Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERNANDA APARECIDA JOAO.pdf: 13614051 bytes, checksum: 7d071a80e981abbf95a9074b2c139bba (MD5) Previous issue date: 2016-09-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cracks in concrete are a problem caused by the shrinkage of the mixture. This retraction can be plastic, autogenous, by drying or carbonation may occur and more than one type of retraction. One of the retraction methods of warfare is by curing of the concrete, the usual method of healing with external wetting, causes waste of water. Thus a new curing method has been studied via light aggregates or saturated superabsorbent polymer, inserted into the concrete mass, known as internal cure. The research in this paper aims to verify the influence of superabsorbent polymer as an internal curing agent to combat the decline in conventional concrete. The materials used for the development of this research were cement, natural sand, coarse aggregate (gravel), water and superabsorbent polymer of sodium polyacrylate. Initially it was performed characterization tests of the raw materials used, then made the specimens and then the characterization of concrete specimens with and without superabsorbent polymer. Properties in the fresh state (consistency) and hardened (compressive strength and shrinkage) were evaluated. The samples were subjected to physical-chemical and structural micro, through techniques of X-ray diffraction, infrared spectroscopy Fourier transform (FTIR), stereoscopic images and scanning electron microscopy. Six mixtures were prepared, a reference superabsorbent polymer with five levels (PSA). The PSA was inserted into the concrete as addition and replacement of mixing water with different grades and sizes. The tests showed that the superabsorbent polymer has affected the workability of concrete mixtures, the compressive strength after 28 and 60 days of curing and shrinkage. The polymer did not change the phases of the concrete, and microstructure was possible to see that the PSA was not crowded. The test results in some mixtures showed improved mechanical properties over the internal cure with superabsorbent polymer. / As fissuras no concreto são um problema ocasionado pela retração da mistura. Esta retração pode ser plástica, autógena, por secagem ou carbonatação, e pode ocorrer de forma combinada. Um dos métodos de combate à retração é realizado durante a cura do concreto. O método usual de cura com molhagem externa ocasiona desperdício de água. Desta forma, um novo método conhecido como cura interna vem sendo estudado, por meio da utilização de agregados leves ou polímeros superabsorventes saturados, inseridos na massa de concreto. A pesquisa realizada no presente trabalho tem como objetivo verificar a influência do polímero superabsorvente como agente de cura interna para combater a retração em concreto convencional. Os materiais utilizados para o desenvolvimento desta pesquisa foram: cimento CP-II 32 Z, agregado miúdo (areia natural média), agregado graúdo (brita no 0 e no 1), água e polímero superabsorvente de poliacrilato de sódio. Inicialmente, foram realizados ensaios normalizados de caracterização das matérias primas utilizadas para produzir os corpos de prova. Em seguida, realizou-se a caracterização dos corpos de prova de concreto com e sem polímero superabsorvente. Posteriormente, foram avaliadas as propriedades no estado fresco (consistência) e no endurecido (resistência à compressão e retração). Os corpos de prova foram submetidos à caracterização físico-química e micro estrutural, por meio de técnicas de difratometria de raios X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), imagens de estereoscópio e microscopia eletrônica de varredura. Foram produzidas seis misturas, uma de referência e cinco com teores diferentes de polímero superabsorvente (PSA). O PSA foi inserido no concreto tanto como adição quanto como substituição da água de amassamento, com diferentes teores e tamanhos. Os ensaios mostraram que o polímero superabsorvente afetou a trabalhabilidade das misturas de concreto, a resistência à compressão aos 28 e aos 60 dias de cura e a retração. O polímero não interferiu no processo de hidratação do concreto, além disso, foi possível visualizar que o PSA não ficou aglomerado na microestrutura. Os resultados dos ensaios em algumas misturas mostraram melhora nas propriedades mecânicas por meio da cura interna com o polímero superabsorvente estudado.