A criação de programas federais voltados para o desenvolvimento da infraestrutura brasileira no final da década passada resultou no aquecimento do setor de construção civil. Nesse contexto, o sistema de paredes de concreto moldadas no local se destacou devido à sua alta produtividade e repetitividade. Os requisitos e procedimentos para o dimensionamento de paredes de concreto moldadas no local são contemplados na NBR 16055:2012. Dentre as abordagens consideradas nessa norma, ressalta-se a recomendação do uso de concreto autoadensável. No entanto, alguns pontos de interesse não são contemplados na regulamentação vigente como, por exemplo, a incorporação de ar na composição do concreto, bem como os limites de teores de ar incorporado. Assim, a presente pesquisa busca avaliar a influência da incorporação de ar no comportamento de concretos autoadensáveis destinados à execução de paredes de concreto moldadas no local. Para isso, foram produzidos dois traços de concreto autoadensável de classes de resistência C25 e C40 e, a partir de cada um deles, produzidos outros dois traços modificados com aditivo incorporador de ar, variando o teor de ar incorporado, em um total de seis misturas cujas propriedades foram avaliadas tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Além disso, foram moldadas paredes de concreto a fim de analisar a estrutura interna do material com aparelho de ultrassom e o acabamento superficial do elemento por meio de análise de imagens. No caso da classe C25, os resultados demonstram que a influência do teor de ar para os traços modificados foi tão significativa que os concretos produzidos se tornaram inadequados para uso estrutural. Por outro lado, apesar da elevada perda de resistência à compressão aos 28 dias, os dois traços produzidos com incorporação de ar no concreto de classe C40 se adequam às recomendações da NBR 16055:2012. Alia-se a isso o fato de que, quando da execução das paredes em laboratório, os concretos utilizados demonstraram grande capacidade de preenchimento, resultando em elementos com bom acabamento superficial e estrutura interna homogênea, mesmo em regiões de difícil acesso. Sendo assim, o presente trabalho propõe traços muito promissores para utilização em paredes de concreto moldadas no local. / The creation of federal programs aimed at the development of Brazilian infrastructure at the end of the last decade resulted in the heating of civil construction sector. In this context, the system of concrete walls cast in place stood out due to its high productivity and repetitiveness. The requirements and procedures for the design of concrete walls cast in place are contemplated in the NBR 16055:2012. Among the several approaches considered in this code, the recommendation for the use of self-compacting concrete is emphasized. However, some points of interest are not considered in the current regulations, such as the incorporation of air in the concrete composition, as well as the limits for entrained air contents. Thus, the present research seeks to evaluate the influence of air entrainment in the behaviour of self-compacting concrete for the construction of concrete walls cast in place. For this, two self-compacting concrete mixes design of strength classes C25 and C40 were produced and, from each of them, two other mixes modified with air entraining admixture were produced, varying the entrained air content, in a total of six mixtures whose properties were evaluated in both fresh and hardened state. In addition, concrete walls were cast to analyse the internal structure with ultrasonic equipment and the element surface finish by image analysis. In the case of class C25, the results demonstrate that the influence of the air content for the modified mixes was so great that the concretes produced became inappropriate for structural use. On the other hand, despite the high loss of compressive strength at 28 days, the two mixes produced with entrained air in the concrete of class C40 respect the recommendations of the NBR 16055:2012. In addition, when the walls were cast in laboratory, the concretes used showed great filling capacity, resulting in structures with good surface finish and homogeneous internal structure, even in difficult access regions. Therefore, the present work proposes very promising mixes for use in concrete walls cast in place.

