to CP V ARI RS, with coefficients of variation ranging from 6.21% to 12.2% for the CP I S 32 to CP IV 32 RS; the minimum resistance specified in the standard have been respected for all ages, taking the average compressive strength; in contrast, only CP II Z 32 and CP II Z 32 RS cements reached the resistance characteristics to the minimum compression relative to the standard for all ages.

The Portland cement concrete material is the most consumed after the water worldwide due to their versatility molding, strength and durability as a structural material. The curing is the procedure that aims to keep the concrete saturated with water in their early ages and it is essential to ensure the reactions of cement hydration, promoting its consolidation as artificial rock. Curing accomplished through controlled procedures is essential to promote or measure the performance potential of concrete, both resistance and durability. The curing of concrete is therefore an important variable to be controlled in the works, in assays for quality control of the material in manufacturing processes of prefabricateds or also in research. Moreover, the normal period and ideal curing concrete that lasts 28 days is in excess in all cases cited, so it is usual the prediction of the strength by early ages or shorter periods by accelerated curing of the concrete. In this work, the main objective was to design and test a hybrid solar reactor to promote accelerated curing of concrete in warm water, a modified method of the Type A ASTM C 684:1999, seeking a future evolution to a Brazilian test method that can be used in quality control of concrete. The major design challenges were address control and distribution of the temperature inside the reactor and to test the time reduction of curing Portland cement pastes from 28 days in water at 23°C to 7 days in water at warm 35°C. The reactor was assembled in the laboratory and consists of a solar water heater attached to a sealed tank, and that alone should keep the warm water at the temperature indicated. Should make maximum use of solar energy, ie, with greater use of renewable and clean energy. Account is also supported by an electric heater and a generator to supply power on cloudy days or in a possible power outage by the local distributor or maintenance of the electrical system. The water/cement ratio of the cement pastes studied ranged between 0.25 and 0.35 kg/kg and the development of hydration was monitored both by thermogravimetric analysis and by tests of compression strength. The sample tests pastes cured in the reactor at 35°C, initially followed the curing range of ASTM Method A (0 to 24h) and they also were tested in the other three options for adapting the accelerated test (24 to 48 h, 24 h to 72h and 24 h to 168 h), because the period 0-24 h is only feasible in a laboratory situation. The sample test pastes underwent cure (23°C) were tested at 7 and 28 days. It was concluded that there were changes in hydration during the three tested accelerated periods, but even within 24 h to 168 h accelerated curing the pastes not achieved the strength of normal curing after 28 days. / O concreto de cimento Portland é o material mais consumido no mundo depois da água, devido à sua versatilidade de moldagem, resistência e durabilidade como material estrutural. A cura é o procedimento que visa manter o concreto saturado de água nas suas primeiras idades e é essencial para garantir as reações de hidratação do cimento, promovendo a sua consolidação como rocha artificial. A cura realizada através de procedimentos controlados é fundamental para se promover ou medir o desempenho potencial do concreto, tanto de resistência como de durabilidade. A cura do concreto é, portanto, uma variável importante de ser controlada nas obras, nos ensaios de controle de qualidade do material, em processos de pré-fabricação ou ainda em pesquisas. Por outro lado, o prazo normal e ideal de cura do concreto, que dura 28 dias, é excessivo em todas as situações citadas, sendo usual a predição da resistência por prazos menores ou por cura acelerada do concreto. Neste trabalho, o objetivo principal foi projetar e testar um reator solar híbrido para promover a cura acelerada do concreto em água morna, por método modificado do Tipo A ASTM C 684:1999, visando uma futura evolução para um método de ensaio brasileiro, que possa ser utilizado em controle de qualidade do concreto. Os desafios principais do projeto foram solucionar o controle e a distribuição da temperatura no interior do reator para testar a redução do tempo de cura de concreto e de pastas de cimento Portland, de 28 dias, em água a 23oC, para até 7 dias em água à temperatura morna de 35oC.O reator foi montado em laboratório e consiste de um aquecedor solar acoplado a um tanque lacrado, isolado e que deve manter a