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pre-textuais.pdf: 51961 bytes, checksum: 92d8926bfc05a6edbc7684111e97a1d1 (MD5) Previous issue date: 2009-11-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents results from an investigation on the potential use of waste vulcanized rubber scrap (WRS) particles as aggregate in construction concretes. The waste rubber scrap used in this study was obtained from the local rubber manufacturing industry. In the preparation of concretes, the Brazilian Standard was followed to achieve the required amounts of natural aggregate and WRS. For the study, mechanical properties along their durability of concrete produced with recycled aggregate were investigated and the results presented. While experimenting with hardened, concrete mixtures were prepared using WRS as the replacement of natural fine aggregate at the level 5%, 10% and 15 vol. % with water/cement ratios of 0.37, 0.45 and 0.55 (weight). The mixtures have been cured for periods of 7, 28 and 90 days. The properties of hardened recycled aggregate concrete were examined: 7-day, 28-day and 90-day compressive strength, water absorption and bulk density were carried out in specimens cured for 28 days. The analysis of the results has been carried out using analysis of variance (ANOVA). Such statistical analysis is discussed against microstructures of some selected samples which were studied using SEM/EDX. Bulk density of concrete was far lower than that of normal crushed aggregate. Although the use of waste vulcanized rubber scrap particles as replacement for the usual natural river sand, a specified 28-day compressive strength (28 MPa) can still be achieved at water/cement of 0.45 and replacement content of 15 vol. %. SEM/EDX analysis results shown that a discontinuity can be observed in the rubber-matrix interface indicating poor adhesion between the rubber particle and the cement paste. In the light of these findings, reusing waste vulcanized rubber scrap particles as aggregates in concrete production is not only a viable solution to the problem of inadequate concrete aggregates but also may help solving a vital environmental issue. / Este trabalho apresenta os resultados da investigação do uso de resíduos particulados de borracha (RPB) como substituinte parcial do agregado miúdo na produção de concretos. O resíduo foi proveniente do recorte de peças e peças com defeitos de fabricação, geradas durante as operações de moldagem, vulcanização e garantia da qualidade de uma indústria de borracha local. Por meio do método de dosagem proposto por Campiteli, foi possível definir os parâmetros de referência para a escolha dos níveis estudados. Foram preparados concretos usando RPB em níveis de 5%, 10% e 15% (em volume), em substituição ao agregado miúdo natural, com os níveis de relação água/cimento de 0,37, 0,45 e 0,55 (em massa), para diferentes traços de agregado/cimento. As misturas foram curadas por períodos de 7, 28 e 90 dias. As propriedades do concreto com RPB avaliadas foram: resistência à compressão após 7, 28 e 90 dias de cura, absorção de água e densidade aparente aos 28 dias de cura. A análise dos resultados foi feita usando ferramentas estatísticas, tais como, teste de hipóteses e análise de variância. Alguns resultados obtidos por meio da análise estatística foram confrontados com uma análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS). A análise do ensaio de resistência a compressão mostrou que a adição de RPB diminui a resistência mecânica dos concretos em todas as idades de cura. A queda de resistência mecânica está relacionada com a microestrutura dos concretos, em conseqüência da maior porosidade na matriz cimentícia dos concretos com RPB, quando comparados aos concretos de referência. Foi possível obter concretos com resistência à compressão após 28 dias de cura de até 28 MPa, utilizando um fator água/cimento de 0,45 (em massa) e 15% em volume de RPB. Esses concretos podem ser usados na construção civil com função estrutural.