O estudo da resistência à compressão e da deformabilidade de paredes de alvenaria de blocos de concreto é de fundamental importância para a caracterização desse material e o desenvolvimento de análises de estruturas compostas por esse tipo de painel. Este trabalho trata desse tema, objetivando prever com maior acuidade os principais parâmetros de deformação e de resistência de paredes de alvenaria de blocos de concreto, a saber: resistência à compressão e módulo de elasticidade longitudinal nas direções paralela e perpendicular à junta de assentamento. Foi desenvolvido um trabalho experimental para estimar a influência da resistência dos blocos, da resistência da argamassa e da direção de aplicação de forças no comportamento mecânico da alvenaria de blocos de concreto não-grauteada, quando submetida a esforços de compressão. Para tanto, realizaram-se ensaios de laboratório em blocos, argamassas, prismas de três blocos e paredinhas com dimensões de 80 cm x 80 cm. Por inferência estatística não foram obtidas correlações aceitáveis entre as variáveis estudadas. Porém, obtiveram-se tendências de comportamento dos corpos de prova estudados, confirmando a influência das características da argamassa e do bloco no comportamento estrutural da alvenaria quando submetida a esforços de compressão / The study of strength and the curved stress/strain relationship of blockwork masonry walls is basic for the material characterization and the development of structural analysis of blockwork walls. This work deals with that subject, aiming at the evaluation of the main elastic parameters and the strength of concrete blockwork walls: the compressive strength and modulus of elasticity for masonry in two orthogonal directions, parallel and perpendicular to bed joints. An experimental program was developed to evaluate the influence of the strength of blocks and mortar, and the load application direction on the mechanical behavior of ungrouted concrete block masonry under compression. A series of laboratory tests was carried out with blocks, mortar, prisms of three blocks and wallets (80 cm x 80 cm). It was impossible to obtain acceptable correlations of the defined variables, using statistical inference. However, tendencies of the specimens behavior were obtained, confirming the influence of mortar and block properties on the structural behavior of concrete blockwork walls under compression

Este trabalho apresenta a avaliação dos efeitos da estabilização química com cal e cimento na condutividade hidráulica e resistência à compressão de um solo arenoso proveniente da Formação Botucatu (Estado de São Paulo, Brasil), com o objetivo de obter um material menos permeável e mais resistente. O projeto e análise de experimentos foram realizados através de um planejamento fatorial 3², com duas variáveis independentes: teor de umidade e porcentagem de estabilizante, variando em três níveis cada. Foi utilizado cal hidratada CH-III, cimento Portland CP II-Z32 e água fornecida pela concessionária local. Os ensaios de condutividade hidráulica (K) foram executados em permeâmetros de carga constante. Foram realizados ensaios de resistência a compressão simples (RC) após 7 e 28 dias de cura. As amostras de solo estabilizado e natural foram compactadas na energia Proctor Normal. Na avaliação da estrutura das amostras de solo estabilizado verificou-se a alteração da matriz de poros promovida pela adição de cal e cimento. Após a obtenção dos resultados, análises estatísticas possibilitaram avaliar os efeitos das variáveis independentes sobre o K e RC. Pelo método de superfície de respostas foi possível demonstrar o comportamento das misturas e identificar a tendência de alteração das propriedades. As amostras de solo-cimento alcançaram reduções de condutividade hidráulica de até 9,5 x 10-7 m/s e o menor valor experimental de K foi de 1,4 x 10-8 m/s. Os ensaios de RC, com 28 dias de cura, apresentaram acréscimo de resistência de até 5,1 MPa e os resultados obtidos possuem uma variação, aproximadamente, entre 0,1 e 5,1 MPa. O procedimento adotado permitiu avaliar a influência dos fatores e determinar as misturas ótimas para cada estabilizante. / A laboratory study was conducted to evaluate the effects of lime and cement stabilization over the hydraulic conductivity and unconfined compressive strength of a sandy soil from Botucatu Formation (São Paulo State, Brazil) with the intend to generate a less permeable and more resistant material. The experiment was performed using the technique of factorial design 3², with the two independent variables: moisture content and stabilizer percentage, varying on three levels each. Hydraulic conductivity (K) was measured in constant-head permeameters. Unconfined compressive strength (CS) was measured after 7 and 28 days of curing. The samples of stabilized and natural soils were compacted with the normal Proctor energy. The evaluation of the stabilized soil structure verified a pore matrix modification promoted by lime and cement addition. With the results of the characterization, statistical analysis allowed to assess the effects of the variable factors on K and CS. The response surface method was used to demonstrate the hydraulic and compressive strength behavior of the stabilized soil. The soil-cement hydraulic conductivity achieved reductions up to 9.5 x 10-7 m/s and the lowest K experimental value was 1.4 x 10-8 m/s. The compressive strength, with 28 days of curing, presented an increase in CS up to 5.1 MPa and the obtained results showed a range between 0.1 and 5.1 MPa. The adopted experimental procedure allows the assessment of the variables influence and the determination of the optimal mixtures for each stabilizer.