água morna na temperatura indicada. eve utilizar ao máximo a energia solar, ou seja, com maior aproveitamento das energias renováveis e limpas. Contou-se, também, com o apoio de um aquecedor elétrico e um gerador para suprir energia em dias nublados, ou em uma eventual falta de energia por parte da distribuidora local ou manutenção do sistema elétrico. A pasta de cimento estudada teve a proporção água/cimento variando entre 0,25 e 0,35, e a evolução da hidratação foi monitorada tanto por análise termogravimétrica, quanto por ensaios de resistência à compressão. Os corpos-de-prova curados no reator a 35°C, inicialmente obedeceram ao intervalo de cura do método A da ASTM (0 a 24h) e, nas mesmas pastas, foram testadas três alternativas de adaptação do ensaio acelerado (24h a 48h; 24 h a 72h e 24 h a 168 h), pois o prazo de 0 a 24 h é uma situação apenas viável em laboratório. Os corpos-de-prova submetidos à cura normal (23°C) foram ensaiados a 7 e 28 dias. Concluiu-se que houve evolução da hidratação nos três períodos de cura acelerada testados, mas, até o prazo 24 h a 168 h de cura acelerada foi insuficiente para as pastas alcançarem a resistência de cura normal, a 28 dias.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Momose Guimaraes.pdf: 1662498 bytes, checksum: 4bf2c8bc75da4d6140d8dc0e43845138 (MD5) Previous issue date: 2011-08-31 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / This work analyzes the influence of the inorganic pigment of iron oxide in the addition of mortar and concrete of Portland cement and what their improvements within this incorporation . It is situated in recent years, advances in the types, varieties and classes of resistance of cement has enabled significant improvements in physical and chemical properties of concrete mainly mechanical resistance and durability, allied of course the most common use of chemical additives concrete. In this context our study is to analyze the influence that the pigments can bring improvement not only in its aesthetic aspect but also on their mechanical properties. Contextualizing generally what types of cements, aggregates and additives that has been available on the market today, what are the main applications for cement and chooses the best features that best applications the concrete chromatic .A choice of inorganic pigment iron oxide was deliberately chosen by be the pigment of increased consumption and use worldwide in construction and due to its high thermal stability, durability, and especially for its low cost. Thus seek to study and try to better understand the complex and heterogeneous microstructure of colored concrete and what improvements can be induced in the incorporation of the pigment mass, where they were investigating whether the pigment can be incorporated in the voids between these aggregates present the complex structure of interfaces cement hydration. Assembled an experimental program consists of six levels of pigment (0%, 3%, 5%, 7%, 9% e 12%) aimed to test and verify the changes of its workability, the mechanical compression changes the workability, mechanical strength and porosity investigated through the ultrasound and microscopy. The aim is thus possible that the use of colored concrete need not only sandbank on floors (interlocking blocks, industrial flooring, etc.) or pre molded pieces (vases, cement plates, tiles, blocks, etc.) but also seeks to expand its application to large structures, but for this to happen we are seeking a better understanding of its characteristics and nuances compared to conventional concrete. / Este trabalho busca analisar a influência do pigmento inorgânico de óxido de ferro na adição da argamassa e no concreto de cimento portland e quais as suas melhorias dentro desta incorporação. Cabe situar que nos últimos anos, o avanço nos tipos e classes de resistências do cimento tem possibilitado grandes melhorias nas propriedades físicas e químicas do concreto principalmente a resistência mecânica e sua durabilidade, aliado ao uso mais comum de aditivos químicos específicos para o concreto. Neste contexto o estudo busca analisar a influência que os pigmentos podem trazer de melhoria não só no seu aspecto estético, mas quem sabe melhorar na resistência mecânica. Contextualizando de uma maneira geral quais os tipos de cimentos, agregados e aditivos que existe hoje disponível no mercado brasileiro, quais as principais aplicações para escolha do melhor cimento e características que melhor se aplica no concreto cromático. A escolha do pigmento inorgânico de óxido de ferro foi escolhida propositadamente por ser o pigmento de maior consumo e uso mundial na construção civil. Também a sua alta estabilidade térmica, durabilidade e dispersabilidade. Buscam-se assim estudar e buscar compreender a microestrutura complexa e heterogênea do concreto colorido