A construção civil gera impactos ambientais que merecem atenção especial, uma vez que é uma das áreas que mais produz resíduos dentre as atividades econômicas. Os agregados reciclados de resíduos de construção e demolição podem ser utilizados em diversas áreas, apresentando desempenhos mecânico e hidráulico adequados quando comparados aos agregados naturais. Esta pesquisa consiste em estudar a viabilidade o uso de agregado reciclado misto (ARM) e misturas solo-ARM como materiais geotécnicos em camadas de bases e sub-bases de pavimentos. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização física e comportamento mecânico. Para comparação, foram estudados também um agregado natural (AN) e uma mistura de solo-AN. Os resultados mostraram que a energia de compactação teve efeito positivo sobre o comportamento do ARM e misturas de solo-ARM. Observou-se ainda que o ARM apresentou ganho de resistência e rigidez devido ao efeito de auto-cimentação. No que se refere à adição de solo, as misturas de solo-ARM apresentaram uma diminuição no valor de CBR em relação a misturas compostas exclusivamente por ARM, contudo houve um aumento nas demais propriedades mecânicas. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o ARM e as misturas solo-ARM apresentam características físicas e comportamento mecânico adequados para uso em camadas de base e sub-base de pavimentos urbanos. / Civil construction generates environmental impacts that deserve special attention, since it is one of the areas that produces the most waste among economic activities. The recycled aggregates of construction and demolition waste can be used in several areas, presenting adequate mechanical and hydraulic performances when compared to natural aggregates. This research consists of studying the feasibility of using recycled mixed aggregate (RMA) and soil-RMA mixtures as geotechnical materials in base and sub-base layers of pavements. For that, tests of physical characterization and mechanical behavior were carried out. For comparison, a natural aggregate (NA) and a soil-NA mixture were also studied. The results showed that the compaction energy had a positive effect on the behavior of RMA and soil-RMA mixtures. It was also observed that the RMA showed strength gain and stiffness due to the self-cementing properties. Concerning soil addition, the soil-RMA mixtures presented a decrease in the CBR value in relation to mixtures exclusively composed by RMA, but there was an increase in the other mechanical properties. Based on the results obtained, it can be concluded that the RMA and the soil-RMA mixtures present physical characteristics and mechanical behavior suitable for the use in base and sub-base layers of urban pavements.

A partir de experiências como docente da disciplina de Geografia no Ensino Fundamental e Médio, foi possível analisar as práticas didáticas que contribuem positivamente com o estudo da Geografia em sala de aula, especialmente atividades que envolvem a análise e elaboração de mapas temáticos em conjunto com o conteúdo programático aplicado durante o ano letivo. Neste cenário foi possível elaborar uma pesquisa para o público alvo composto por alunos do 6º e 9º Ano do Ensino Fundamental e 3º Ano do Ensino Superior, com aplicação de atividades e avaliações entre o período de 2010 e 2012 em conjunto com o conteúdo programático de cada período. Esta pesquisa visou analisar o potencial e a viabilidade de aplicação de atividades de construção de mapas temáticos em sala de aula. Para tanto, foram desenvolvidos e adaptados materiais didáticos com recursos alternativos de baixo custo, como radiografias recicladas e papel, além de metodologias para reduzir o tempo de elaboração de mapas em sala de aula. Os critérios de avaliação dos alunos que participaram das atividades foram definidos para avaliar o grau de leitura cartográfica anterior e após a realização das atividades propostas. Para subsidiar a pesquisa, foi feita uma análise bibliográfica sobre a importância da Cartografia no Ensino de Geografia e os fatores que facilitam ou dificultam a realização de atividades práticas durante as aulas. Outro objetivo desta pesquisa foi disponibilizar os materiais aos professores de Geografia para reprodução e/ou adaptação. Assim, os materiais produzidos foram padronizados e apresentados da maneira mais simples possível, a partir de matérias-primas de fácil acesso em qualquer localidade. Os resultados obtidos mostram que após a construção de mapas temáticos em sala de aula, os alunos apresentam melhor rendimento na leitura e interpretação de mapas e temas relacionados à Geografia, especialmente os alunos com maiores dificuldades de aprendizagem. É possível assim, afirmar que a construção de mapas em sala de aula de forma constante é viável, contribui para o ensino de Geografia, e, consequentemente, para a formação escolar de alunos de todos os níveis do Ensino. / From experiences as a Geography teacher in elementary and high school, it was possible to analyze the teaching practices that contribute positively to the study of geography in the classroom, especially activities that involve the analysis and preparation of thematic maps in together with the curriculum implemented during the school year. In this scenario it was possible to develop a survey for the target audience that consists of students from 6th and 9th year of elementary school and 3 Year Higher Education , with application activities and assessments between the period 2010 and 2012 in conjunction with the syllabus of each period. This research aimed to analyze the potential and feasibility of construction activities of thematic maps in the classroom. Thus, we developed and adapted learning materials with low cost alternative resources, such as radiographs and recycled paper, and methodologies to reduce the time of preparation of maps in the classroom. The evaluation criteria of the students who participated in the activities were defined to assess the degree of previous cartographic reading and following completion of the proposed activities. To support the research, an analysis of the literature on the importance of cartography in the Teaching of Geography and the factors that facilitate or hinder the achievement of practical activities during lessons. Another objective of this research was providing materials to teachers of Geography for reproduction and / or adaptation. Thus, the materials produced were standardized and presented in the simplest possible way, from raw materials for easy access from any location. The results show that after the construction of thematic maps in the classroom, students have better performance in reading and interpreting maps and topics related to geography, especially students with major learning difficulties. You can thus say that the construction of maps in the classroom is feasible steadily contributing to the teaching of geography, and, consequently, for the schooling of students from all levels of education.

