Trabalho desenvolvido através do projeto de mestrado interinstitucional - MINTER - entre a UTFPR e o IFAM - Manaus, financiado pela CAPES e pela SUFRAMA. / Financiado pela CAPES e pela SUFRAMA. / No estado do Amazonas a questão do gerenciamento dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) merece atenção e soluções que sejam sustentáveis dos pontos de vista ambiental, econômico e social. O RCD gerado, bem como o Poliestireno Expandido (EPS), ainda são descartados ou conduzidos às lixeiras com os agravantes da inexistência de um projeto de gestão, visto haverem problemas com inundações, poluição dos mananciais e, significativa ocupação nos lixões controlados pelo poder público, dentre outros. Outro aspecto relevante refere-se ao uso, pela construção civil, de agregados como o seixo rolado e granito, o primeiro extraído de rios e transportado em balsas percorrendo distâncias superiores a 700 km e o segundo explorado a distâncias superiores a 150 km da cidade de Manaus, causando alto impacto ambiental e elevado custo de logística. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi estudar a viabilidade técnica da produção de concreto alternativo utilizando RCD e EPSR(Poliestireno Expandido Reciclado) obtido após processo de extrusão e moagem na forma de agregado graúdo ou miúdo. Os RCDs (de concreto) selecionados em obras e britados, bem como, o EPSR foram analisados granulometricamente com a finalidade de serem incorporados à concretos aplicados a fabricação de blocos de alvenaria. Os blocos produzidos foram analisados quanto a resistência mecânica e também quanto à absorção de água. O EPSR possui baixa densidade e contribui para a obtenção de blocos mais leves. / In the Amazon State, the issue of management concerning construction and demolition waste (C&D) deserves attention and solutions that are sustainable from environmental, economical and social standpoints. The RCD produced as well as the expanded polystyrene (EPS), are still discharged in inappropriate places or taken to the dumpsters with the worsening provided by the lack of a management project such as: floods pollution of the water resources (rivers lakes and others) and significant space occupation in the landfills controlled by the city council, among others. Another aspect, related with the civil engineering sector, refers to the usage of components like the pebbles and granite, the first one extracted from rivers and transported by ferries within distances over 700 km and the second one explored within distances over 150 km from Manaus City, causing high environmental impact and high logistics cost. The goal of this research was to study the technical feasibility of producing alternative concrete using RCD and post-consumpting EPS extruded and crushed to transform it in aggregate. The RCDs (of concrete) selected in construction sites and crushed, as well as the EPSR (expanded polystyrene recycled) were analyzed in its granulometric distribution to be used as aggregate on the concrete composition features to obtain wall blocks. The produced blocks were analyzed mechanically and also regarding the water absorption level. The EPSR has low density and contributing to the production of lighter blocks. / 5000-11-25

O objetivo deste trabalho é identificar e correlacionar as propriedades mecânicas do concreto e da argamassa de assentamento com o comportamento estrutural de blocos vazados de concreto, prismas e paredes, por meio de modelagem física e numérica. Realizou-se detalhada investigação experimental, recorrendo à premissa metodológica de se utilizar um mesmo concreto, de consistência plástica, para a moldagem de blocos vazados e corpos-de-prova cilíndricos, para assegurar propriedades idênticas dos materiais em cada série de ensaios. Analisou-se o efeito de confinamento que se apresenta nos ensaios de blocos isolados, o qual induz uma distribuição não-uniforme de deformações e acarreta aumento da sua capacidade resistente em relação à resistência à compressão do concreto. Em ensaios nos quais se reduziu o efeito de confinamento, constatou-se que os blocos apresentam menor capacidade resistente e alteração do modo de ruína, decorrente da distribuição mais uniforme das deformações, similar àquela que se observa nos blocos centrais dos prismas e paredes. Analisou-se também a influência do efeito de confinamento e do processo de cura das juntas de argamassa e se associou parâmetros indicativos do seu comportamento à capacidade resistente e ao modo de ruína de prismas e paredes. As propriedades mecânicas dos materiais, obtidas experimentalmente, foram implementadas em um modelo numérico de elementos finitos, que se mostrou capaz de representar o comportamento dos diversos elementos de alvenaria submetidos à compressão, com boa predição da resistência, deformabilidade e modo de ruína. Com base nos resultados numéricos e experimentais, estabeleceu-se um modelo de interpretação da distribuição de tensões e deformações nos blocos vazados de concreto, o que resultou na recomendação de um procedimento para determinação de sua rigidez axial. Associou-se também o efeito da resistência e da deformabilidade da argamassa no comportamento estrutural dos prismas e paredes. Correlações e formulações algébricas foram estabelecidas para análise do comportamento e previsão quantitativa da resistência e da deformabilidade de blocos, prismas e paredes. / This work aims to identify and correlate the mechanical properties of concrete and bedding mortar to the structural behavior of hollow concrete blocks, prisms and walls, by mean of physical and numerical modeling. A detailed experimental investigation was carried out by assuming as a premise the use of plastic consistency concrete to produce hollow blocks and cylindrical samples. This was done to assure the same material properties in each test series. Confinement effect in block compression tests causes a non-uniform strain distribution through face-shells and webs. This effect induces an increase of the block ultimate load. Modified block tests