Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348637.pdf: 3449188 bytes, checksum: 1645e20068e9f6f1f78519ba783e434e (MD5) Previous issue date: 2017 / O concreto autoadensável de alto desempenho (CAAAD) possui uma alta durabilidade, principalmente pelo fato de ter uma estrutura de poros mais refinada, porém se mostra vulnerável aos efeitos da retração autógena, que é majorada com a diminuição de tamanho dos poros do concreto. Esta retração pode gerar fissuras no concreto, diminuindo sua durabilidade. Para diminuir ou eliminar a retração do concreto são utilizados aditivos mitigadores de retração. Esta pesquisa tem como objetivo mostrar o comportamento de CAAAD que foram produzidos com aditivos mitigadores de retração, em relação à durabilidade, além disso, também é um objetivo mostrar o comportamento de CAAAD com diferentes relações água/aglomerante. Para tanto foram realizados nesta pesquisa os seguintes ensaios: ensaio acelerado de penetração de cloretos, carbonatação acelerada, resistividade elétrica superficial, resistividade elétrica volumétrica e permeabilidade em água. Para comparação da influência do uso de aditivos mitigadores de retração na durabilidade dos CAAAD, foram produzidos concretos com relações água/aglomerante (a/agl) 0,25 e 0,32 nos quais se utilizou aditivo redutor de retração (ARR) nos teores de 0,5%, 1% e 2%, em relação à massa de cimento, além de aditivo compensador de retração (ACR) nos teores de 5% e 10%, em substituição ao cimento, apenas para o concreto com relação água/aglomerante 0,25 utilizou-se o teor de 15%. Além destes para o concreto com relação a/agl de 0,378 foi utilizado um polímero superabsorvente (SAP) no teor de 0,04%, em relação a massa de cimento. Para se verificar a influência da relação água/aglomerante na durabilidade dos CAAAD foram ensaiados concretos produzidos sem aditivos mitigadores de retração, com os seguintes valores de relação água/aglomerante: 0,25; 0,295; 0,32 e 0,378. Concluiu-se que, excluindo o traço com 15% de ACR e relação a/agl 0,25, que demostrou ser uma dosagem excessiva, os concretos produzidos com os aditivos mitigadores de retração não alteraram significativamente os parâmetros de durabilidade dos concretos estudados, portanto, podem ser utilizados em estruturas de CAAAD sem prejudicar sua durabilidade. Em relação aos concretos produzidos com diferentes relações a/agl, sem aditivo, os resultados demonstraram que quanto menor a relação a/agl melhor é o desempenho do concreto frente ao ingresso de agentes agressivos. / Abstract : Self-Consolidating High Performance Concrete (SCHPC) has a high durability, mainly because it has a refined pore structure, however they are vulnerable to the effects of the autogenous shrinkage, which is increased with the decrease of concrete pore sizes. This shrinkage can generate cracks in concrete reducing its durability, shrinkage mitigation admixtures are used to reduce or eliminate the shrinkage of the concrete. This research has the objective to show the behavior of SCHPC that were produced with shrinkage mitigation admixtures in relation to its durability, besides that, it is also an objective to show the behavior of SCHPC with different water/binder (w/b) ratios. Therefore the following tests were made: rapid chloride permeation test, accelerated carbonation, surface resistivity, bulk resistivity and water permeability. In order to compare the influence of the use of shrinkage mitigation admixtures on the durability of SCHPC, concretes with w/b ratios 0.25 and 0.32 were produced using 0.5%, 1% and 2% of Shrinkage-Reducing Admixture (SRA), in relation to the cement mass, also were produced concretes with 5% and 10% of Shrinkage Compensating Admixture (SCA), in this case replacing the cement, only for concrete with w/b ratio 0.25 was used 15% of SCA content. Besides these, for the concrete with w/b ratio of 0.378, a superabsorbent polymer (SAP) was used in the content of 0.04%, relative to the cement mass. In order to verify the influence of the w/b ratio on the durability of the SCHPC, concrete tests were carried out without shrinkage mitigation admixtures with the following w/b ratio values: 0.25, 0.295, 0.32 and 0.378. It was concluded that, excluding the mix made with 15% SCA and w/b ratio of 0.25, which proved to be an excessive dosage, concretes produced with shrinkage mitigation admixtures did not significantly change the durability properties of the studied concretes, therefore, this admixtures can be used in SCHPC structures without harm to its durability. In relation to the concretes produced with different w/b ratios, the results showed that the lower the w/b ratio the better performance of the concrete against the ingress of aggressive agents.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-28T04:08:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344659.pdf: 6677584 bytes, checksum: 51f6065e2cafa8724f0c55ad319cc86e (MD5) Previous issue date: 2016 / O concreto autoadensável pode ser caracterizado pela sua fluidez e estabilidade, obtida com a utilização de aditivos superplastificantes e a redução da granulometria e volume de agregado graúdo, possibilitando a transposição das armaduras e o preenchimento das formas sem a necessidade de vibração mecânica. A redução do volume e da granulometria do agregado graúdo pode acarretar em menor resistência ao cisalhamento de vigas devido a uma possível redução do efeito de engrenamento entre os agregados. Neste trabalho um programa experimental foi realizado visando investigar a influência da redução do volume e da dimensão máxima do agregado graúdo na resistência ao cisalhamento do concreto autoadensável, utilizando seis composições, quatro de concreto autoadensável e duas de concreto convencionalmente vibrado, com resistência à compressão axial inferior a 50 MPa. Um total de 36 vigas com armadura de flexão, sendo 18 com armadura transversal e 18 sem esta armadura, foram ensaiadas à flexão a quatro pontos, avaliando os modos de ruptura, os padrões de fissuração e as forças cortantes últimas, e comparando as resistências obtidas experimentalmente com as estimativas das normas ACI-318, CAN A23.3, EC-2 e NBR 6118. Ainda, realizaram-se ensaios de cisalhamento direto em 18 exemplares com armadura transversal, avaliando a força cortante última, a abertura da fissura de cisalhamento e a tensão na armadura transversal. De acordo com os resultados as vigas de concreto autoadensável sem armadura transversal apresentaram menor resistência ao cisalhamento em relação ao concreto convencional, porém nas vigas com armadura transversal esta redução de resistência foi suprimida, com os concretos autoadensáveis apresentando resistência levemente superior aos concretos convencionais, e em ambos os casos a redução da resistência foi maior quando reduzida a dimensão máxima do agregado. Os ensaios de cisalhamento direto apresentaram resultados semelhantes aos obtidos em vigas, sendo maior a resistência à formação da fissura de cisalhamento nos concretos convencionais, enquanto a resistência última dos concretos autoadensáveis foi levemente superior aos concretos convencionais. Em relação às estimativas das normas, tanto no concreto convencional quanto no autoadensável os resultados foram conservadores para vigas com armadura transversal, e em vigas sem esta armadura as normas EC-2 e NBR 6118 apresentaram resultados semelhantes aos experimentais.