Entre os desafios para a expansão de mercado da reciclagem, encontra-se o de viabilizar o emprego dos agregados de resíduos de construção e demolição (RCD) reciclados em concretos. No entanto as normas que regulamentam tal emprego não são facilmente aplicáveis nas usinas de reciclagem, existindo pouca informação sistemática de como as diferentes características dos agregados de RCD reciclados influenciam no desempenho do concreto. O objetivo desta tese é identificar as características dos agregados de RCD reciclados que exerçam influência relevante no comportamento mecânico dos concretos. As seguintes etapas experimentais são desenvolvidas: a) caracterização química e mineralógica das frações granulométricas de três amostras representativas de agregados, b) caracterização das propriedades físicas de agregados graúdos separados por densidade, assim como da composição química, mineralógica e por fases, c) influência das características dos agregados graúdos separados por densidade no comportamento mecânico dos concretos. Na caracterização dos agregados foram utilizados os seguintes métodos: análise granulométrica, análise química por FRX, análise mineralógica por DRX, determinação da fração solúvel por ataque com solução de HCl 33%, e análise termogravimétrica, separação por densidade empregando líquidos densos e equipamento “Sink and Float”, catação das fases, determinação da massa específica aparente e absorção de água dos agregados, dosagem e avaliação do comportamento mecânico de concretos produzidos com esses agregados. Os resultados permitem concluir que a porosidade (ou massa específica aparente) dos agregados de RCD reciclados controla o comportamento mecânico dos concretos produzidos com relação água e cimento constante, assim como a soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha – frações mais porosas. A separação por densidade é uma técnica eficiente para separar esses agregados em subgrupos de diferentes porosidades, gerando concretos com comportamento mecânico e absorção de água similares. O estudo realizado aponta para uma densidade de corte em torno de 2,2 a 2,3 g/cm³. Os agregados contidos no intervalo “d> 2,2” possuem teores elevados de rochas e teores baixos de cerâmica vermelha, resultando em concretos com comportamento mecânico semelhante ao dos agregados naturais analisados. A avaliação da distribuição de densidade pode ser um método simples e rápido para a classificação de lotes desses agregados e controle do comportamento mecânico dos concretos produzidos. Na fração graúda e miúda, os teores de rochas e cerâmicas são superiores a 50% da massa, e o comportamento dos principais óxidos da composição química é semelhante. Esse comportamento muda significativamente na fração fina, em que predominam os aglomerantes e argilominerais (teores superiores a 77%). A origem (Itaquera e Vinhedo) e a cominuição influenciaram, de forma representativa, a distribuição de massa dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade. O agregado de Itaquera apresentou mais de 70% da massa no intervalo de densidade superior a 2,2 g/cm³. / Construction and demolition waste (CDW) recycled aggregates are not largely used in concrete due to CDW composition heterogeneity and CDW recycled aggregate physical property variability from visual classification and hand sorting of proposed standards that provide insufficient relation between the aggregate characteristics and concrete performance. This thesis aims to identify CDW recycled aggregate characteristics that influence the concrete mechanical performance. The experimental design was divided in three stages: a) detailed chemical and mineralogical characterization of three representative CDW recycled aggregate samples, b) characterization of the physical properties of the coarse CDW recycled aggregates separated by heavy media as well as the composition in terms of chemical, mineralogical, and visual phases, and c) the influence of the coarse CDW recycled aggregate separated by heavy media on concrete mechanical performance. The following methods were used: particle size distribution, chemical analysis by XRF, mineralogical analysis by XRD, soluble fraction in chloride acid leaching assay, thermal analysis, sequential heavy media and gravity separation, hand sorting, bulk specific gravity and water absorption, concrete mix design and its compressive strength and elastic modulus using the CDW recycled aggregates. In conclusion, CDW recycled aggregate porosity controls concrete mechanical performance formulated with constant cement and water relation. The concrete mechanical performance is related to bulk specific gravity of CDW recycled aggregates separated by density, including to the sum of binder and red ceramic content. Heavy media and gravity separation is efficient to separate CDW recycled aggregates in bulk specific gravity groups, producing concrete with similar concrete mechanical behavior and water absorption. Cutting density in 2.2-2.3 g/cm³ seems to be efficient since the aggregates with the upper density have high rock content resulting concrete mechanical performance similar to that produced using natural aggregates. Mass distribution in density separation could be a simple and fast method to classify CDW recycled aggregate and to control concrete mechanical performance. The coarse and sand fraction of CDW recycled aggregates had more than 50% in mass of rocks and ceramics, with quite similar main oxide contents in chemical composition. However, the contents changed in fine fraction (lower than 0.15 mm) whose binder content and clay minerals are in majority (upper to 77% in mass). The origin of CDW recycled aggregate and comminution influenced in mass distribution of sequential density separation. In Itaquera (São Paulo), the mass distribution upper to 2,2 g/cm³ was around 70%.