A construção de edifícios em alvenaria estrutural tem evoluído de maneira significativa no Brasil. Os edifícios têm se tornado cada vez mais altos, atingindo a marca de 20 pavimentos. Quanto mais altos os edifícios, maiores se tornam os níveis de compressão provenientes dos carregamentos verticais e a sua composição com as ações devidas ao vento e ao desaprumo, obrigando a um maior emprego da alvenaria estrutural armada. A aderência bloco/graute como fator limitante à capacidade do conjunto armadura/graute/bloco na absorção da compressão e tração simples ou da tração oriunda da flexão não é especificada nas normas tanto nacionais como internacionais. Este trabalho tem como objetivo principal estudar o comportamento da interface bloco/graute, tanto para blocos de concreto como cerâmicos e com a presença ou não de armadura, submetidos a solicitações que provocam tração e compressão. Recursos experimentais e numéricos foram realizados para o desenvolvimento da presente pesquisa. Foram feitos ensaios de caracterização dos materiais, dos componentes e da alvenaria, além de ensaios de \"push-out\" (empurramento) para determinar a resistência de aderência na interface graute/bloco e ensaios de \"pull-out\" (arrancamento) considerando-se a presença de barras de armadura para o estudo do comportamento do conjunto graute/bloco/armadura utilizados. Posteriormente foram realizadas modelagens computacionais no programa DIANA, que é baseado no método dos elementos finitos, para prever o comportamento estrutural dos modelos. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que existe uma boa aderência entre as paredes dos blocos de concreto e o graute, suficiente para evitar o escorregamento, sendo possível mobilizar toda a resistência de tração das barras de armadura de diâmetros usuais, desde que devidamente ancoradas. Já com os blocos cerâmicos observa-se uma menor aderência entre as paredes dos blocos e o graute, podendo ocorrer o escorregamento do material de enchimento, antes que a armadura alcance sua tensão de escoamento. O graute de maior resistência à compressão e menor fator água cimento (graute G30) apresentou maior resistência de aderência em relação ao graute mais fraco (graute G14) e de maior fator água/cimento. Quanto aos limites estabelecidos para a tensão de escoamento das armaduras, observa-se que, no caso de blocos de concreto, não deve haver restrição. Em contraposição, quanto aos blocos cerâmicos, o problema é mais complexo, cabendo a realização de mais ensaios para a confirmação de limites, com a variação de blocos e grautes. Os resultados do estudo paramétrico apontam limites que devem ser adotados no caso de diâmetro superior a 10 mm. De maneira simplificada, como ponto para futuras verificações pode-se propor: 75% para Ø 12,5 mm, 50% para Ø 16 mm e 25% para Ø 20 mm. As análises numéricas realizadas nos modelos ensaiados a push-out e pull-out representaram adequadamente o comportamentos observado em laboratório, permitindo a realização da análise paramétrica. / The construction of structural masonry buildings has evolved significantly in Brazil. The buildings have become ever higher, reaching the level of 20 floors. Higher buildings lead to lager compression levels, coming from the vertical loads combined to the horizontal actions due to wind and lack of verticality, obliging a greater use of reinforced structural masonry. The block/grout adherence is not specified in both national and international standards. This work aims to study the behavior of the block/grout interface, for both concrete and clay blocks, with and without reinforcement, submitted to tensile and compressive forces. Experimental and numerical resources were used to development of this study. The experimental program studied the masonry behavior using push-out specimens to determine the bond strength between the grout and the concrete unit, and pull-out specimens to study the behavior of the interface of the grout/block/reinforcement. Computational modelling was carried out using the FEM software Diana, which has a library with constitutive models suitable for civil engineering application, to complete the study and understand the structural behavior of the block/grout interface. The experimental results showed that there is a good bond between the concrete blocks internal faces and the grout, enough to prevent infill-slippage, and that the whole tensile strength of the usual reinforcement rebars is achieved provided they are properly anchored. Nevertheless, for clay blocks there is a low bond between the clay blocks internal faces and the grout, allowing the infill-slippage before the reinforcement bars reach their yield stress. The higher strength grout with lower water/cement ratio (grout G30) presented higher bond strength compared to the lower strength grout and higher water/cement ratio (grout G14). In the case of concrete blocks there should be no restriction limits on the yield stress of reinforcement, in a practical sense and considering other prescribed limits. In contradiction, in the case of clay blocks, additional tests should be carried out for establishing limits, with varying blocks and grouts. The parametric analysis indicates limits that should be adopted for a diameter larger than 10 mm. The authors of this research suggest 75% for Ø 12.5 mm, 50% for Ø 16 mm and 25% for Ø 20 mm as a reference point for future investigations. The numerical analysis showed that the computer models of the push-out and pull-out specimens represented adequately the behavior of the physical models, and thus can be used in parametric analysis.