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 CAPA.pdf: 1097898 bytes, checksum: c48262de273117c396790b5a6e1ef4a4 (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the ceramic industry of wall and floor tiles, whose selection is strongly influenced by the visual aspect of the decorated surface, the color becomes one of the most important characteristics. With the purpose to search for new pigments that replace or optimize the already known, news method to synthesis are being researched, such as new pigments system and the incorporation of new raw materials. In this work was investigated the possibility of use of a waste industrial rich in iron in the synthesis of encapsulated pigments. It was selected five wastes, four from casting surfacing process and one waste from sheet metal treatment process. The wastes was characterized by chemical composition, cristalline phases present and morphology of the particles. The waste that introduced more percentage of hematite were added to the silica matrix, crystalline and amorphous and then homogenized using conventional milling and high energy followed by calcination at temperatures of 1050 to 1300ºC for 2 hours. The characterizations of pigments obtained were made through X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The pigments were applied in ceramic enamel and porcelain body. Afterwards, it was carried out by colorimetry and scanning electron microscopy. The results showed that the development of color becomes effective when the pigment is incorporated in ceramic body, because it is less aggressive. The color developed is influenced by variables such as the oxide content employed, conditions of milling and processing temperature. The results have showed that the use of developed don t interfere in microstructural characteristics of pigmented material. / Na indústria da cerâmica de revestimento, cuja seleção é fortemente influenciada pelo aspecto visual da superfície decorada, a cor passa a ser uma importante característica. Com o intuito de buscar novos pigmentos que substituam ou otimizem os já conhecidos, novos métodos de síntese estão sendo pesquisados, bem como novos sistemas pigmentantes e a incorporação de matérias primas alternativas. Desta forma, no presente trabalho, procurou-se estudar a possibilidade de aproveitamento de subprodutos industriais, ricos em ferro, na síntese de pigmentos encapsulados em matriz de sílica. Foram avaliados cinco subprodutos, sendo quatro provenientes do processo de acabamento de peças fundidas e um gerado no processo de tratamento superficial de chapas metálicas. Os subprodutos foram caracterizados quanto a sua composição química, fases cristalinas presentes e morfologia das partículas. O subproduto que apresentou maior percentual de hematita foi adicionado à matriz de sílica, na forma cristalina (quartzo) e amorfa, sendo posteriormente homogeneizados, utilizando moagem convencional e de alta energia seguidos de calcinação nas temperaturas de 1050 a 1300ºC por 2 horas. As caracterizações dos pigmentos obtidos foram realizadas através de difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os pigmentos foram aplicados em esmalte cerâmico e em massa porcelânica. Posteriormente, foram realizadas análises colorimétrica e de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados evidenciaram que o desenvolvimento da cor torna-se efetivo quando o pigmento é incorporado em massa porcelânica, por se tratar de um meio menos agressivo. A coloração desenvolvida é influenciada por variáveis como o teor de óxido empregado, condições de moagem e temperatura de processamento. Os resultados mostraram ainda que a utilização do pigmento desenvolvido não interfere nas características microestruturais do material pigmentado.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parte 01 - Revisao Bibliografica.pdf: 888360 bytes, checksum: 212c15e8818de6b2dfa60bb2cd835592 (MD5) Previous issue date: 2009-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The loss of an organ or a part of the body generates, besides the loss of function, social and psychological disorders. The materials used to replace bone fall into a class called biomaterials and should have physical and biological properties compatible with living tissue hosts. The objective of this study is to optimize the method of synthesis and characterization of a bone matrix of calcium phosphate nanostructured and nanocomposite calcium phosphate /SiO2n at concentrations of 1%, 2%, 3% and 5% by volume. Were carried out morphological characterization of nanoparticles, nanostructured mineral powders and biomaterials obtained by sintering at 1200 C/2h. Finally, studies were performed on the mechanical behavior of nanostructured biomaterials. The process of synthesis of nanostructured powders proved to be efficient and optimized, allowing to obtain the matrix of calcium phosphate and nanocomposites with silica gel. Silica gel influence the surface energy of the matrix of calcium phosphate and this phenomenon has influenced the particle size of the nanocomposites, phase transformation and sinterability of the matrix of calcium phosphate. Tests of mechanical properties