Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-05-29T18:30:06Z No. of bitstreams: 1 Ângelo Cezar Fumagalli Rostirola.pdf: 4315210 bytes, checksum: ff48e5f928774ac2545c3ae6774d5dcf (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-29T18:30:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ângelo Cezar Fumagalli Rostirola.pdf: 4315210 bytes, checksum: ff48e5f928774ac2545c3ae6774d5dcf (MD5) Previous issue date: 2013-10-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / SINDUSCON-NH - Sindicato das Indústrias da Construção Civil Novo Hamburgo / A construção civil atualmente é a indústria com maior crescimento no Brasil, fomentada por financiamentos e programas do governo federal. É também uma das indústrias que mais consome recursos naturais e energia, além de ser a principal geradora de resíduos sólidos urbanos. Grande parcela destes recursos naturais consumidos pela construção é formada pelos agregados. Uma alternativa econômica e ambientalmente correta, para diminuir a extração deste material, é a sua substituição por algum outro material, se possível por um resíduo, como apontam várias pesquisas. A busca por materiais e produtos ecologicamente corretos está em uma crescente, assim como os estudos para a reciclagem de diversos resíduos. A união entre produtos que consomem um volume menor de matéria-prima com o emprego de resíduos na sua produção parece uma saída viável para um desenvolvimento mais sustentável. Artefatos para a construção civil produzidos com concreto celular autoclavado (CCA) utilizam até quatro vezes menos materiais quando comparados a produtos com características semelhantes, produzidos com concreto convencional, cerâmico, entre outros. Além do menor consumo dos materiais constituintes, o concreto celular possui outras propriedades interessantes, como: suficiente resistência à compressão; isolamento térmico e acústico; baixa densidade; resistência ao fogo. Esta pesquisa teve como objetivo principal avaliar a influência da substituição parcial do agregado natural por agregado reciclado de concreto (ARC) na produção de concreto celular autoclavado. Após realização de estudos-piloto, optou-se pelo emprego da proporção de Cimento e Agregado Natural (AN) de 67% e 33% e sobre estes 0,45% de Cal e 0,3% de Alumínio com relação água/sólidos igual a 0,32. Foram empregados Cimento Portland CP-V ARI, Cal calcítica, areia natural e agregado fino reciclado de concreto, em teores de 0%, 25% e 50%. A dimensão máxima do agregado empregado na produção de CCA é de 150 µm. A cura foi realizada em autoclave após um tempo de espera de 24 horas a partir do início da mistura, por um período de 6 horas. Foram avaliadas a resistência à compressão, a absorção de água capilar, a massa específica e a porosidade. Os ensaios de resistência à compressão foram realizados em 48 e 72 horas, e a absorção de água, em corpos de prova preparados e acompanhados pelo período de 96 horas. A microestrutura dos CCA produzidos foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Verificou-se que existem expressivas alterações nas propriedades do CCA produzidos com ARC em substituição do AN, com a tendência de aumentar a densidade de massa aparente, bem com a resistência à compressão, a medida que aumenta-se o teor de ARC. Na análise dos resultados, percebeu-se que o uso de ARC alterou as propriedades dos concretos produzidos neste estudo exploratório, sem, entretanto, inviabilizar o seu emprego. Com um ajuste da dosagem, pode ser obtido um CCA produzido com ARC, cujo comportamento seja compatível com o comportamento de CCA produzido somente com o AN. / In the last years, the Brazilian construction industry is among those of national production sectors that have been having a great growing, mostly due to the incentive from the government and due to financed resources by private and public agents. This industry is also one of the major consumers of natural resources and energy, besides being the main generator of solid waste. One of these natural resources used in the constructions is sand. An environmentally friendly and economical alternative to reduce the extraction of natural resources is the use of recycled waste. The associated use of low volume of raw materials with alternative materials, like waste, is one of the ways to get more sustainability in the construction sector. Construction and building components made with autoclaved cellular concrete (ACC) employ four times less material than others with the same function. Other advantage of ACC is the performance of its properties like compressive strength, thermal and acoustic behavior, lower density, fire resistance. The aim of this research was to investigate the use of fine grains from recycled concrete aggregate (ARC) as partial sand replacement in the production of autoclaved aerated concrete. With the goal to find the mix proportion some pilot studies were made. After this, it was chosen a relation of 67% of cement and 33% of natural fine aggregate (sand). The lime was used in the amount of 0.45% of total cement and sand, and 0.3% of aluminium. The water to total solids ratio was 0.32. It was employed Portland cement type V according to Brazilian standards, calcitic lime, natural sand and ARC passing in sieve with 150 micron opening. The replacement rate of sand by ARC was 0%, 25% and 50%. From 24 hours after the mixing of materials, the samples were submitted to steam curing in an autoclave chamber for 6 hours. It was evaluated the compressive strength, the density, the capillary water absorption and porosity. The compression strength tests were performed at 48 and 72 hours. Water absorption tests were conducted for 96 hours after samples preparing. The capillary porosity was calculated with the capillary water absorption data. ACC's microstructure analysis was done by scanning electron microscopy (SEM). The results showed in general that the behavior of ACC produced with ARC differs significantly from the ACC produced with natural aggregate. When the ARC rate increases the apparent specific gravity also increases as well as the compressive strength. The observed increase in the apparent specific gravity is not desired. However this behavior of ACC done with RCA does not prevent the use of this recycled aggregate. An optimized study of pre-wetting of RCA could improve its performance as aggregate for use in ACC, once its grain size showed to be appropriated for this kind of use.