<br> / Abstract : Self-consolidating concrete is characterized by its high flowability, stability and capacity to flow around the obstacles, which can be achieved with addition of superplasticizer and reduction of the amount and size of coarse aggregates in the concrete mix. This high flowability allows the concrete to properly fill the formwork without any mechanical vibration. The reduction in volume and particle size of the coarse aggregates may result in lower shear strength of beams due to a reduced aggregate interlock. Therefore, an experimental investigation was conducted to evaluate the influence of the reduction in the volume fraction and the nominal size of coarse aggregate on concrete shear strength of self-consolidating beams. Six concrete mixes were produced, four self-consolidating and two conventionally vibrated, with axial compressive strength under 50 MPa. A total of 36 beams with flexural reinforcement, but 18 with shear reinforcement and 18 without this reinforcement were cast and tested under a four-point loading condition to evaluate their failure modes, cracking patterns and shear resistances. The shear resistances obtained experimentally were compared to the theoretical values given by the ACI-318, CAN A23.3, EC-2 and NBR 6118 codes. Also, push-off tests were performed in 18 specimens with reinforcement to evaluate the ultimate shear force, the crack width, and the shear reinforcement stresses. According to the results, the self-consolidating concrete beams without shear reinforcement showed lower shear resistance as compared to conventional concrete beams. For beams with shear reinforcement, this reduction of resistance was suppressed with the self-consolidating concrete beams showed slightly higher resistance than conventional concrete beams. However, in both cases, the reduction of resistance was higher when a reduced coarse aggregate nominal size was used. Push-off tests showed similar results to those obtained in beams, with a higher resistance to the formation of shear crack in conventional concretes, while the ultimate shear resistance of self-consolidating concrete was slightly higher than conventional concrete. Code based equations estimative were conservatives for beams with shear reinforcement regardless of the concrete mix, however for beams without this reinforcement the EC-2 and NBR 6118 standards estimative was similar to experimental results.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-06-28T14:49:43Z No. of bitstreams: 1 2017_SheillaPereiraVieira.pdf: 4155953 bytes, checksum: d48230906d3702a928dd623f86880c8e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-04T19:19:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_SheillaPereiraVieira.pdf: 4155953 bytes, checksum: d48230906d3702a928dd623f86880c8e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T19:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_SheillaPereiraVieira.pdf: 4155953 bytes, checksum: d48230906d3702a928dd623f86880c8e (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / O setor da construção civil é um dos principais responsáveis pela poluição do meio ambiente, devido os processos de fabricação e transporte de materiais. O concreto autoadensável (CAA) apresenta várias vantagens que podem minimizar alguns impactos ambientais, como a capacidade de fluir sob as fôrmas e envolver as armações, sem a necessidade de vibração, o que economiza o uso de energia, e a inclusão de diversos tipos de materiais de origem naturais ou resíduos em sua dosagem. Assim, verificou-se a necessidade do estudo de diferentes tipos de adições minerais para composição do CAA, de acordo com a disponibilidade da região e de forma a melhorar a técnica de produção e as propriedades no estado fresco e endurecido do concreto, diminuindo o consumo de cimento Portland. Esta pesquisa avaliou a viabilidade técnica da produção de CAA, com o uso de cinco diferentes tipos de adições minerais: fíler calcário, resíduo de marmoraria, rocha fosfática, estéril de fosfato e cinza de eucalipto, em quatro teores de substituição ao cimento Portland. Foram comparadas as propriedades no estado fresco de autoadensabilidade, pelos ensaios de índice de estabilidade visual, espalhamento, tempo de escoamento, habilidade passante, viscosidade plástica e resistência à segregação, conforme a ABNT NBR 15823-1 (2010) e determinado o teor de ar. No estado endurecido, foram avaliadas as resistências mecânicas do CAA pelos ensaios de compressão, tração por compressão diametral e módulo de elasticidade e características físicas, pelos ensaios da massa específica, absorção de água e índice de vazios. Após avaliação dos resultados obtidos, concluiu-se que o uso de fíler calcário, resíduo de marmoraria e rocha fosfática como adições minerais na produção de CAA, em substituição ao cimento, nos teores de 10 %, 20 %, 30 % e 40 %, apresentou viabilidade técnica e sustentável. Os concretos produzidos atenderam tanto as propriedades de autoadensabilidade, resistência mecânica e características físicas, quanto contribuíram com o meio ambiente ao utilizar resíduos industriais e adições minerais disponíveis localmente. A utilização de estéril de fosfato e cinza de eucalipto, no teor de 10 % de substituição ao cimento, demonstrou melhoria das propriedades mecânicas dos concretos, porém não atenderam os critérios de autoadensabilidade recomendados pela ABNT NBR 15823-1 (2010). / The civil construction sector is one of the main responsible for environmental pollution, due to the processes of manufacture and transportation of materials. The self-compacting concrete (SCC) has several advantages that can minimize some environmental impacts, such as the ability to flow under the forms and wrap around the frames, without the need for vibration, which saves energy. Another advantage is the inclusion of various types of materials of natural origin or waste in their dosage. Therefore, it was verified the necessity to study the composition of the