showed that the increase in percentual silica gel in the phosphate matrix tends to reduce the mechanical strength (hardness, strength and fracture toughness). Only the nanocomposite with 1% silica showed improvement in mechanical properties after annealing. / A perda de um órgão ou de uma parte do corpo humano gera, além da perda da função, transtornos sociais e psicológicos. Os materiais utilizados na substituição de ossos enquadram-se em uma classe denominada de biomateriais e devem apresentar propriedades físicas e biológicas compatíveis com os tecidos vivos hospedeiros. Esse trabalho tem como objetivo otimizar o método de síntese e caracterização de uma matriz óssea de fosfato de cálcio nanoestruturada e de nanocompósitos fosfato de cálcio/SiO2n, nas concentrações de 1%, 2%, 3% e 5% em volume. Foram realizadas caracterizações morfológicas das nanopartículas, mineralógica dos pós nanoestruturados e dos biomateriais obtidos da sinterização a 1200ºC/2h. Por fim, foram realizados estudos sobre o comportamento mecânico dos biomateriais nanoestruturados. O processo de síntese de pós nanoestruturados mostrou-se eficiente e otimizado, permitindo a obtenção da matriz de fosfato de cálcio e dos nanocompósitos com sílica gel. A sílica gel influenciou na energia de superfície da matriz de fosfato de cálcio e esse fenômeno influenciou no tamanho de partícula dos nanocompósitos, transformação de fase e sinterabilidade da matriz de fosfato de cálcio. Os ensaios de propriedades mecânicas mostraram que o aumento do percentual de sílica gel na matriz de fosfato tende a reduzir a resistência mecânica (microdureza, flexão e tenacidade à fratura). Apenas o nanocompósito com 1% de sílica apresentou melhora nas propriedades mecânicas após o recozimento.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PRE-TEXTUAIS.pdf: 48578 bytes, checksum: 21f78cab7ee8f139f12bf814c8bfa87f (MD5) Previous issue date: 2010-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work describes the results of an investigation on the possible applications of ground waste calcined clay bricks (WCB) for use as an active partial replacement for Portland cement in mortars. The investigation has been carried out using a full factorial design for experimental design. For the study, the physical and mechanical properties along their durability of mortar produced with WCB were investigated and the results presented. Mortar mixtures were prepared using WCB as the partial replacement of Portland cement at the level 10%, 20% and 30 wt.% with water/cement ratios of 0.45, 0.55 and 0.65. The necessary data for establishing a mix proportion design and a quality control method are obtained. Properties of fresh (consistency index and specific gravity) and hardened (7-day, 28-day and 120-day compressive strength, 28-day water absorption and 28-day alkali content) mortars were evaluated on specimens. Such statistical modeling is discussed against qualitative X-ray diffraction and microstructures of some selected samples were studied using SEM. Several empirical equations, surface and contour plots for the physicalmechanical properties of fresh and hardened recycled mortar with WCB as replacement content were obtained via regression analysis. The influence of level of WCB on the properties has been established, and its suitability for use in a mortar application has been assessed. The consistency decreased in parallel to an increase in the proportion of WCB. Specific gravity of mortars was far lower than that of normal no replacement mortars. A given 28-day compressive strength (21 MPa to 37 MPa) can be achieved at several water/cement ratio and the replacement contents up to 30 wt. %, thus producing na economical mixture mortar with WCB and lower cement Portland content. XRD and SEM analyses results indicated the presence of quartz, calcite, ettringite, portlandite, and silicates in recycled mortars. / Este trabalho apresenta os resultados da investigação do uso de rejeitos particulados de tijolos (RPT) na forma de pó, proveniente de tijolos de cerâmica vermelha, como substituinte parcial do cimento Portland, na produção de argamassas para construção civil. O estudo foi realizado adotando-se o projeto fatorial completo 32 acoplado com técnicas de metodologia de superfícies de resposta. Foram preparadas argamassas usando RPT em níveis de 10%, 20% e 30% (em massa), em substituição ao cimento Portland, com os níveis de relação água/cimento de 0,45, de 0,55 e 0,65. As misturas foram curadas por períodos de 7, 28 e 120 dias. As propriedades das