[pt] O presente trabalho propõe-se a analisar o comportamento mecânico de painéis sanduíche constituídos por duas camadas externas de compósitos cimentícios reforçados com fibras naturais, separadas por um núcleo de concreto celular autoclavado (CCA). Cada placa de material compósito foi moldada diretamente sobre a superfície de um bloco de CCA, por meio da disposição manual de três camadas unidirecionais de fibras longas de curauá. Visando prover maior durabilidade ao compósito, desenvolveu-se uma matriz com baixo teor de hidróxido de cálcio, substituindo uma parcela do cimento por materiais pozolânicos. Ensaios de caracterização da matriz, dos filamentos de curauá e dos blocos de CCA foram realizados para a obtenção de suas propriedades independentes. Os compósitos foram submetidos a ensaios de arrancamento do tecido, tração direta e flexão a quatro pontos para a avaliação de diferentes aspectos de seus mecanismos de fissuração, resistência e capacidade de deformação. Zonas de carregamento foram indicadas em cada caso para demonstrar o comportamento padrão dos compósitos. Os painéis sanduíche, por sua vez, foram analisados em termos de interface, por meio de ensaios de aderência e micrografias da superfície de transição dos materiais, e de desempenho mecânico, por ensaios de flexão a quatro pontos cíclicos e monotônicos. Esses últimos forneceram a rigidez, capacidade de carga e deflexão dos painéis sanduíche, tal como as principais propriedades de seus elementos: para o núcleo, a resistência ao cisalhamento e o módulo de cisalhamento, e para as lâminas, a resistência à compressão e à tração. Os ensaios cíclicos testaram a resistência do material a séries de carregamento-descarregamento, enquanto ensaios de aderência foram utilizados para verificar a interface entre os compósitos laminados e o núcleo de CCA. Os resultados indicaram um desempenho satisfatório dos painéis sanduíche, uma vez que os compósitos foram capazes de lhes fornecer um comportamento de strain/deflection hardening, aumentando sua resistência e tenacidade. A adesão entre lâminas-núcleo mostrou-se eficaz, de maneira que os diferentes materiais compreendidos demonstraram interação adequada entre si, bem como propriedades complementares. Dentre os objetivos desse trabalho, encontra-se o desenvolvimento de um material sustentável, leve, resistente e tenaz, de modo que constitua uma alternativa promissora e de baixo custo a aplicações de Engenharia. / [en] This present work aims to analyze the mechanical behavior of sandwich panels consisting of two outer layers of natural fiber-reinforced cementitious composites separated by a core layer of autoclaved aerated concrete (AAC). The molding of each composite layer was made directly on the surface of an AAC block, by manually arranging three layers of long unidirectional aligned curauá fibers in the mortar. In order to increase the composite durability, a matrix with a low content of calcium hydroxide was developed, where the Portland cement was partially replaced by pozzolanic materials. Characterization tests of the matrix, the curauá filaments and the AAC blocks were performed to obtain their independent properties. The composites were submitted to fabric pull-out tests, direct tensile tests and four-point bending to evaluate different aspects of their cracking mechanisms, strength and deformation capacity. Loading zones were indicated in each case to demonstrate the standard composite behavior. The sandwich panels, on the other hand, were analyzed in terms of interface, through pull-off tests and SEM images of the materials transition surface, and mechanical performance, by means of cyclic and monotonic four-point bending tests. The latter registered the rigidity, load capacity and deflection of the sandwich panels, as well as the main properties of their elements: for the core, shear strength and shear modulus, and for the skin layers, compressive strength and tensile strength. Cyclic tests evaluated the resistance of the material to loading-unloading cycles, while pull-off tests were used to verify the interface between the laminated composites and the AAC core. The results indicated a satisfactory performance of the sandwich panels, since the composite layers provided a strain/deflection hardening behavior to the material, increasing its flexural strength and toughness. The adhesion between the layers and the core proved to be effective, so that the comprised materials displayed adequate interaction between each other, as well as complementary properties. Among the objectives of this work is the development of a sustainable, lightweight, resistant and tough material, in a way that it represents a promising and low-cost alternative to Engineering applications.