SCC with different types of mineral additions, available locally, in order to improve the production technique, the properties on the fresh and hardened state of the concrete, and reducing the consumption of Portland cement. This research evaluated the technical feasibility of SCC production with the use of five different types of mineral additions: limestone filler, marble residue, phosphate rock, sterile phosphate and eucalyptus ash, in four Portland cement substitution. The self-compacting properties in the fresh state of the concrete were compared by visual stability índex, slump-flow, T500 time, passing abitiy, plastic viscosity and segregation resistance, according to ABNT NBR 15823-1 (2010) and determination of the air content. In the hardened state, the mechanical resistance of the SCC were evaluated by tests of compression strength, diametral compression traction and static modulus of elasticity. The physical characteristics were evaluated by tests of the specific mass, water absorption and voids index. After the evaluation of the obtained results, it was concluded that the use of limestone filler, marble residue and phosphate rock presented technical and sustainable viability as mineral additions in the production of SCC, in substitution of cement, with contents of 10 %, 20 %, 30 % and 40 %. The produced concretes achieved the properties of self compactability, mechanical strength and physical characteristics, and also contributed to the environment by using industrial waste and mineral additions locally available. The use of sterile phosphate and ash boiler in the 10% substitution content of the cement, showed improvement of the mechanical properties of the concretes, but did not reach the self-compacting criteria recommended by ABNT NBR 15823-1 (2010).

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-22T19:36:55Z No. of bitstreams: 1 2016_MarcusViníciusAraújodaSilvaMendes.pdf: 6499833 bytes, checksum: 2c73e10d763a43541c98247dff8ee215 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-23T23:16:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarcusViníciusAraújodaSilvaMendes.pdf: 6499833 bytes, checksum: 2c73e10d763a43541c98247dff8ee215 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T23:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarcusViníciusAraújodaSilvaMendes.pdf: 6499833 bytes, checksum: 2c73e10d763a43541c98247dff8ee215 (MD5) / O concreto autoadensável é um tipo de material que exige um estudo prévio e minucioso da sua mistura em função do comportamento solicitado no seu estado fresco, que o torna ainda pouco empregado em obras usuais de concreto armado. Diante disso, buscou-se, no presente trabalho, explorar a relação existente entre os parâmetros de autoadensabilidade e de reologia para argamassas e concretos e, além disso, agregar constatações obtidas por meio dos resultados do parâmetro WFT das argamassas, que envolve conceitos de densidade de empacotamento e área especifica total do sistema granular de materiais cimentícios. Esses aspectos citados, tiveram a finalidade de propor valores de referências provindos das interações entre esses parâmetros, no sentido de tornar o processo de obtenção de argamassas e de concretos autoadensáveis menos complexo. Para isso, decidiu-se obter parâmetros de autoadensabilidade e de reologia por meio de estudos em argamassas e, posteriormente, estudos em concretos. Os parâmetros decorrentes da avaliação das argamassas foram obtidos por meio dos seguintes ensaios: mini-slump, mini-funil e caracterização reológica por meio do reômetro da marca Rheotest N4.1. Os parâmetros provenientes da avaliação dos concretos foram obtidos por meio dos ensaios e modelos matemáticos: slump flow, T500, funil V, anel J, caixa L, caixa U, tubo de segregação. Os parâmetros reológicos estimados por meio de equações matemáticas propostas por Sedran e De Larrard(1999). Com esses parâmetros, foi possível propor referências de argamassas e de concretos autoadensáveis com vista na norma NBR 15823-1 (2010) que prescreve os requisitos de autoadensabilidade exigidos para o concreto no Brasil. Também foi feita uma avaliação dos ensaios prescritos nesta norma para avaliação do concreto autoadensável. Nesse sentido, constatou-se que o ensaio T500 não apresentou resultados consistentes de viscosidade plástica aparente quando comparados com os resultados de viscosidade plástica aparente obtidos pelo ensaio de Funil V. Verificou-se que os ensaios que avaliam habilidade passante, tais como, caixa L e anel J, não demonstraram uma boa sintonia entre seus resultados. O ensaio de espalhamento demonstrou-se eficiente para estimar a habilidade passante do concreto por meio dos ensaios de caixa L e caixa U. Ademais, constatouse que o parâmetro WFT não foi capaz de governar as propriedades de autoadensabilidade e de reologia de argamassas e de concretos autoadensáveis contrariando afirmações de outros pesquisadores, os quais afirmam, com convicção, que esse parâmetro governa as propriedades no estado fresco dos materiais cimentícios. Por fim, foi possível sugerir classes de autoadensabilidade às argamassas autoadensáveis, bem como se definiu suas curvas de fluxo de reologia mais comuns apresentadas nesta tese. / O concreto autoadensável é um tipo de material que exige um estudo prévio e minucioso da sua mistura em função do comportamento solicitado no seu estado fresco, que o torna ainda pouco empregado em obras usuais de concreto armado. Diante disso, buscou-se, no presente trabalho, explorar a relação existente entre os parâmetros de autoadensabilidade e de reologia para argamassas e concretos e, além disso, agregar constatações obtidas por meio dos resultados do parâmetro WFT das argamassas, que envolve conceitos de densidade de empacotamento e área especifica total do sistema granular de materiais cimentícios. Esses aspectos citados, tiveram a finalidade de propor valores de referências provindos das interações entre esses parâmetros, no sentido de tornar o processo de obtenção de argamassas e de concretos autoadensáveis menos complexo. Para isso, decidiu-se obter parâmetros de autoadensabilidade e de reologia por meio de estudos em argamassas e, posteriormente, estudos em concretos. Os parâmetros decorrentes da avaliação das argamassas foram obtidos por meio dos seguintes ensaios: mini-slump, mini-funil e caracterização reológica por meio do reômetro da marca Rheotest N4.1. Os parâmetros provenientes da avaliação dos concretos foram obtidos por meio dos ensaios e modelos matemáticos: slump flow, T500, funil V, anel J, caixa L, caixa U, tubo de segregação. Os parâmetros reológicos estimados por meio de equações matemáticas propostas por Sedran e De