Os rejeitos de construção e demolição representam, atualmente, grande volume de material desperdiçado no canteiro de obra e fábricas de pré-moldados de concreto. A necessidade da reciclagem para o desenvolvimento auto-sustentável, de materiais produzidos a partir dos rejeitos de construção, é de grande importância sob o impacto ambiental, além de proporcionar economia aos construtores e produtores de artefatos de cimento. Ensaios de concretos e argamassas, utilizando agregado reciclado, resultam bom desempenho mecânico e são relativamente mais leves quando comparados aos respectivos materiais utilizando agregados naturais. A fabricação de blocos de concreto com função estrutural, produzido com agregados reciclados de fração entre 2,4 mm e 9,5 mm, combinada à fração miúda de agregados naturais, possibilitam a execução de edifícios de pequena altura. A utilização da fração miúda reciclada, na preparação de argamassas de assentamento e revestimento, apresenta comportamento eficiente ao conjunto alvenaria-argamassa. A caracterização dos agregados, o estudo de traço, a análise do desempenho físico e mecânico dos blocos, prismas e paredes de alvenaria estrutural, bem como correlações de eficiência e análise da influência da argamassa de assentamento e de revestimento em relação à resistência de aderência à tração, é uma necessidade para o conhecimento e utilização deste material / The building and demolition rejects represent, nowadays, a great amount of wasted material in buildings and plants of pre-molded of concrete. The necessity of recycling for the self-supporting development of materials produced from the building rejects, is of great importance under the enviromental impact, and besides it provides savings for the builers and producers of concrete goods. Tests with concrete and mortar, utilizing recycled aggregate, show a good mechanical performance and they are lighter when compared to the respective materials using natural aggregate. The fabrication of concrete blocks with structural function, produced with recycled aggregate of fraction between 2,4 mm and 9,5 mm, combined to the small fraction of natural aggregate, make possible the construction of low height buildings. The application of the recycled small fraction, in the preparation of foundation and revetment mortar, shows efficient employed with the set masonry-mortar. The aggregate characterization, the study of the proportion of ingredients for concrete, the analysis of the physical and mechanical performance of the blocks, prisms and walls of structural masonry, as well the correlations of efficiency and analysis of the influence of foundation and revetment mortar, relating to the resistence of adherence to traction, are necessities for the knowledge and utilization of this material

Les enrobés bitumineux sont des matériaux composites complexes constitués de plusieurs phases : granulats, liants bitumineux et vides. L'assemblage de ces phases définit une microstructure très complexe qui pilote la réponse macroscopique des enrobés. Classiquement, les réponses mécanique et thermique des enrobés sont caractérisées par des essais à l'échelle macroscopique en supposant que le matériau est homogène et isotrope. À l’échelle des constituants, la caractérisation de ces matériaux nécessite d’utiliser une technique de mesure disposant simultanément d’une bonne résolution spatiale et d’une bonne résolution de mesure. L’enjeu de ce travail est d’une part d’évaluer les possibilités d’utilisation de la méthode de la grille (MG) pour l’analyse des propriétés thermo-mécaniques des enrobés bitumineux, et d’autre part de caractériser, grâce à l’apport de cette méthode, l’effet de l’introduction d’agrégats d’enrobés (AE). L’étude expérimentale comprend des essais de compression et de traction ainsi que des essais de gel-dégel. Les champs cinématiques issus de la MG ont permis d'étudier la réponse de ces matériaux à des échelles allant de l’échelle du constituant jusqu’à celle de l’éprouvette. Les résultats obtenus ont également permis de valider une approche expérimentale innovante pour l’analyse des enrobés en permettant d’accéder à des informations fiables et riches à l’échelle de la microstructure. Certains aspects liés à l'impact du recyclage sur le comportement local de l’enrobé sont également fournis. / Asphalt mixtures are complex composite materials constituted of several phases, namely aggregates, bituminous binder and voids. The assembly of these phases defines a highly complex microstructure, which drives the macroscopic response of asphalt mixtures. Classically, both the mechanical and the thermal responses of asphalt materials are characterized by using experiments at the scale of the mixture assuming that the material is homogeneous. At