Este trabalho analisa, por meio de método experimental, a viabilidade de apropriar a produção de painel alveolar de concreto armado para aplicação em habitações de interesse social. Compara os processos industriais praticados para a produção deste elemento com alternativas inovadoras proporcionadas pela incorporação de fôrma interna, ou núcleo alveolar, que permite apropriar a tecnologia para aplicação em diferentes escalas conforme as características de cada empreendimento. Avalia a execução, a conectividade e o desempenho mecânico em relação à resistência à compressão do painel alveolar. Contribui com contexto de construção sustentável e o aproveitamento de resíduos industriais e conclui que o núcleo alveolar incorporado configura inovação tecnicamente viável no processo de produção do painel alveolar que pode ser utilizado em sistemas de fechamento e superestruturas (paredes portantes e lajes) em habitações. / This work analyzes the viability of appropriate the hollow core slab production for social housing construction, by means of an experimental method procedure. It compares the industrial process with innovated alternatives proportionate by internal hollow nuclear mould incorporate which provides technology appropriation for several production scales according to construction portage. Evaluate the execution, connectivity (with hydraulic and electric systems) and compressive strength of hollow core slabs. The researchs contributions is relate with the context of sustainable construction and the use of industrial waste as construction raw materials and it concludes that internal hollow nuclear mould incorporate is technically viable in hollow core slabs production´s process and this precast element could be applied in wall´s and slabs for housing construction.

O cimento ósseo, utilizado para a fixação de componentes protéticos nas cirurgias de substituição articular, mais resistente às forças de compressão do que às forças de tração, tem suas propriedades mecânicas alteradas por vários fatores entre esses a formulação comercial e o método de preparação empregado. É o objetivo deste trabalho avaliar comparativamente as propriedades mecânicas à compressão de duas formulações comerciais de cimento ósseo preparadas manualmente e a vácuo, segundo as instruções do fabricante. Um conjunto de moldagem confeccionado em aço inoxidável permitiu preparar 48 corpos de prova para cada grupo experimental, totalizando 192 corpos de prova, que foram testados na Máquina Universal de Ensaios, tendo as especificações baseadas nas normas ISO 5833 e ASTM F451-86. A elaboração do diagrama tensão x deformação de cada grupo experimental analisou as propriedades mecânicas do cimento ósseo quanto ao módulo de elasticidade, tensão e deformação no limite de proporcionalidade, entre grupos de mesma formulação comercial e entre os grupos com mesmo método de mistura. Analisados estatisticamente pelo método de Variança de Kruskal-Wallis (p ≤0,001) e pelo método de Dunn's (p ≤0,05). Quanto ao módulo de elasticidade, o grupo 2M foi o que apresentou maior módulo, 1563 MPa, valor estatisticamente significante (p ≤ 0,05) em relação aos grupos 1M, 1V e 2V. Para a tensão no limite de proporcionalidade os grupos 1M (39,40 MPa) e 2V (39,65 MPa) foram os maiores valores de tensão no limite de proporcionalidade, não havendo diferença estatisticamente significante entre eles, mas essas diferenças foram significativas quando comparadas aos grupos 1V e 2M. A deformação no limite de proporcionalidade de maior valor percentual foi para o grupo 1M, 3,36%, sendo esta diferença estatisticamente significante quando comparado ao grupo 2M. Os testes de resistência à compressão do cimento nacionalizado e importado, preparados manualmente e a vácuo, mostraram não haver diferença importante entre os dois tipos de cimento ósseo, nem entre as duas formas de misturá-los. / The bone cement used for the fixation of the prosthetic components in the surgeries of joint replacement, more resistant to the compression than to the traction, has its mechanical properties altered by several factors among those the commercial formulation and preparation employee's method. It is the objective of this work to evaluate the mechanical properties to the compression of the two commercial formulas of bone cement manually prepared and using vacuum, according to the manufacturer's instructions. A molding set was made in stainless steel and it allowed for the preparation of 48 bodies of proof for each experimental group, adding up to 192 proof bodies total which were tested in the Universal Rehearsal Machine, with the specifications based on the ISO 5833 and the ASTM F451-86 regulations. The elaboration of the diagram "tension vs. deformation" of each of the experimental group analyzed