argamassas contendo RPT no estado fresco foram avaliadas: massa específica e índice de consistência. As propriedades avaliadas das argamassas com RPT no estado endurecido foram: resistência à compressão (7, 28 e 120 dias), absorção de água aos 28 dias e teor de álcalis (CaCO3) aos 28 dias. Os resultados obtidos através da metodologia estatística foram confrontados com as análises de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) de amostras selecionadas. Foram obtidas equações empíricas, gráficos de superfície de resposta e de contorno para as propriedades físico-mecânicas das argamassas com RPT no estado fresco e endurecido, por meio de análise de regressão. A consistência diminuiu linearmente com o aumento da quantidade de RPT incorporado em substituição ao cimento Portland. A massa específica das argamassas contendo RPT foi menor do que na argamassa sem RPT. Foi possível obter argamassas com resistências à compressão aos 28 dias de 21 MPa a 37 MPa para vários níveis de relação água/cimento em até 30 % de substituição de cimento Portland por RPT. Dessa forma, é possível produzir argamassas econômica e ambientalmente viáveis, a partir da substituição parcial de cimento Portland por RPT, nas dosagens estudadas. As análises de DRX e de MEV indicaram a presença do quartzo, da calcita, da etringita, da portlandita, silicatos e porosidade em amostras de argamassas selecionadas, de modo que foi possível relacionar as mesmas com a resistência à compressão das argamassas.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Adilson - capa - p 20.pdf: 346950 bytes, checksum: a3100709576cd968b71593cb9c01e214 (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aims to evaluate the effect of incorporation of particles of fired clay brick waste (CBW) in the physical and mechanical properties and their relation to the microstructure of concrete with Portland cement. The mixtures were obtained using the technique of fractional factorial design 33-1 for the design and analysis of experiments. For each factor, three levels were selected: CBW content (10, 20 and 30 wt. % of cement), water-to-cement ratio of 0.37, 0.45 and 0.55, and aggregate-to-cement ratio of 2.36, 3.64 and 4.70. The waste was characterized to evaluate their potential as a pozzolana. Fresh properties (consistency) and hardened (compressive strength at various ages, voids index, water absorption and density) were measured. Characterizations of microstructure and thermal using SEM / EDS and DTA / TG were performed to correlate the effect of waste content on the microstructure and properties of the hardened concrete. The waste presents properties adequate to be used as a pozzolan material. Consistency index decreases with the incorporation of the CBW, but is still possible to obtain concrete with adequate workability. For properties in the hardened concrete, the results show that the compressive strength increases with the increase of CBW content as an addition for concretes of Portland cement. Microstructural characterization reveals that the waste contributes to develop a more homogeneous microstructure with fewer pores and cracks when compared to concretes without waste. There is evidences that metakaolin contained in the waste contributes with the hydration reactions, consuming calcium hydroxide and producing more calcium silicate gel and hydrated phases, which keeps the aggregates more cohesive in the concrete microstructure. These microstructural characteristics improve the mechanical properties and durability of concrete. / Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da incorporação de rejeitos particulados de tijolos (RPT) nas propriedades físicas e mecânicas e sua relação com a microestrutura de concretos de cimento Portland. Os traços foram formulados utilizando a técnica de planejamento fatorial fracionado 33-1 para o projeto e análise de experimentos. Para cada fator, três níveis foram selecionados: teor de RTP incorporado (10, 20 e 30 % em relação ao cimento), relações água-cimento de 0,37, 0,45 e 0,55, e relações agregado-cimento de 2,36, 3,64 e 4,70. O rejeito foi caracterizado para avaliar seu potencial quanto à pozolanicidade. Propriedades no estado fresco (consistência) e endurecido (resistênca à compressão em várias idades, índice de vazios, absorção de água e densidade) foram medidas. Caracterizações de microestrutura e térmica usando MEV/EDS e ADT/TG foram realizadas para correlacionar o efeito do teor de rejeito na microestrutura e propriedades no concreto endurecido. O rejeito apresenta características