Larrard(1999). Com esses parâmetros, foi possível propor referências de argamassas e de concretos autoadensáveis com vista na norma NBR 15823-1 (2010) que prescreve os requisitos de autoadensabilidade exigidos para o concreto no Brasil. Também foi feita uma avaliação dos ensaios prescritos nesta norma para avaliação do concreto autoadensável. Nesse sentido, constatou-se que o ensaio T500 não apresentou resultados consistentes de viscosidade plástica aparente quando comparados com os resultados de viscosidade plástica aparente obtidos pelo ensaio de Funil V. Verificou-se que os ensaios que avaliam habilidade passante, tais como, caixa L e anel J, não demonstraram uma boa sintonia entre seus resultados. O ensaio de espalhamento demonstrou-se eficiente para estimar a habilidade passante do concreto por meio dos ensaios de caixa L e caixa U. Ademais, constatouse que o parâmetro WFT não foi capaz de governar as propriedades de autoadensabilidade e de reologia de argamassas e de concretos autoadensáveis contrariando afirmações de outros pesquisadores, os quais afirmam, com convicção, que esse parâmetro governa as propriedades no estado fresco dos materiais cimentícios. Por fim, foi possível sugerir classes de autoadensabilidade às argamassas autoadensáveis, bem como se definiu suas curvas de fluxo de reologia mais comuns apresentadas nesta tese.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348634.pdf: 2548378 bytes, checksum: 7eace42c6190dac1440e76cf1d8e8aa3 (MD5) Previous issue date: 2017 / A opção pela execução de edificações altas está em destaque no Brasil, especialmente no litoral do estado de Santa Catarina. Nestes empreendimentos imobiliários, normalmente, ocorre a utilização de elevados volumes de concreto, principalmente nos grandes blocos de fundação. O material empregado nestes elementos estruturais pode ser caracterizado como concreto massa onde a ocorrência de tensões térmicas que podem levar à fissuração das peças deve ser evitada. Dentre as possibilidades para reduzir a geração de calor no concreto, destaca-se a redução do consumo de cimento através da substituição deste ligante por altos volumes de cinza volante. Concretos com esta configuração são denominados de concretos com elevados teores de cinza volante, onde a substituição do cimento ocorre em torno de 50%. Outra característica comumente presente nos grandes blocos de fundação é o alto consumo de aço e, consequentemente, a maior dificuldade no processo de adensamento do concreto. Em vista disso, a utilização do concreto autoadensável (CAA) apresenta benefícios neste tipo de processo construtivo. Sendo assim, no presente estudo, buscou-se vincular os pontos positivos de ambos os concretos para desenvolvimento e avaliação de CAAs com elevados teores de cinza volante, para aplicação em grandes blocos de fundação. Para tanto, foram desenvolvidos CAAs com teores de 0 (referência), 40%, 50% e 60% de cinza volante substituindo o cimento. Além disso, três amostras de cinza volante foram utilizadas com propriedades distintas entre si, como a procedência e a distribuição granulométrica. Deste modo, avaliou-se o desempenho dos CAAs quanto aos parâmetros de autoadensabilidade, elevação adiabática de temperatura, resistência à compressão e módulo de elasticidade. No estado fresco, a substituição de cimento por elevados teores de cinza volante, especialmente 50% e 60%, influenciou nos parâmetros de autoadensabilidade. Além do mais, cada cinza volante influenciou de maneira distinta ou com diferente intensidade. A utilização de elevados teores de cinza volante nos CAAs reduziu a elevação adiabática de temperatura. Para uma mesma cinza volante, esta redução foi mais significativa para o teor de 60% de substituição do cimento. No estado endurecido, para todas as cinzas avaliadas, a substituição do cimento resultou na redução da resistência à compressão. Estas reduções foram mais elevadas quanto maior o teor de substituição do cimento. Entretanto, os CAAs apresentaram acréscimos nos valores de resistência à compressão em função do aumento da idade de cura, de 28 para 91 dias. Estes acréscimos foram tanto maiores quanto maior o teor de cinza volante utilizado, independentemente da cinza volante avaliada. Em relação ao módulo de elasticidade, o comportamento dos CAAs foi semelhante ao verificado na resistência à compressão, porém com reduções menos expressivas devido à substituição do cimento pelas cinzas volantes. Este fato indicou que a matriz cimentícia teve maior influência na resistência à compressão. Dos três tipos de cinza volante avaliados, aquela de granulometria mais fina apresentou o melhor desempenho, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido dos CAAs. Considerando que, a redução na elevação da temperatura foi comprovada e, os valores de resistência à compressão dos CAAs excederam 40 MPa, aos 91 dias, concluiu-se que é possível utilizar CAAs com elevados teores de cinza volante em grandes blocos de fundação. No entanto, esta configuração de CAA não dispensa a avaliação prévia dos parâmetros de autoadensabilidade. / Abstract : The option for the high buildings execution is highlighted in Brazil, especially in the coast of Santa Catarina state. In these real estate developments, usually, the use of high volumes of concrete occurs, mainly in the great pile caps. The material used in these structural elements can be characterized as mass concrete where the occurrence of thermal stresses that could lead to cracking should be avoided. Among the possibilities to reduce the heat generation in the concrete, the reduction of the cement content by the substitution of this binder by high volumes of fly ash stands out. Concretes with this configuration are called high-volume fly ash concrete, where cement replacement takes place around 50%. Another feature commonly found in large pile caps is the high steel consumption and, consequently, the greater difficulty in the concrete consolidation. In view of this, the use of SCC (self-compacting concrete) has benefits in this type of construction process. Therefore, in the present study, it was tried to link the positive points of both concretes for the development and evaluation of SCC with high fly ash contents, for application in large pile caps. Therefore, SCC were developed with 0 (reference), 40%, 50% and 60% fly ash replacing the cement. In addition, three fly ash samples were used with different properties, such as the origin and particle size distribution. In this way, the SCC performance was evaluated for parameters of workability, adiabatic temperature rise, compressive strength and modulus of elasticity. In the fresh state, the replacement of cement by high levels of