the scale of their constituents, these materials require a measurement technique featuring simultaneously both a good spatial resolution and a good strain resolution. To date, there are only few experimental studies available in the literature that describe the thermal and mechanical behavior of bituminous mixes at the scale of the constituent. The aim of this work is, on the one hand, to evaluate the possibilities of using the grid method (GM) for the analysis of the thermo-mechanical properties of asphalt mixtures and, on the other hand, to characterize the effect of the recycled asphalt pavement (RAP) inclusion on the local behavior of these materials. Full-field measurements provided by GM allow to study the response of these materials at scales ranging from the component to the mixture itself. These results enable us to validate an innovative experimental approach for the analysis of asphalts. It gives access to reliable and rich information at the scale of the microstructure. Some aspects related to the impact of RAP on the local behavior of asphalt were also provided.

Abstract Biodegradation is an aerobic or anaerobic degradation reaction where bacteria use organic materials as an energy source. In the aerobic biodegradation reaction, bacteria need oxygen as an electron acceptor, whereas an anaerobic reaction takes place in the absence of oxygen. Compounds degrade totally or partially, and produce simple inorganic species, such as CO2, CH4, NH3, NO3−, and H2O, as well as by-products that may be non-biodegradable and/or toxic. In this thesis, the biodegradability of recycled vegetable oils, surface-active agents, and condensing waters from the process of wood drying were studied using the manometric respirometric BOD OxiTop method. The biodegradation of organic compounds was measured under the standard conditions (OECD 301F), and also in other matrices, such as different waters and soils. These are very different environments with respect to the biodegradation reaction in nature. The main differences in waters and soils are their organic and inorganic nutrient contents, bacteria strains, and temperatures. The BOD OxiTop method is based on automatic pressure detection in a closed reactor vessel. Oxygen is consumed and carbon dioxide is formed in the aerobic reaction. The pressure decrease is detected after the carbon dioxide is adsorbed into a NaOH pellet or solution. The pressure change is dependent on oxygen consumption. The degree of biodegradation is calculated from the BOD value of the sample. The studied recycled vegetable oils were found to be 60–83% biodegradable, and the added surface-active agent did not affect their biodegradation. Biodegradation of tall oil soaps was also examined in sand, topsoil, groundwater, and surface water, as well as under OECD 301F standard conditions. Tall oil soaps were proven to be 50–85% biodegradable. Concrete solvent agent (CSA) was also proven to be 78–83% biodegradable under standard conditions. Another detergent, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), was found to be toxic, whereas Triton X-100 biodegraded by only 6% in solution. Biodegradation of the soil matrix was found to be enhanced with added surface-active agents. This can be explained by better wetting of small pores with surface-active agents, as compared to the behavior of pure water. The biodegradation of the matrix occurred even with toxic surface-active agents. Organic pollutants of wastewaters from the process of wood drying were 25–61% biodegradable during a 28-day period, and were proven to be quite pure when considering the carbon content of the samples. Based on these results, the disposal into drainage of condensing waters from wood drying may be regarded as safe, which from an economical viewpoint is a very important conclusion. / Tiivistelmä Biohajoavuus on luonnollinen aerobinen tai anaerobinen hajoamisprosessi, jossa bakteerit käyttävät orgaanista materiaalia energian lähteenä. Aerobisessa reaktiossa bakteerit tarvitsevat happea elektronien vastaanottajaksi, kun taas anaerobinen reaktio tapahtuu hapettomissa olosuhteissa. Yhdisteet hajoavat joko täysin tai osittain sekä tuottavat yksinkertaisia epäorgaanisia yhdisteitä, kuten CO2, CH4, NH3, NO3− tai H2O. Reaktiossa voi myös muodostua sivutuotteita, jotka voivat olla biohajoamattomia ja/tai toksisia. Tässä työssä on tutkittu kierrätettyjen kasviöljyjen, pinta-aktiivisten aineiden sekä jätevesien sisältämien orgaanisen aineksien biohajoavuuksia käyttäen manometristä respirometristä BOD OxiTop-menetelmää. Biohajoavuutta mitattiin standardiolosuhteiden (OECD 301F) lisäksi muissakin olosuhteissa, kuten erilaisissa maissa ja vesissä. Nämä ovat kaikki hyvin erilaisia ympäristöjä luonnossa tapahtuville