e quais influências será provocado na incorporação do pigmento na massa, onde investigam se o pigmento acopla nos vazios presentes entre os agregados e a estrutura da hidratação do cimento, ou até mesmo quem sabe melhorar, na própria estrutura da hidratação e se isto pode gerar melhor empacotamento teórico. Montado um programa experimental composto por 6 (seis) teores de pigmento (0%, 3%, 5%, 7%, 9% e 12%) visando ensaiar, comparar e verificar as mudanças na trabalhabilidade, na resistência mecânica a compressão e verificar a variação de descontinuidade interna no concreto pigmentado através dos ensaios de ultrassom. Por microscopia, também será buscado verificar quais os locais que se alojam o pigmento na estrutura no compósito cimentício. Pretendem-se desta maneira verificar se poderão ampliar com mais propriedade o uso do concreto colorido na sua aplicação não apenas em pisos (blocos intertravados, pisos industriais, concreto estampado decorativo, etc.) e em peças pré-moldadas (vasos, placas cimentícias, telhas, blocos, etc.), mas também sua aplicação em grandes estruturas estuda-se mais e melhor as características do concreto pigmentado e as nuances frente ao concreto convencional.

Orientador: João Virgilio Merighi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:23:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gusmao_ClaudiaBetine_M.pdf: 2591416 bytes, checksum: b106affc2585283a589b10f376f83035 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho visa estudar o processo de reciclagem de pavimento asfaltico com cimento Portland, atraves da analise de metodo de reciclagem, equipamentos utilizados, procedimentos empregados em campo, alem do estudo das vantagens e desvantagens do uso da reciclagem em pavimentos asfalticos. O trabalho trata ainda de uma forma detalhada o pavimento asfaltico com adicao de cimento Portland, atraves de ensaios tecnologicos simulando em laboratorio, para diferentes dosagens o comportamento mecanico em funcao do tempo do material obtido em campo. / Abstract: This work studies the process of asphalted pavement recycling with cement Portland additive through the analysis of recycling method, equipments and procedures used in the field, in addition to studying the advantages and disadvantages of the use of recycling in asphalted pavement. The work also approaches in detail the recycled asphalt pavement with Portland cement additive, through technological tests through laboratory simulation, to different dosage and the analysis of mechanical behavior through time of that material obtained in field. / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-27T17:07:45Z No. of bitstreams: 1 bernardocesarcosta.pdf: 1728850 bytes, checksum: f391a665469c473b8223657fd4520a23 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-28T12:52:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bernardocesarcosta.pdf: 1728850 bytes, checksum: f391a665469c473b8223657fd4520a23 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T12:52:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bernardocesarcosta.pdf: 1728850 bytes, checksum: f391a665469c473b8223657fd4520a23 (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste estudo foi testar a associação de quatro substâncias radiopacificadores em associação ao cimento Portland, quanto à solubilidade, pH, radiopacidade e liberação de íons Cálcio, buscando-se a proporção ideal dos radiopacificadores (óxido de bismuto, carbonato de bismuto, iodofórmio e sulfato de bário), com o cimento Portland, preservando as propriedades desse material. Assim, foi adotada como base a especificação número 57 da ADA, para determinarmos o tempo de presa do cimento. Para a determinação da solubilidade usou-se a especificação ISO 6876/2001. A determinação do pH foi realizada por meio de um peagômetro, a liberação de íons Ca++ foi aferida através de um espectrofotômetro de absorção atômica equipado com uma lâmpada de cátodo oco específica para o cálcio. O valor da radiopacidade foi determinado em densidade radiográfica a qual foi convertida em milímetros de alumínio (mm/Al), através de uma escala específica. A conversão foi obtida determinando-se a densidade radiográfica correspondente a cada milímetro de alumínio da escala. A quantidade de radiopacificador interfere negativamente na porosidade e resistência à compressão do cimento Portland. Então, espera-se definir uma quantidade ideal de radiopacificador ao cimento Portland “definida em peso”, uma vez que, essa definição em volume aumenta consideravelmente a quantidade dos radiopacificadores no material, interferindo negativamente nas propriedades do mesmo. / The aim of this study was to test the association of four substances radiopacifiersagents in association with Portland cement in water solubility, pH, radiopacity and release of calcium ions, seeking