fly ash, especially 50% and 60%, influenced the workability parameters. Moreover, each fly ash influenced in a different way or with different intensity. The use of high fly ash content in SCC reduced adiabatic temperature elevation. For the same fly ash, this reduction was more significant for the 60% cement substitution content. In the hardened state, for all the ashes evaluated, cement replacement resulted in a compressive strength reduction. These reductions were greater the higher the cement replacement content. However, SCC showed increases in compressive strength values due to the increase in the age of cure, from 28 to 91 days. These increases were larger the higher the fly ash content, regardless of fly ash evaluated. Regarding the modulus of elasticity, the behavior of SCC was similar to that observed in the compressive strength, but with less expressive reductions due to the replacement of cement by fly ash. This fact indicated that the cementitious matrix had greater influence on the compressive strength. Among the three fly ash types evaluated, the one with the finest particle size distribution presented the best performance, both in the fresh and hardened state of SCC. Whereas, the reduction in temperature rise was proven and, the values of compressive strength of SCC exceeded 40 MPa, at 91 days, it was concluded that it is possible to use SCC with high levels of fly ash in large pile caps. However, this configuration of SCC does not exempt the previous evaluation of the parameters of workability.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-04T22:23:23Z No. of bitstreams: 1 2018_LuizaRodriguesMeiradeMiranda.pdf: 3700960 bytes, checksum: a2810fb740acf00119dc48be2de1d3a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T19:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LuizaRodriguesMeiradeMiranda.pdf: 3700960 bytes, checksum: a2810fb740acf00119dc48be2de1d3a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T19:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LuizaRodriguesMeiradeMiranda.pdf: 3700960 bytes, checksum: a2810fb740acf00119dc48be2de1d3a4 (MD5) Previous issue date: 2018-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Um concreto autoadensável (CAA) deve ter, simultaneamente, três características: fluidez, coesão e habilidade passante. Sua dosagem exige um maior volume de pasta e de finos, quando comparado ao concreto convencional. O uso de adições minerais no CAA é inevitável para melhorar suas características de autoadensabilidade, além de reduzir o custo de material e possibilitar a incorporação de diversos tipos de resíduos. Normalmente as pesquisas desenvolvidas com a incorporação de adições minerais no concreto autoadensável visam o estudo de propriedades mecânicas desassociadas a questões de durabilidade. Sabe-se que um dos principais mecanismos de despassivação da armadura do concreto estrutural é a carbonatação, que está diretamente ligada à facilidade que o CO2 tem para difundir-se no interior do concreto, às condições ambientais e às propriedades de permeabilidade. Para avaliar a durabilidade frente à ação da carbonatação acelerada do CAA com substituições de cimento Portland por adições minerais, foi realizada a dosagem de seis traços. Como adição mineral, foram escolhidos o fíler calcário e o metacaulim, empregados em substituição a massa de cimento Portland, nas proporções de 10 e 20%, além de um traço com uma combinação ternária entre as adições e o cimento. Avaliou-se o comportamento do concreto no estado fresco, realizando-se os ensaios de espalhamento, caixa L, funil V, índice de estabilidade visual e massa específica, a fim de classificar o CAA conforme os critérios da NBR 15823:2017, além da utilização das equações propostas por Sedran e De Larrard (1999) para determinação dos parâmetros reológicos teóricos. Também foram realizados ensaios no estado endurecido de resistência à compressão simples axial, resistência à tração por compressão diametral, módulo de elasticidade, absorção de água por capilaridade e carbonatação acelerada, este seguindo as recomendações da ISO 1920-12:2015. Os ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio, análise termogravimétrica (TG/DTG) e difração de raios-X foram utilizados para avaliar como as mudanças microestruturais provocadas pelas adições minerais interferem na durabilidade do CAA. Com os parâmetros e critérios de dosagem empregados, foi possível classificar todos os concretos como autoadensáveis. Os traços com a utilização de fíler calcário apresentaram desempenho inferior aos traços que continham metacaulim em todas as propriedades do estado endurecido avaliadas. Segundo as extrapolações realizadas baseadas no cobrimento nominal de 40 mm recomendado pela NBR 6118:2014, dificilmente haveria risco da frente de carbonatação atingir as armaduras de estruturas confeccionadas com algum dos traços estudados. Assim, de um modo geral, o desempenho de todos os traços foi satisfatório, indicando que a utilização de cada um deles é cabível, a depender dos elementos de sua destinação final. O emprego do CAA permitiu a substituição de cimento Portland por adições minerais, e a consequente diminuição do consumo de cimento, sem grandes perdas na trabalhabilidade, nas propriedades mecânicas e na durabilidade frente à carbonatação. / A self-compacting concrete (SCC) must simultaneously have three characteristics: fluidity, cohesion and passing ability. Its dosage requires a higher volume of paste and fines when compared to conventional concrete. The use of mineral additions in the SCC is inevitable to improve its self-compacting characteristics, reduce material costs and allow the incorporation of different types of waste that would be dumped into the environment, promoting solutions that aim at the sustainable development of the construction sector. Normally the researches developed with the incorporation of mineral additions in the self-compacting concrete aim at the study of mechanical properties disassociated with durability issues. It is known that one of the main mechanisms of depassivation of structural concrete reinforcement is carbonation, which is directly linked to the ease of CO2 diffusion within the concrete, environmental conditions and permeability properties. To evaluate the durability against the action of the accelerated carbonation of SCC with Portland cement substitutions by mineral additions, six types of concrete were measured. As mineral addition, limestone filler and metakaolin were used, replacing the mass of Portland cement in the proportions of 10 and 20%, as well as a concrete with a ternary combination between the additions and the cement. The behavior of the