biohajoavuusreaktioille. Pääasialliset erot ovat sekä orgaanisten että epäorgaanisten ravinteiden määrässä, bakteerikannoissa ja lämpötilassa. BOD OxiTop-menetelmä perustuu automaattiseen paineen muutoksen havainnointiin suljetussa astiassa. Aerobisessa reaktiossa kuluu happea ja muodostuu hiilidioksidia, joka imeytetään NaOH-pelletteihin tai -liuokseen ja tästä muodostuu alipaine. Paineen muutokset muunnetaan hapenkulutuksen arvoiksi, joista lasketaan biohajoavuusaste. Tutkittujen kierrätettyjen kasviöljyjen biohajoavuusasteet vaihtelivat välillä 60–83 %, eikä lisätty pinta-aktiivinen aine vaikuttanut kyseisten ekoöljyjen biohajoavuuteen. Mäntysaippuoiden biohajoavuus tutkittiin standardiolosuhteiden lisäksi hiekassa, mullassa, pohjavedessä sekä pintavedessä. Niiden biohajoavuusasteet vaihtelivat välillä 50–85 %. Betoninpesuaineen biohajoavuusaste standardiolosuhteissa oli 78–83 %. Kahdesta tutkituista pinta-aktiivisista aineista setrimoniumbromidi (CTAB) oli myrkyllinen liuosolosuhteissa eikä täten biohajonnut ja Triton X-100 biohajosi vain 6 %. Pinta-aktiivisen aineen lisääminen maahan aiheutti matriisina käytetyn maan biohajoamisen. Tämä voitiin selittää siten, että pintajännityksen laskemisen jälkeen neste voi paremmin tunkeutua maan pieniin huokosiin ja näin tuoda hajoamatonta orgaanista ainesta ja uusia bakteereita biohajoavuuskäyttöön. Tämä ilmiö havaittiin myös myrkyllisen pinta-aktiivisen aineen lisäyksen jälkeen. Jätevesien sisältämät orgaaniset ainekset hajosivat 25–61 % 28 päivän aikana ja niiden havaittiin olevan hiilen määrän huomioon ottaen hyvin puhtaita. Tässä tutkimuksessa saatujen tulosten perusteella tutkitut puunkuivauksen kondenssivedet voidaan laskea viemäriin, mikä on erittäin tärkeä tulos ekologiselta ja taloudelliselta kannalta katsottuna.

There are great energy savings to be made by recycling aluminium; as little as 5% of the energy needed for primary aluminium production may be required. Striving to produce high quality aluminium castings requires knowledge of microstructural imperfections, which is extra important when casting recycled aluminium that generally contains higher levels of imperfections compared to primary aluminium. Imperfections include amongst others Si, Fe, and Mn as well as oxides. Si is needed for castability, but it may also initiate fracture. There are different types of Fe-rich intermetallics influencing properties of castings, generally in a negative direction. Oxides constitute cracks and they are elusive because they are difficult to quantify. This thesis aims to increase knowledge about imperfections in recycled aluminium castings originating from alloying elements and the melt. Experiments were performed in advanced laboratory equipment, including X-radiographic imaging during solidification and in-situ tensile testing in a scanning electron microscope. Experiments were also performed at industrial foundry facilities. The experiments showed that the nucleation temperature of primary α-Fe intermetallics increased with higher Fe, Mn, and Cr contents. Primary α-Fe are strongly suggested to nucleate on oxides and to grow in four basic morphologies. Lower nucleation frequency of α-Fe promoted faster growth and hopper crystals while higher nucleation frequency promoted slower growth rates and massive crystals. Results also showed that a decrease in the size of the eutectic Si and plate-like β-Fe intermetallics improved tensile properties, foremost the elongation to fracture. In β-Fe containing alloys the transversely oriented intermetallics initiated macrocracks that are potential fracture initiation sites. In alloys with primary α-Fe foremost clusters of intermetallics promoted macrocracks. In fatigue testing, a transition from β-Fe to α-Fe shifted the initiation sites from oxides and pores to the α-Fe, resulting in a decrease of fatigue strength. Oxides in Al-Si alloys continue to be elusive; no correlations between efforts to quantify the oxides and tensile properties could be observed. / Genom att återvinna aluminium kan stora energibesparingar göras eftersom återvinning kan förbruka så lite som 5% av den energi som behövs för produktion av primär aluminium. Vid gjutning av högkvalitativa aluminiumprodukter krävs förståelse för defekter i mikrostrukturen och denna kunskap är extra viktig vid användning av återvunnen aluminium, som i regel innehåller mer defekter än primär aluminium. Defekterna består bland annat av Si, Fe och Mn samt oxider. Si behövs för gjutbarhet men kan också initiera brott. Järnrika intermetaller kan ha olika morfologier som generellt påverkar gjutna komponenter negativt. Oxider, som kan utgöra sprickor, är gäckande då de är svåra att kvantifiera. Denna avhandlings syfte är att öka kunskapen om defekter i gjutna komponenter av