by reducing the confinement effect were performed. The results showed that confinement reduction brings a more uniform strain distribution, which is similar to the observed one in the central blocks of prisms and walls. A decrease of compressive strength and changes the failure mode were also evidenced. Confinement effect and influence of water loss during the curing of mortar joints were also considered. Indicative parameters about bedding mortar behavior were obtained and the resistant capacity and the failure mode of prisms and walls were associated to them. The mechanical properties of materials obtained in tests were implemented in a finite elements numerical model to analyze the behaviour of masonry elements under compression. The numerical analysis gave good predictions of strength, deformability and failure mode. Based on the numerical and experimental results, a stress and strain distribution model was realized, which enabled an experimental procedure for the determination of the block axial stiffness. Correlations and algebraic formulation were proposed for the behavior analysis and quantitative evaluation of strength and deformability of blocks, prisms and walls.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renata Moreira de Sa e Silva.pdf: 4355719 bytes, checksum: c7e027c64c149741085a933c047cecba (MD5) Previous issue date: 2008-11-08 / The generation of large quantities of solid waste is a great problem faced by urban areas. Like all building materials, the gypsum plaster is a generator of solid waste. The amount and inadequate waste disposal cause serious environmental, social and economical impacts. This requires the search for quick and effective solutions for its management, through the development of specific programs, which aim to minimize these impacts. This study was developed with the purpose to use waste material of the gypsum industry to built low cost houses with better environmental comfort. Also there were motivations for this study the advantages of gypsum, among them thermal and acoustic insulation, and to help managing municipal waste. Thus, it was studied closing masonry with bricks made by the reuse of gypsum plaster which not have sufficient fluidity to make construction frames anymore. In order to verify which mortar better fit this construction system, two different types of settlement mortars were studied: traditional gypsum paste (GC) and traditional mortar (cement, lime and sand) (AT). The aspects of productivity, cost and strength compression of the constructive system were tested. Coatings were also studied, performed with two types of recycled gypsum: wet recycled gypsum (RU) and dry recycled gypsum (RS), varying their proportions and analyzing the performance of them concerning on workability, cracking, tensile strength and for water absorption and permeability, according to the NIT 140 method proposed by CSTC, from Belgium. In order to verify the thermal and acoustic comfort, a prototype was produced with these new materials. The results showed that the traditional mortar (AT) was the most suitable for the construction of closing masonry made by recycled gypsum, the best internal coating was the 25% paste substituition by wet plaster (RU) and external coating the traditional mortar (AT), 1:1:6 mixture proportion, widely used in constructions. In relation to thermal comfort, there was a better thermal attenuation of recycled gypsum prototype in comparison to a soil cement bricks prototype, also with a good accoustic isolation. The results assured technical and financial viability of using these types of coatings in the construction of low cost housing. / A geração de grandes quantidades de resíduos sólidos é um problema crescente nas áreas urbanas. Assim como os demais materiais de construção, o gesso é um gerador de entulho. A quantidade expressiva desse resíduo e o seu descarte inadequado causam graves impactos ambientais, sociais e econômicos. Isto impõe a busca de soluções rápidas e eficazes para sua gestão adequada, através da elaboração de programas específicos, que visem à minimização desses impactos. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de reutilizar um resíduo da indústria de gesso para construir habitações de interesse social visando um melhor conforto ambiental. Também foram motivações para este estudo as vantagens do gesso, dentre elas, isolamento térmico e acústico e a busca de uma forma de gerenciamento dos resíduos urbanos. Para tanto, estudou-se alvenarias de fechamento com tijolos produzidos através do reaproveitamento de pastas de gesso que não possuíam mais fluidez para a confecção de molduras e testando dois tipos de argamassa de assentamento, gesso cola (GC) e argamassa tradicional (AT) de forma a verificar a que melhor se adéqua a este sistema construtivo no aspecto produtividade, custo e resistência à compressão. Estudou-se também, revestimentos executados com dois tipos de gesso reciclado, gesso reciclado úmido (RU) e gesso reciclado seco (RS), variando suas proporções e analisando o desempenho destes quanto à trabalhabilidade e fissuração, resistência de aderência à tração e à absorção e permeabilidade à água, segundo o método do cachimbo , proposto pelo CSTC da Bélgica (NIT 140). Ainda realizou-se a análise do conforto térmico e acústico do protótipo produzido com esses novos materiais alternativos. Os resultados apontaram a argamassa tradicional (AT) como mais adequada à construção de alvenarias de gesso reciclado, destacando-se como revestimento interno a pasta com 25% de substituição por gesso reciclado úmido (RU) e revestimento externo o reboco comum (AT), muito utilizado em construções, traço 1:1:6. O protótipo executado de gesso reciclado ainda ofereceu uma melhor atenuação térmica quando comparado com um protótipo de solo cimento e garantiu um bom isolamento acústico. Após realização de todas as análises, verifica-se a viabilidade técnica e financeira de execução de construções de interesse social com esses materiais alternativos constituídos de gesso.