concrete in the fresh state was evaluated by performing the slump flow test, L-box, V-funnel, visual stability index and specific mass in order to classify the SCC according to the criteria of NBR 15823: 2017, besides the use of the equations proposed by Sedran and De Larrard (1999) for the determination of the theoretical rheological parameters. Tests were also carried out in the hardened state of axial compression, tensile strength by diametrical compression, modulus of elasticity, water absorption by capillarity and accelerated carbonation, following the recommendations of ISO 1920-12: 2015. The mercury intrusion porosimetry, thermogravimetric (TG/DTG) and X-ray diffraction tests were used to evaluate how the microstructural changes caused by the mineral additions interfere in the durability of the CAA. With the parameters and dosage criteria employed, it was possible to classify all concrete as self-compacting. The concretes with the use of limestone showed inferior performance to those containing metakaolin in all of the hardened state properties evaluated. According to the extrapolations made based on the nominal 40 mm cover recommended by NBR 6118: 2014, there is hardly any risk of the carbonation front reaching the reinforcement of structures made with any of the studied concretes. Thus, in general, the performance of all the SCC was satisfactory, indicating that the use of each of them is appropriate, depending on the elements of their final destination. The use of the CAA allowed the replacement of Portland cement by mineral additions, and the consequent reduction of cement consumption, without losing the efficiency of workability, mechanical properties and durability against carbonation.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-26T11:47:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Avaliação do potencial do uso da sílica de casca de arroz obtida através da queima controlada como substituição parcial ao cimento Portland na produção de concretos au.pdf: 5610666 bytes, checksum: 59bf1f9b8c485e95150b2a114381adde (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-26T11:47:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Avaliação do potencial do uso da sílica de casca de arroz obtida através da queima controlada como substituição parcial ao cimento Portland na produção de concretos au.pdf: 5610666 bytes, checksum: 59bf1f9b8c485e95150b2a114381adde (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T11:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Avaliação do potencial do uso da sílica de casca de arroz obtida através da queima controlada como substituição parcial ao cimento Portland na produção de concretos au.pdf: 5610666 bytes, checksum: 59bf1f9b8c485e95150b2a114381adde (MD5) Previous issue date: 2016-09-01 / O presente estudo tem como objetivo avaliar o potencial uso da Sílica de Casca de Arroz (SCA), obtida de queima controlada, como material de substituição parcial em massa ao Cimento Portland (CP) na produção de concretos autoadensáveis (CAA). A SCA empregada neste trabalho foi produzida em condições controladas em um sistema de combustão com leito fluidizado, tendo como resultado uma sílica altamente amorfa e de boa qualidade. Foram avaliados os resultados do comportamento reológico do CAA no estado fresco e a resistência mecânica no estado endurecido de um concreto de referência, sem o uso de SCA, e de cinco concretos produzidos a partir de substituições parciais de 5%, 10%, 15%, 20% e 25% de SCA em relação à quantidade de massa do cimento. Em todos os traços foram utilizado 15% de cinza volante (CV) adicionada à massa do material aglomerante, a fim de auxiliar na diminuição do atrito entre as partículas dos agregados com o cimento. O traço do concreto de referência foi obtido utilizando o procedimento de caráter experimental proposto pelo Método de Gomes. Este traço foi analisado também pelo Método do Empacotamento Compressível, sendo assim, definidos os outros traços com substituições. As amostras foram caracterizadas no estado fresco de acordo com a norma brasileira ABNT NBR 15823/2010, através de: ensaios de espalhamento no cone de Abrans e Anel “J”, de fluidez no funil “V” e habilidade passante na caixa “L” e caixa “U”. Os resultados mostram que os concretos produzidos com SCA possuem boa capacidade de fluidez. No estado endurecido foram verificadas as resistências mecânicas de compressão axial e tração por compressão diametral dos CAAs nas idades de 7, 28, 56 e 91 dias. Os resultados dos ensaios indicam que é possível substituir CP por SCA sem que haja prejuízo às características mecânicas dos CAAs e ainda obter ganhos técnicos e econômicos. O melhor concreto, levando em conta todos os aspectos estudados, foi com 15% de substituição de CP por SCA. / This study aims to evaluate the potential use of rice husk silica (RHS), obtained under controlled burning conditions, such as partial replacement material to the Portland Cement (PC) in the production of self-compacting concrete (SCC). The RHS employed in this study was produced under controlled conditions in a fluidized bed combustion system, resulting in highly amorphous silica and of good quality. We evaluated the results of the rheological behavior of SCC in the fresh state and strength in the hardened state of a reference concrete without the use of RHS and five concrete made from partial substitution 5%, 10%, 15%, 20% and 25% in RHS relative to the amount of concrete mass. In all traces were used 15% of Fly Ash (FA) is added to the mass of the binder material to assist in reducing friction between particles of the aggregates with cement. The trace of the reference concrete was obtained using the experimental procedure proposed by Gomes method. This trait was also analyzed by the method of packaging compressible and based on this method are defined partial strokes with other PC for RHS substitutions. After obtaining the characteristics of the materials and dosages of SCCs, these were featured in the fresh according to the Brazilian standard NBR 15823/2010, as follows: Spreading tests on cone Abrans and "J-ring", pour in "V-Funnel" and passing ability in the "L-box" and "U-box". The results shows that concrete made with RHS have good flow capacity. In the hardened state the mechanical resistances were checked axial compression and tension by diametrical compression of SCCs at the ages of 7, 28, 56 and 91 days. The test results indicate that it is possible to replace PC with RHS without prejudice to the characteristics of SCCs and still get technical and economic gains. The best concrete, taking into account all the points studied, was the one with replacement of 15% of PC for RHS.