återvunnen aluminium. Experiment utfördes med avancerad laborationsutrustning så som röntgenfotografering av prover under stelning och dragprovning i svepelektronmikroskop. Experiment utfördes också i industrimiljö. Experimenten visade att kärnbildningstemperaturen steg för primära α-Fe intermetaller med ökade andelar av Fe, Mn och Cr. Resultaten tyder starkt på att primär α-Fe kärnbildas på oxider och att de växer i fyra olika morfologier. Lägre kärnbildningstäthet av α-Fe främjade snabbare tillväxt av kristaller med håligheter men högre kärnbildningstäthet främjade långsammare tillväxt av massiva kristaller. Resultaten visade också att minskad storlek av eutektiskt Si och β-Fe intermetaller ledde till förbättring av dragprovsresultaten, främst brottförlängningen. I legeringar med β-Fe ledde transversellt orienterade intermetaller till makrosprickor vilka kan initiera brott. I legeringar med primär α-Fe var det främst kluster av intermetaller som orsakade makrosprickor. I utmattningsprovning orsakade modifiering av β-Fe till α-Fe förflyttning av sprickinitieringen från oxider och porer till α-Fe, vilket resulterade i en reducerad utmattningshållfasthet. Oxiderna i Al-Si-legeringar fortsätter att gäcka; ingen korrelation mellan försök att kvantifiera oxiderna och draghållfasthet kunde påvisas.

La valorisation, comme granulats, des matériaux issus du recyclage du béton de démolition contribueà diminuer les surfaces dédiées au stockage des déchets et à limiter le recours systématique auxressources naturelles. L’emploi de fines recyclées à partir de béton de déconstruction s’inscrit danscette démarche et permet par ailleurs, quand la fine est utilisée en substitution partielle du cimentlors de la fabrication de nouveaux matériaux cimentaires, de réduire l’impact sur l’environnement deces matériaux.Cet usage conduit à mettre en présence dans la pâte à l’état frais du ciment anhydre et du cimenthydraté, ce qui pose la question de l’impact de cette situation sur le matériau. Pour y répondre enpartie, les travaux de recherche présentés dans cette thèse ont pour objectifs principaux d’étudier leprocessus d’hydratation d’une phase anhydre en présence d’autres phases hydratées, et d’analyserl’influence des conditions thermo-hydriques de conservation (HR et T°) sur les cinétiquesd’hydratation des matériaux cimentaires.Pour ce faire, une campagne expérimentale a été menée sur des mortiers et leurs pâtes de cimentéquivalentes fabriqués en remplaçant une partie de leur ciment Portland par une fine issue durecyclage d’une pâte de ciment durcie et bien hydratée. Un suivi au cours du temps des teneurs enPortlandite, de la porosité totale, de la résistance à la compression ainsi que de la résistance à lacarbonatation accélérée des matériaux a été réalisé. Les résultats obtenus montrent qu’il est possiblede fabriquer des mortiers en substituant le ciment par une fine obtenue uniquement par concassageet broyage d’une pâte de ciment durcie. Cependant, l’augmentation du taux de substitution massiquedu ciment par la fine recyclée s’accompagne d’une altération des propriétés et performances desmortiers. Les résultats du suivi d’hydratation couplés aux résultats d’analyse de la microstructure ontmontré que l’effet des conditions thermo-hydriques de conservation sur les cinétiques d’hydratationdes différentes pâtes de ciment dépend de leurs propriétés intrinsèques (microstructure). Celapourrait expliquer l’absence de consensus dans la littérature sur la valeur de l’humidité relativeambiante conduisant à l’arrêt de l’hydratation.En parallèle à l’étude expérimentale, une étude numérique de l’influence des conditions thermohydriquesde conservation sur l’hydratation des pâtes de ciment a été menée. Pour les besoins del’étude, une réadaptation du code de calcul utilisé, CEMHYD3D, a été nécessaire. Les résultatsobtenus montrent que, lors de l’hydratation, la Portlandite initialement présente dans le matériau(apportée par la fine recyclée) se dissout au contact de l’eau alors que la phase encore anhydre enproduit. Cette étude a également permis de conforter les résultats expérimentaux quant à l’influencede l’humidité relative ambiante sur l’hydratation. / The use, as aggregates, of recycled materials from demolished concrete contributes to limit landfill and the systematic use of natural resources. Using recycled fines from the deconstruction concrete is an extension of this approach. When used as a partial substitution for cement in cementitious materials, it may also be a solution to reduce the environmental impact of these materials.This specific use induces the presence of anhydrous cement particles and hydrated cement phases in the fresh material. This raises the question whether and how it can impact the hydration process. With