que possibilitam seu uso como material pozolânico. Para o índice de consistência observa-se que o mesmo diminue com a incorporação do RPT, porém ainda é possíviel obter concretos com adequada trabalhabilidade. Para as propriedades no concreto endurecido, os resultados mostram que a resistência à compressão aumenta com o aumento da porcentagem de RPT em adição ao concreto de cimento Portland. A caracterização microestrutural revela que o rejeito contribui para desenvolver uma microestrutura mais homogênea, com menos trincas e poros, quando comparadas às misturas sem o rejeito. Há indícios de que a metacaulinita contida no rejeito participa das reações de hidratação, consumindo hidróxido de cálcio e produzindo mais silicato de cálcio gel e fases hidratadas, as quais contribuem para manter os agregados mais coesos no corpo cerâmico. Estas características microestruturais melhoram as propriedades mecânicas e durabilidade dos concretos.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo.pdf: 35261 bytes, checksum: 5c14dd5939481fe398edfb044903a091 (MD5) Previous issue date: 2011-07-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper presents a study on the linear thermal expansion of foundry sands used as aggregates in foundry cores with resin phenolic-urethane/Cold Box. The work examines the correlation between thermal expansion of the sand and hot deformation tendency of the core during the casting process. The hot deformation tendency has important technological significance, because it affects the dimensional quality of the casting. It was tested three silica sands, one chromite sand, two types of based aluminum silicates sands and two types of blended minerals. The sands were characterized for particle size distribution, loss on ignition, AFS clay content, density, permeability, pH, acid demand, specific surface area, coefficient of angularity, chemical analysis, XRD, shape and surface of the grains and linear thermal expansion. The dilatometer test was done with loose unbonded sands. The sand was placed into an alumina sample holder and inserted into the dilatometer. The hot deformation tendency of the core was performed with two tests: first, using an experimental iron casting and second a hot distortion laboratory test, in which the test specimen was subjected to heating by a flame. It was verified that the hot deformation tendency is directly correlated to the thermal expansion of the sand. The higher the thermal expansion of the sand used to make cores the more susceptible it is to hot deformation. / O presente trabalho apresenta um estudo sobre a influência da expansão térmica linear das areias de fundição utilizadas para a confecção de machos com resina fenólicauretânica/ Cold Box sobre a tendência à deformação a quente dos machos durante o processo de fundição das peças. A tendência à deformação a quente dos machos tem grande importância tecnológica, porque isto afeta diretamente a qualidade dimensional das peças fundidas. Foram ensaiadas três areias de sílica, uma areia de cromita, duas areias à base de silicato de alumínio, dois compostos de minerais. As areias foram caracterizadas quanto à distribuição granulométrica, perda ao fogo, teor de argila AFS, densidades solta e relativa, permeabilidade, pH, demanda ácida, superfície específica, coeficiente de angularidade, análise química, difratometria de raios-X, formato e superfície dos grãos e expansão térmica linear. O ensaio de dilatometria das areias foi realizado em corpos de provas não ligados com aglomerantes, ou seja, a areia foi acondicionada em um porta-amostra de alumina e este foi inserido no dilatômetro. Foram executados dois ensaios de tendência à deformação a quente dos machos: o ensaio de corpo de prova fundido e o ensaio de distorção a quente em laboratório, onde o corpo de prova (macho) é submetido a um aquecimento por chama. Verificou-se que a tendência à deformação a quente dos machos tem correlação direta com a expansão térmica da areia. Quanto maior a expansão térmica da areia utilizada para a confecção do macho mais suscetível ele estará à deformação a quente.