One of the conditions of existence assigned to the concrete as a building material is the adhesion between the concrete and steel. This adhesion has been the subject of several research studies that give rise to models that mathematically describe the behavior of adhesion; present testing techniques and in analysis of the influence of different factors that affect the concrete-steel adhesion. With the technological advancement of the concrete there were some special concrete compositions which contain chemical additives and minerals, and fiber, as is the case of self compacting concrete and concrete reinforced with fibers. These special concretes have shown different behavior compared to conventional concrete, contributing to an improved system of steel-concrete adhesion. Thus, this study used the pullout test of a steel bar of a massive concrete, following the standard model of RILEM-CEB-FIP (1973) known as Pull Out Test (Steel Reinforced Bond Test) were used conventional concrete, self compacting concrete and self compacting concrete with the addition of 1% steel fibers and steel bars used were 10mm and 16mm od diameter. The analyses were based on curves that describe the behavior of the loss of adhesion between the concrete and steel, the tension of pullout of the steel rod and the characteristics presented by the massive concrete during and at the end of the research. The self compacting concrete had a gain of lead capacity in the loss of adhesion compared to conventional concrete, and the addition of steel fibers in this concrete promoted a significant increase in the load required to pull the steel bar of the massive concrete, and this had less damage essay, compared to other specimens of concrete. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Uma das condições de existência atribuídas ao concreto armado como material de construção é a aderência existente entre o concreto e o aço. Essa aderência tem sido motivo de estudos em várias pesquisas que dão origem aos modelos que descrevem matematicamente o comportamento da aderência; apresentam técnicas de ensaios e fazem análise da influência de diferentes fatores que interferem na ligação concreto-aço. Com o avanço tecnológico do concreto surgiram alguns concretos especiais cujas composições contêm o uso de aditivos químicos e minerais, além de fibras, como é o caso dos concretos autoadensáveis e dos concretos reforçados com fibras. Esses concretos especiais têm demonstrado comportamento diferenciado em relação aos concretos convencionais, contribuindo para uma melhora do sistema de ligação concreto-aço. Neste sentido, este estudo utilizou o ensaio de arrancamento de uma barra de aço de um maciço de concreto, seguindo o modelo padrão da RILEM-CEB-FIP (1973) conhecido como Pull Out Test (Bond Test Reinforced Steel), foram utilizados o concreto convencional, o concreto autoadensável e o concreto autoadensável com a incorporação de 1% de fibras metálicas e as barras de aço utilizadas foram as de diâmetro de 10mm e 16mm. As análises foram baseadas nas curvas que descrevem o comportamento da perda da aderência entre o concreto e o aço, das tensões de arrancamento da barra de aço do maciço de concreto e das características apresentadas pelos corpos de prova no decorrer e no final do ensaio. O concreto autoadensável apresentou ganho de capacidade de carga na perda da aderência em relação ao concreto convencional, e a adição das fibras metálicas a este concreto autoadensável promoveu um significativo aumento da carga necessária para arrancar a barra de aço do maciço de concreto, e este apresentou menos avarias ao final deste ensaio se comparado aos corpos de prova dos outros concretos.

Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-09-02T12:59:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Melquizedec A Rodrigues.pdf: 5096404 bytes, checksum: 822e44f66d8679d306ea87080653ce00 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-09-16T15:19:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Melquizedec A Rodrigues.pdf: 5096404 bytes, checksum: 822e44f66d8679d306ea87080653ce00 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-09-16T15:26:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Melquizedec A Rodrigues.pdf: 5096404 bytes, checksum: 822e44f66d8679d306ea87080653ce00 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-16T15:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Melquizedec A Rodrigues.pdf: 5096404 bytes, checksum: 822e44f66d8679d306ea87080653ce00 (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Não Informada / The aim of this study is to determine the possible replacement percentage of cement per waste marbles and granites (WMG) of marble shops of Manaus in the production of self-compacting concrete (SCC). The methodology adopted was to hold various laboratory tests: characterization of each constituent material of the CAA; the rheological properties of SCC; and mechanical, physical and chemical properties in the hardened state of SCC. Two superplasticizers have been applied, one on the base and other salts of sulphonated polymer based whose optimum content was determined by testing the slurry Marsh cone. The coarse aggregates and kids were characterized by assays granulometry, specific weight; unit mass in loose state; and unitary mass compressed and dry. The WMG were subjected to density testing and analysis of Fluorescence X Ray. For fresh SCC in the following tests were performed: scattering, scattering T500, V funnel and L box; and Testing of Compressive Strength and flexion, absorption, voids index and the SCC Density in the hardened state, as well as tests on mortar bars to check possible Alkali Aggregate Reaction (AAR). The results were effective for most traits SCC, up to 30% of the cement replacement by WMG when the additive polymer base was used, and up to 20% replacement when the superplasticizer was sulfonated. Fresh in this SCC met the requirements of ISO 15823, behaving like proper concrete for use in most current applications. In the hardened state near showed compressive strength of 35 MPa, may also be used in the production of concrete floors. The resistance to bending achieved in around 7.0 MPa and satisfy the Brazilian standard 15805. For absorption values were comprised between 4.0% and 5.0%, lower than the values found in the literature, for voids and density values were close to other research, 10%. In AAR tests achieved the expansion was less than 0.10%, and the waste classified as harmless