the ideal proportion of radiopacifiersagents (bismuth oxide, bismuth carbonate, iodoform and barium sulfate), with Portland cement, preserving the properties of this material. So, was adopted based on ADA specification No. 57, to determine the setting time of cement. For the determination of solubility was used to ISO specification 6876/2001. The pH determination was performed using a pH meter, the release of Calcium was measured by means of a atomic absorption spectrophotometer fitted with a hollow cathode lamp specific for calcium. The value of optical density was determined in radiographic density which has been converted into aluminum millimeters (mm / Al) by a specific range. The conversion was obtained by determining the radiographic density for each millimeter of aluminum scale. The amount of radiopacifiersagent impairs the porosity and the compressive strength of cement. So, it is expected to define an optimal amount of Portland cement radiopacifiersagent the "set weight", since this definition in volume considerably increases the amount of radiopacifiersagents in material, negatively affect the properties of the same.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Currently, it is increasing the search for alternatives to minimize the environmental impact on inputs production. Concrete, highly polluting, is the second most natural material used by man, losing just for the water. Mineral additions have been investigated as partial replacement of cement in concrete, because, besides of providing the use of industrial waste, it can offer improvements in material characteristics. This study analyzed the microstructure of cement pastes composed by sludge produced in water treatment plants (WTP). Seven different traces were investigated: a reference one and 6 traces adding WTP sludge ash in different levels of 5, 10, 15, 20, 25 and 30%. Each trace has been developed to three water/binder (w/b) ratios (0.35, 0.50 and 0.65), ending in 21 different traces, which were studied for different healing ages. Assays of Calorimetry, thermogravimetric analysis (TGA/DTA), setting time, DRX, porosity by mercury intrusion (PIM), chemically combined water, electrical conductivity and hydrogen potential (pH); were performed. From the results, it appears that the increased cement replacement content by WTP sludge ash resulted in an increase in the start and end times of the setting time and decrease in electric conductivity and pH testing. Likewise, a reduction in remnant CH amounts with the increase in WTP sludge ash content shown in TG and XRD tests, as well as reduction in hydration heat because of less formation of side C-S-H. The results for combined chemical water increased when the relations w/b and the WTP sludge ash also increased. When compared to the reference mixture, the increase in WTP sludge ash content resulted in PIM values and the like, although an increase is found in the total area of pores due to change in pore size distribution. / Atualmente a busca por alternativas para minimizar o impacto ambiental na produção de insumos vem aumentando. O concreto é o segundo material mais utilizado pelo homem, perdendo apenas pelo consumo de água. Adições minerais têm sido investigadas como substituição parcial ao cimento no concreto, pois, além de propiciar o aproveitamento de resíduos industriais, podem contribuir nas propriedades do material. Este estudo analisou a microestrutura de pastas de cimento compostas por diferentes teores de cinza de lodo de Estação de Tratamento de Água (CLETA). Foram investigados 7 traços diferentes: um traço de referência e 6 traços com adição de CLETA, para teores de 5, 10, 15, 20, 25 e 30%. Cada traço foi desenvolvido para 3 relações a/ag (0,35, 0,50 e 0,65), totalizando 21 diferentes traços, que foram estudados para diferentes idades de cura. Foram realizados ensaios de calorimetria, análise termogravimétrica (TG), tempo de início e fim de pega, difração de raios X (DRX), Porosidade por Intrusão de Mercúrio (PIM), água quimicamente combinada, condutividade elétrica e potencial de hidrogênio (pH). Dos resultados obtidos, constata-se que o aumento no teor de substituição de cimento por CLETA resultou em aumento nos tempos de início e fim de pega e diminuição na condutividade elétrica e nos valores de pH. Da mesma forma, houve uma redução nos valores de CH remanescente com o aumento no teor de CLETA, evidenciado nos ensaios de TG e DRX, assim como, redução no calor de hidratação devido a menor formação de C-S-H secundário. O teor de água quimicamente combinada aumentou com o aumento na relação a/ag e do de teor de CLETA. Quando comparado à mistura de referência, o aumento no teor de CLETA resultou em valores de PIM semelhantes, embora constate-se aumento na área total de poros, devido a alteração na distribuição de tamanho destes.