the aim to answer, at least partially, to this question, the thesis presents a study of the hydration process of an anhydrous phase in the presence of other hydrated phases, and analyzes the influence of the conservation conditions (RH and T°) on the hydration kinetics of cementitious materials.An experimental campaign was conducted on mortars and their equivalent cement pastes designed by replacing a part of their Portland cement by a recycled cement paste fine. The monitoring of the Portlandite content, the total porosity, the compressive strength and the accelerated carbonation of the materials was achieved. The obtained results show that it is possible to design mortars by substituting their cement by a fine obtained only from crushing and grinding of a hardened cement paste. However, increasing the substitution ratio of the cement by the recycled fine was find to be accompanied by a deterioration of the mortars properties and performances. The results of the hydration monitoring coupled to investigations of the microstructure showed that the effect of conservation conditions on the hydration kinetics of the different cement pastes depends on their intrinsic properties (microstructure). This could explain the lack of consensus in the literature on the drying conditions under which hydration kinetics are strongly affected.In parallel to the experimental study, a numerical study of the influence of the conservation conditions on the hydration of cement pastes was conducted. Readjustments of the parameters of the used code (CEMHYD3D) were necessary. The obtained results show that, during hydration, the Portlandite originally present in the material (provided by the recycled fine) dissolves in contact with water, while the anhydrous phase produces new Portlandite. This study consolidated moreover the experimental results on the influence of the ambient relative humidity on hydration.

A cadeia produtiva da construção civil exerce grande influência na macroeconomia de um país. Em contrapartida, este setor destaca-se pelo consumo indiscriminado de matérias-primas não renováveis, processos produtivos ineficientes, além de uma grande quantidade de resíduos gerados. A reciclagem de materiais de construção desempenha um papel importante para a sustentabilidade visto que se tem a conservação dos recursos naturais e a redução de áreas para aterro. O foco principal dessa pesquisa é o estudo de resíduos de construção e demolição, mais especificamente os agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC). O objetivo principal desta tese foi analisar a influência dos principais parâmetros que regem a variabilidade de concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC), visando a transferência tecnológica. O programa experimental foi dividido em seis etapas. Nas etapas iniciais, estudou-se o resíduo de concreto, analisando a sua origem, os métodos de ensaios, para por fim realizar a caracterização dos materiais. Nas etapas intermediárias, fez-se um estudo para entender o efeito da variação granulométrica durante o processo de produção do concreto com fins estruturais. E nas etapas finais foram feitos estudos quanto à condição de saturação do AGRC. Com os resultados pode-se concluir que com um eficiente controle dos parâmetros de variabilidade do AGRC é possível produzir concretos com fins estruturais, visando dessa forma a transferência tecnológica. / The construction industry supply chain has a great influence on country macro economy. In contrast, there is the indiscriminate consumption of non-renewable raw materials, production processes inefficient, plus a large amount of waste generated. The construction materials recycling plays an important role for the sustainability since it is the conservation of natural resources and reducing landfill areas. The main focus of this research is the study of construction and demolition waste, specifically recycled coarse aggregate concrete (AGRC). The main objective of this thesis is to analyze the influence of the main parameters governing the variability of concrete made with recycled coarse aggregate concrete (AGRC), aiming at technology transfer. The experimental program was divided into nine steps. In the early stages, concrete residue was studied, their origin and test methods were analyzed, and to end materials were characterized. In the intermediate stages, a study was made to understand the effect of varying particle size during the production process of structural concrete. And in the final stages studies were made in AGRC saturation condition. With the results it can be concluded that with an efficient control of AGRC variability parameter it is possible to produce concrete with structural objectives, aiming thereby to technology transfer.