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Luciane M Soares.pdf: 1356785 bytes, checksum: 08654c7f08e5db11d8746af3551cd3ed (MD5) Previous issue date: 2014-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work investigates the effect by partial replacement of nanosilica (nS) of Portland cement on the mechanical, physical, chemical and microstructural Portland cement mortar properties. For better understanding of the effects and a more detailed analysis of the results, the 33-1 fractional factorial design to design of experiments was used with three factors, each at three levels: nS content cement replacement (1, 2 and 3wt. %), water/cement ratio (1.1, 1.4 and 1.7 weight) and the aggregate/cement ratio (7.04 factor, 8.53 and 10.05 weight). The processing of the nine mortar mixtures was performed according to standards of the manufacture of such construction materials (composition, mixing, molding, curing and specimen preparation). Mechanical properties were evaluated in the fresh state (flow table) and in the hardened state (compressive strength at 7, 28 and 90 days of curing). In order to correlate the compressive strength with the microstructural characteristics, physic, chemical and microstructural characterization was performed. X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), thermal (TG/DTA) and scanning electron microscopic with energy-dispersive X-ray spectrometry (SEM/EDS) analyses were used on selected samples. The use of fractional factorial design and the response surface methodology was found to be in the design the experimental and statistical analyses. The addition of nS affects the mechanical properties of mortars, both in the fresh, and in the hardened state. Materials with adequate workability for use in construction industry (consistency of 230 ± 10 mm) and high compressive strength after 7 (≥ 3 MPa) and 28 days of curing (≥ 6 MPa) were obtained with the following composition: 1.5 wt. % nS, 1.3 water/cement ratio and aggregate/cement ratio kept constant of 10.1. The physical-chemical and microstructural characterization showed that nS contributes to improve the packing of the amorphous calcium silicate hydrate (C-S-H) and crystalline phases matrix and aggregate. Moreover, nS participates in the hydration reactions of Portland cement due to its reaction with calcium hydroxide. Thus, a more cohesive matrix and less calcium hydroxide contributes to lower porosity, thus reducing permeability, which contributes for better durability of the mortars containing nS. / Este trabalho investiga o efeito da substituição parcial de cimento Portland por nanosílica (nS) nas propriedades mecânicas, físico-químicas e microestruturais de argamassas de cimento Portland. Para melhor compreensão dos efeitos e uma análise mais detalhada dos resultados, foi usado o planejamento fatorial fracionado 33-1 para projeto dos experimentos. No projeto foram utilizados três fatores, cada qual em três níveis: o teor de nS em substituição ao cimento (1%, 2% e 3% em massa), a proporção de água/cimento (1,1; 1,4 e 1,7 em massa) e o fator agregado/cimento (7,04; 8,53 e 10,05 em massa). O processamento das nove misturas de argamassas foi realizado de acordo com as normas de fabricação desses materiais de construção civil (pesagem, mistura, moldagem, cura e preparação de corpos de prova). Propriedades mecânicas foram avaliadas no estado fresco (índice de consistência) e no estado endurecido (resistência mecânica à compressão em 7, 28 e 90 dias de cura). Com o objetivo de correlacionar a resistência à compressão com as características microestruturais, foi realizada a caracterização físico-química e microestrutural, por meio de análises de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análises térmicas (TG) e análise térmica diferencial (ATD) e de microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS) em amostras selecionadas. O uso do projeto fatorial fracionado se mostrou eficiente para o planejamento experimental e análises estatísticas juntamente com o uso da metodologia de superfície de resposta. A adição de nS nas argamassas afeta as propriedades mecânicas das argamassas, tanto no estado fresco, como no endurecido. Materiais com trabalhabilidade adequada para uso na construção civil (índice de consistência de 230 ± 10 mm) e elevada resistência à compressão após 7 (≥ 3MPa) e 28 dias de cura (≥ 6 MPa) foram obtidas com as seguintes composições: 1,5% de nS, 1,3 água/cimento e 10,1 agregado/cimento. A caracterização físico-química e microestrutural mostrou que a nS contribui para melhorar o empacotamento da matriz formada pelo silicato de cálcio hidratado amorfo (C-S-H), fases cristalinas e os agregados. Além disso, a nS participa das reações de hidratação do cimento Portland, por meio do consumo de hidróxido de cálcio. Dessa forma, uma matriz mais coesa e menos hidróxido de cálcio contribui para uma menor porosidade, reduzindo a permeabilidade, que se traduz numa melhor durabilidade das argamassas contendo nS.