the mechanical properties of the bone cement in relation to the elasticity module, tension and deformation on the proportional limit among the groups with the same commercial formula and among the groups with the same mixture method. Analyzed statistically, by Kruskal-Wallis's method of the variation (p ≤0.001) and by the Dunn’s method (p ≤0.05). Regarding the elasticity, the group 2M was the one with the highest module, 1563 MPa, a statistically significant value (p ≤0.05) in relation to the groups 1M, 1V and 2V to the tension at the limit of the proportionality, there is no significant differences among them, but these differences were relevant when compared to groups 1V and 2M. The deformation at the limit of the proportionality of the highest percentage was to group 1M, 3.36%, being this the relevant statistical difference when compared to group 2M. The resistance tests to the compression of the national and international cement prepared manually and by vacuum show that there is no important difference between the two kind of bone cement, and neither between the two ways of mixing them.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-09T19:46:05Z No. of bitstreams: 1 Rafaela Gava Padovan.pdf: 7081051 bytes, checksum: 9e1501c4f4ebed520c7882be21164038 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-09T19:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafaela Gava Padovan.pdf: 7081051 bytes, checksum: 9e1501c4f4ebed520c7882be21164038 (MD5) Previous issue date: 2013-09-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Os agregados reciclados de concreto, de um modo geral, apresentam elevada absorção de água, em função da sua maior porosidade. Esta absorção resulta em alterações no teor de água das misturas, e têm implicação direta sobre as propriedades microestruturais dos materiais à base de cimento, não sendo diferente com o agregado reciclado. Contudo, tais alterações ainda são pouco conhecidas nestes materiais. Esta pesquisa possui o objetivo de determinar a influência do processo de pré-molhagem do agregado no comportamento de concretos desenvolvidos através da incorporação de agregado graúdo reciclado de concreto (AGRC) em substituição ao agregado graúdo natural (AGN). O teor de substituição do AGRC em relação ao AGN utilizado foi de 50% em relação ao volume do concreto. Previamente à utilização do AGRC, foi realizada uma pré-molhagem do material com percentuais na ordem de 40, 60, 80 e 100% da água relativa à absorção total do resíduo. Foram adotadas relações água/cimento iniciais de 0,45; 0,55 e 0,65. O abatimento foi fixado em 100 ± 20 mm, realizando-se uma compensação de água da mistura no teor necessário para atingir este abatimento. Num segundo grupo, a menor quantidade de água utilizada na produção dos concretos sem aditivo foi adotada para a produção dos mesmos concretos, com percentuais de pré-molhagem de 40, 60 e 80%, utilizando-se aditivo superplastificante ao invés de água para que fosse atingido o abatimento fixado. Verificou-se a influência da pré-molhagem do AGRC sobre as propriedades do concreto fresco, através da determinação da consistência ao longo do tempo; e do concreto endurecido, através da resistência à compressão e absorção de água por capilaridade dos concretos, e a alteração de porosidade de amostras de argamassa extraídas dos concretos frescos após diferentes tempos de contato com o agregado reciclado. Os resultados obtidos indicam que a trabalhabilidade e a resistência a compressão dos concretos com AGRC são pouco influenciadas pelo teor de pré-molhagem, enquanto que a permeabilidade a água e o teor de vazios existente na argamassa da mistura sofrem influencia significativa: nos concretos com AGRC sem aditivo, há pequenas variações de permeabilidade e porosidade, sendo que o teor de pré-molhagem de 80% resulta em concretos menos porosos. Entretanto, nos concretos com AGRC e aditivo superplastificante, o menor teor de pré-molhagem testado (40%) se revela a melhor opção, pois a água de mistura é absorvida pelos poros vazios do agregado reciclado, o que diminui a porosidade da argamassa, e consequentemente a capilaridade do concreto. / Recycled aggregates have high water absorption properties due to its high porosity. It changes the water content of the mixtures, and has implications on the microstructural properties of cement-based materials as those who uses recycled aggregate; however, little is known about these materials. This research has the objective of determining the influence of aggregate pre-wetting in new concrete made with recycled coarse aggregate concrete (RCAC) replacing natural aggregate. The substitution ratio of natural coarse aggregate (NCA) in relation to RCAC was 50% relative to the volume of the concrete. Prior to employing RCAC, it was