L’encrassement des façades d’immeuble est causé par un phénomène d’altération biologique essentiellement esthétique. Leur vieillissement naturel favorise la colonisation de micro-organismes. La cinétique de biodétérioration dépend de plusieurs paramètres, tels que la situation géographique, les conditions environnementales et les caractéristiques physico-chimiques du matériau. L’objectif de la présente étude est d’établir un lien entre la composition chimique de mortiers à base de ciments et leur cinétique de colonisation par des microorganismes. Deux bancs d’essais sont utilisés : un banc d’essai in situ et un banc d’essai de biodétérioration accélérée de laboratoire. Deux ciments Portland (OPC) et deux ciments alumineux (CAC) de minéralogies différentes ont été sélectionnés. L’effet de la porosité, de la rugosité et de la carbonatation a également été étudié. Le microorganisme sélectionné pour les essais de laboratoire est l’algue Klebsormidium flaccidum qui se développe de manière prépondérante sur les façades en France. Les résultats obtenus en laboratoire et in situ montrent que la biocolonisation des mortiers à base de CAC est plus lente que celle des mortiers à base d’OPC. Lorsque la porosité augmente, la vitesse de biocolonisation augmente et l’effet de la composition chimique est en grande partie masqué. La biocolonisation des mortiers carbonatés se réalise plus rapidement que celle des mortiers non carbonatés surtout dans le cas des mortiers à base d’OPC. Enfin, les mortiers de surface rugueuse sont colonisés plus rapidement quelle que soit la formulation testée. Cet effet est plus marqué pour les mortiers exposés in situ que pour ceux testés en laboratoire. / The fouling of building-facade is caused by a main aesthetic phenomenon of biological weathering. The natural weathering favors the micro-organisms development. The biofouling kinetics depends on several parameters such as geographical situation, environmental conditions and physicochemical parameters of substrates. The main objective of this study is to highlight the influence of the mortar chemistry in relationship with its physical properties on the algal growth. The biofouling kinetics was followed on samples exposed outdoor and on samples tested in a laboratory bench which consists in spraying an algal culture on mortar specimens. In order to characterize the influence of the mortar chemistry on biofouling, two Portland cements (OPC) and two calcium aluminate cements (CAC) were tested. The influence of roughness, porosity and carbonation was also studied. The green algae Klebsormidium flaccidum were chosen for the accelerated laboratory tests because of its representativeness. The results obtain in laboratory and in situ show that CAC based mortars slow down the colonization kinetics compared to OPC based mortars. When porosity increases the biofouling kinetics increases and the effect of the mortars chemical composition is largely hidden. The carbonated mortars biofouling is achieved more quickly than uncarbonated ones especially for OPC based mortars. Finally, the rough surfaces are colonized faster whatever formulation tested. This parameter is mostly highlighted for in situ tests.

Up to present, ettrigite has been prepared by two means in the Institute of Technology of Building Materials and Components of the BUT Faculty of Civil Engineering: originally by the hydration of the yeelimite clinker; recently by the direct synthesis of ettringite from calcium hydroxide and aluminum sulfate, the latter being considered more suitable in qualitative and quantitative terms. This diploma thesis focuses on the comparison of both means, using ettringite produced by the latter as control sample. This endeavor focuses on monitoring the stability of ettringite and its possible conversion to other minerals using X-ray diffraction analysis, thermal analysis and scanning electron microscopy (SEM).