by Brazilian standard 15577-4. With the above it can be said that the residues from marble shops may have an alternative destination in civil construction. / O objetivo principal deste trabalho é determinar o percentual de substituição possível de cimento por resíduos de mármores e de granitos (RMG) das marmorarias de Manaus na produção de concreto autoadensável (CAA). A metodologia adotada foi a realização de vários ensaios laboratoriais: de caracterização de cada material constituinte do CAA; das propriedades reológicas do CAA; e das propriedades mecânicas, físicas e químicas do CAA no estado endurecido. Foram aplicados dois superplastificantes, um à base de sais sulfonados e outro à base de polímeros, cujo teor ótimo foi determinado por meio de ensaios de pasta no cone de Marsh. Os agregados graúdos e miúdos foram caracterizados por meio de ensaios de granulometria, massa específica; massa unitária em estado solto; e massa unitária em estado compactado e seco. Os RMG foram submetidos a ensaio de massa específica e análise de Fluorescência de Raios X. Para o CAA no estado fresco foram realizados os seguintes ensaios: Espalhamento, Espalhamento T500, Funil V e Caixa L; e Ensaios de Resistência à Compressão e à Flexão, Absorção, Índice de Vazios e Massa Específica do CAA no estado endurecido, bem como ensaios em barras de argamassas para verificar possível Reação Álcali Agregado (RAA). Os resultados mostraram-se eficazes para a maioria dos traços de CAA, com até 30% de substituição do cimento por RMG quando o aditivo a base de polímeros foi utilizado e de até 20% de substituição quando o superplastificante foi o sulfonado. No estado fresco esse CAA atendeu aos requisitos da NBR 15823, se comportando como concreto adequado para utilização na maioria das aplicações correntes. No estado endurecido apresentaram resistência à compressão próximas de 35 MPa, podendo também ser utilizado na produção de pavimentos de concreto. As resistências à flexão alcançadas, em torno de 7,0 MPa, e satisfazem a NBR 15805. Para absorção os valores ficaram compreendidos entre 4,0% e 5,0%, menores que os valores encontrados na literatura, para o índice de vazios e massa específica os valores ficaram próximos de outras pesquisas, 10%. Nos ensaios de RAA as expansões alcançadas foram menores que 0,10%, sendo os resíduos classificados como inócuo pela NBR 15577-4. Com o exposto pode-se afirmar que os resíduos de marmorarias podem ter uma destinação alternativa na construção civil.

The use of recycled aggregate in the production of self-compactig concrete (SCC) is relatively recent. Few studies have been developed, but, there are numerous advantages in its application. The recycled lightweight self-compacting concrete (RLSCC) offers several advantages of SCC, due to the self-compacting properties, it absorbs construction residues, in the use as recycled aggregates, and the lightness due to the smaller specific mass of the recycled aggregates, it promotes the reduction of the loads due to the own weight . However, studies carried out in concrete with recycled aggregates (RA) have shown to be very complex due to the characteristics of these aggregates, such as: high porosity, high water absorption, irregular shape, rough surface, etc. These characteristics tend to lead to mixtures with less workable and lower mechanical strength. In this way, the study had as objective to obtaining the RLSCC, separate the process in two steps: aggregates and mortar. Where, the characterization of the RA is the way to understand its characteristics and the limitations that it will impose in the mixture of concrete. The study of mortars, to verify a composition with the best parameters of fluidity and rheological, since the difficulty faced by researchers in obtaining workable mixtures. Thus, it was verified that the standardized characterization methodologies, for natural aggregates, face some difficulties in their application in recycled aggregates, rendering them inefficient. The characteristics of the recycled aggregate could be attenuated with a composition study, reaching very workable mortars, with low yield stress and moderate viscosity. The SCC was obtained through a study of maximum content of recycled coarse aggregate, through concrete tests. The obtained concrete presented compression strength of 30 MPa and apparent specific mass of 2000 kg/m³, classifying it as concrete of structural application and light. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A utilização de agregado reciclado na produção de concreto autoadensável (CAA) é relativamente recente. Poucos estudos têm sido desenvolvidos, mas, observam-se inúmeras vantagens em sua aplicação. O concreto autoadensável leve reciclado (CAALR) oferece diversas vantagens do CAA, devido às propriedades de autoadensabilidade, absorve resíduos de construções, na utilização como agregados reciclados, e a leveza devido a menor massa específica dos agregados reciclados, promove a redução das cargas devido ao peso próprio. No entanto, estudos realizados em concreto com agregados reciclados (AGR), têm se mostrado muito complexos devido às características destes agregados, como: elevada porosidade, alto teor de absorção de água, forma irregular, superfície rugosa, etc. Características estas que tendem a conduzir a misturas pouco trabalháveis e de resistência mecânica inferior. Desta forma, o estudo teve como objetivo a obtenção CAALR, separando o processo em duas etapas: agregados e argamassa. Onde, a caracterização do AGR é o meio para o entendimento de suas características e das limitações que ele irá impor na mistura de concreto. Já o estudo de argamassa, o objetivo foi verificar uma composição com os melhores parâmetros de fluidez e reológicos, visto as dificuldades enfrentadas por pesquisadores em obter-se misturas trabalháveis. Assim, verificou-se que as metodologias de caracterização normatizadas, para agregados naturais, enfrentam algumas dificuldades na sua aplicação em agregados reciclados, tornando-as pouco eficientes. As características do agregado reciclado miúdo puderam ser atenuadas com um estudo de composição, chegando a argamassas muito trabalháveis, com baixa tensão de escoamento e viscosidade moderada. A obtenção do CAA foi possível, através de um estudo de teor máximo de agregado reciclado graúdo, através de ensaios em concreto. O concreto obtido apresentou resistência de 30 MPa e massa específica aparente de 2000 kg/m³, classificando-o como concreto de aplicação estrutural e leve.