pre-wetted with pre-wetting levels of 40, 60, 80 and 100% of the total water absorption of the residue. Water to cement ratios were initially determined to be 0.45, 0.55 and 0.65. The slump was set at 100 ± 20 mm, performing a compensation on the water content of the mixture required to get this slump. In a second group, the smallest amount of water used in the concrete’s production without additive was set with saturation levels of 40, 60 and 80%, using a superplasticizer instead of water to achieve the required slump. The recycled concrete produced was found to influence the pre-wetting RCAC on the properties of fresh concrete, through determination of consistency over time, compressive strength and durability and water absorption by capillarity. Mortar samples were obtained from the extraction of recycled concrete. These samples were analyzed for porosity. The results indicate that the workability and the compressive strength of concretes with AGRC are little influenced by the amount of pre-wetting, while the water permeability and the void content of the mixture existing in the mortar suffer significant influence: in the concrete with no additive AGRC there are small variations in porosity and permeability, and in the amount of pre-wetting results in 80% less porous concrete. However, in concrete with AGRC and superplasticizer, the lowest level of pre-wetting tested (40%) proves the best option, because the mixing water is absorbed by the empty pores of recycled aggregate, which reduces the porosity of the mortar, and consequently the capillarity of hard concrete.

A busca por novas soluções técnicas que, de modo sustentável, diminuam o tempo de construção de obras de engenharia e as tornem mais econômicas, tem tomado, cada vez mais, as linhas de pesquisa do grupo de Engenharia Geotécnica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, onde já foram realizadas inúmeras pesquisas para estudar e compreender o comportamento de solos artificialmente cimentados. O cimento Portland é mundialmente utilizado no melhoramento da resistência e da deformabilidade dos solos, outrora impróprios para utilização. Para estudar a contribuição da cimentação para altas tensões de confinamento, foi construído um equipamento triaxial com capacidade de atingir 10 MPa de tensão confinante que permite o estudo do comportamento tensão-deformação-dilatância de solos artificialmente cimentados curados sob tensão. Juntamente, foi realizado um estudo um numa areia fina e uniforme, artificialmente cimentada, para três tempos de cura (3, 7 e 28 dias), da resistência à compressão simples (qu) e da resistência à compressão diametral (qt) em função da razão vazios/cimento (η/Civ). Os resultados mostraram que a resistência aumenta com a redução da relação vazios/cimento (η/Civ) e com o aumento do tempo de cura (t), sendo que a relação tração/compressão (qt/qu) é independente do tempo de cura e apresenta um valor médio de 0,15. Além dos resultados proferidos, outras misturas de solos granulares com diferentes tipos de cimento, variados tempos de cura, foram analisados e normalizados, obtendo-se uma curva única em que a resistência à compressão simples (qu) e a resistência à compressão diametral (qt) foram normalizadas e estão em função da relação vazios/cimento (η/Civ). Paralelamente pretendeu-se verificar qual o efeito do tipo de cura (sob tensão ou atmosférica) em misturas cimentadas com a realização de ensaios para tensões efetivas médias desde 250 kPa até 4000 kPa. Além disso, avaliou-se a variação do η/Civ e do tempo de cura para amostras curadas sob tensão. Os resultados mostram que, de um modo geral, com o aumento da tensão efetiva média, o tipo de cura não afeta os valores das tensões de desvio máximas. A parcela friccional tem uma predominância no comportamento tensão-deformação. O tipo de cura tem influência na definição da superfície de plastificação e da rigidez, verificando-se o aumento destas propriedades para amostras curadas sob tensão em relação a amostras curadas sob pressão atmosférica. Com base nos resultados obtidos nesta pesquisa, um modelo elasto-plástico com degradação da rigidez, que tem como parâmetros a resistência a compressão simples (qu), ângulo de atrito (ϕ’) e uma deformação equivalente (εs 0,7), foi proposto para simular o comportamento tensão-deformação de misturas de areias artificialmente cimentados em ensaios triaxiais, apresentando resultados satisfatórios. / The search for new technical solutions to reduce construction time of engineering works and to make them more cost-effective has been object of the research lines of the group of Geotechnical Engineering of Federal University do Rio Grande do Sul. Numerous studies have been conducted to analyse and understand the behaviour of artificially