Entre os materiais presentes nos resíduos sólidos domiciliares, os resíduos poliméricos pósconsumo representam cerca de 27% do volume total da coleta convencional, segundo Matos (2006), com o agravante da degradação lenta, comprometendo a vida útil dos aterros sanitários e poluindo o meio urbano. Dos resíduos poliméricos, destaca-se o Poli (tereftalato de etileno) PET. O PET é utilizado em embalagens alimentícias e, preferencialmente, no envasamento de bebidas carbonatadas e água mineral com gás. O consumo das embalagens de PET tem sido crescente, o que gera uma presença maior deste resíduo no meio ambiente. A reintegração do PET pós-consumo ao meio produtivo pode ser considerada uma ação mitigatória dos impactos ambientais causados por este resíduo, além de otimizar o ciclo de vida da resina presente na garrafa. A reintegração do PET pós-consumo já é realizada por meio da obtenção de diversos produtos diferentes ao de sua origem (garrafa), com taxas de reciclagens crescentes a cada ano. Entretanto, muitos dos produtos reciclados têm breve vida útil, em decorrência das aplicações que lhes são destinadas. Uma alternativa de vida útil longa para o reciclado de PET seria uma aplicação na construção civil, onde os componentes têm uso de longo prazo, além de ser mais uma opção para suprir o consumo elevado de recursos naturais desta indústria. Neste trabalho foi realizada uma avaliação da viabilidade de reintegração dos resíduos de PET pós-consumo ao meio produtivo, visando os potenciais de disponibilidade da matéria-prima e de propriedades intrínsecas e de desempenho tecnológico do produto reciclado para a indústria da construção civil. A estratégia metodológica da pesquisa compreendeu duas vertentes de avaliação: a gestão dos resíduos e as propriedades e desempenho tecnológico do produto reciclado. O método de avaliação da gestão dos resíduos compreendeu os procedimentos de uma pesquisa exploratória e documental, visando identificar o modelo de recuperação associado às dimensões básicas da logística reversa, assim como o potencial das cadeias de suprimento direto e reverso das garrafas de PET. O método de avaliação tecnológica foi desenvolvido por meio de pesquisa experimental, onde o produto reciclado foi obtido por reciclagem mecânica, compreendendo os processos de revalorização e transformação por injeção, e submetido a diversos ensaios para caracterização das propriedades intrínsecas e o desempenho tecnológico. Destaca-se nos resultados, em relação à avaliação da gestão de resíduos, que a logística reversa das garrafas de PET tem no fator econômico a maior motivação, e, referente à avaliação tecnológica, que os produtos reciclados apresentam perda de desempenho a partir do quarto ciclo de reciclagem, decorrente da degradação das cadeias poliméricas em função das sucessivas reciclagens. A Análise dos resultados permite concluir que existe viabilidade para a reintegração dos resíduos de PET pós-consumo ao meio produtivo da construção civil, visando à aplicação como componente construtivo, considerando as condições de reciclagem adotadas na pesquisa e o potencial de disponibilidade e propriedades de desempenho tecnológico. / Post-consumer polymer materials in household wastes (HW) represent approximately 27% of the total volume of conventional garbage collections, according to Matos (2006). The degradation of these wastes is extremely slow, thus compromising the useful life of sanitary landfills and polluting the urban environment. PET poly(ethylene terephthalate) stands out among these polymer wastes, since it is widely used in food packaging and especially for bottling carbonated drinks and mineral water with gas. The use of PET packaging has been increasing steadily, leading to its ever greater presence in the environment. The reintegration of post-consumer PET into production represents an alternative to mitigate the environmental impacts caused by this waste, as well as to optimize the life cycle of the resin contained in PET bottles. Post-consumer PET is already being recycled into a variety of products for purposes other than their original one (bottles) and recycling rates are increasing yearly. However, many recycled products have a very short service life due to the applications in which they are used. An alternative to lengthen the service life of recycled PET would be its application in civil construction, whose components have long-term uses. This would also represent an additional option to help meet this industrys high demand for natural resources. The present study evaluated the feasibility of reintegrating post-consumer PET into production, in view of the large potential availability of this raw material and the intrinsic properties and technological performance of the recycled product for the construction industry. The methodological strategy of this research comprised two lines of investigation: evaluation of waste management, and evaluation of the properties and technological performance of the recycled product. The evaluation of waste management comprised an exploratory and documental research to identify the product recovery model associated with the basic dimensions of reverse logistics, as well as the potential of the direct and reverse supply chains of PET bottles. The technological evaluation was based on experimental research, which involved the mechanical recycling, since the revaluation processes and transformation for injection of post-consumer PET, followed by several tests to characterize its intrinsic properties and technological performance. With regard to waste management, the results highlight the fact that the reverse logistics of PET bottles is driven mostly by economic factors. From the technological standpoint, the results indicate that recycled PET products show a loss in performance after the 4th cycle of recycling due to the degradation of their polymeric chains in response to successive recycling. An analysis of the results leads to the conclusion that it is feasible to reintegrate post-consumer PET into production, applying it as a component material for civil construction, based on the recycling conditions adopted in this research, the potential availability of post-consumer PET and its properties of technological performance.