cemented. Portland cement is widely used for improving strength and deformability characteristics of soils. To study the contribution of cementation under high pressures, a 10 MPa confining pressure triaxial apparatus was built to study the stress-strain-dilatancy behaviour of artificially cemented soils cured under stress. In parallel a study was conducted on a artificially cemented uniform sand at three curing times (3, 7 and 28 days) to determine the unconfined compressive strength (qu) and splitting tensile strength (qt) according to voids/cement ratio (η/Civ) dosage methodology. The results showed that strength increases with the reduction of voids/cement ratio (η/Civ) and with the increasing of cure time (t). The tensile/compression ratio (qt/qu) is independent of curing time and presents a mean value of 0.15. In addition to these results, other granular soils mixtures with distinct types of cement and different curing times were analysed. A unique normalized curve was fit to unconfined compressive strength (qu) and splitting tensile strength (qt) against voids/cement ratio (η/Civ). At the same time, the effect of the curing type (under stress or atmospheric) was verified through triaxial compression tests with mean effective stresses ranging from 250 kPa to 4000 kPa. In addition, the variation of η/Civ and cure time was evaluated for samples cured under stress. The results show that, in general, by increasing the mean effective stress, the type of cure does not affect the values of the maximum deviatoric stress. The frictional portion is predominant in the stress-strain behavior. The type of cure affects the yielding surface and the stiffness of the samples. It was observed the increase in this properties for samples cured under stress compared to samples cured with atmospheric stress. Based on the outcomes of this study, with satisfactory results, an elastoplastic model with stiffness degradation (using unconfined compressive strength (qu), friction angle (’) and an equivalent strain (  s0.7)) was proposed to simulate the stress-strain behaviour of artificially cemented sands in triaxial tests.

Assunto cada vez mais em pauta nos foros nacionais e internacionais e nas comunidades ao redor do mundo, a questão ambiental tem sido a grande responsável pela geração de produtos novos. A construção de obras de infraestrutura é um dos maiores consumidores de recursos naturais, gerando uma enorme quantidade de resíduos, acaba também por ser um setor causador do impacto ambiental. Tais resíduos, se descartados de maneira incorreta geram problemas ambientais, em contraponto o descarte em aterros sanitários tem um custo bastante elevado. Partindo dessas premissas, buscar a utilização de resíduos como matéria prima para a indústria da construção de obras de infraestrutura é o objetivo global desta pesquisa, visando benefícios ambientais e econômicos. Para tal, foram utilizados a cinza volante, obtida através da queima do carvão nas termelétricas e rica em sílica e alumina e a cal de carbureto, oriunda da produção do gás acetileno e que possui grande quantidade de óxido de cálcio. Através de ensaios de laboratório, busca-se nesta pesquisa avaliar a influência da quantidade de cal e da porosidade, isoladamente, na durabilidade, resistência à tração e resistência à compressão e a relação resistência à tração/resistência à compressão, objetiva-se ainda avaliar a utilização do parâmetro porosidade/teor volumétrico de cal na estimativa de resistência e verificar a existência de uma relação única para este parâmetro versus a perda de massa acumulada/número de ciclos. Para isto, foram escolhidos os pesos específicos aparentes secos de 10,6, 11,6 e 12,6 kN/m³ com os respectivos teores de umidade de 36,6%, 31,3% e 25 %, sendo os teores de cal de carbureto adotados de 5, 8 e 11%. Todas as amostras foram curadas por um período de 28 dias em câmara úmida a 23°C. Os resultados apontam que o incremento da quantidade de cal e do peso específico aparente seco provocam aumentos na resistência à tração por compressão diametral, na resistência à compressão simples e na durabilidade da mistura. A utilização de um expoente como ajuste para a relação porosidade/teor volumétrico de cal [η/( ) , ] apresentou-se adequada para a formulação de equações para a previsão da resistência do material cimentado e para a estimativa da perda de massa acumulada/número de ciclos. Além disso, a existência de relações únicas para o controle da resistência à tração na compressão diametral e da resistência à compressão simples em função da porosidade e teor volumétrico de cal mostraram-se úteis para as formulações de dosagem. / The environmental issue is increasingly been responsible for the generation of new products. Infrastructure construction is one of the largest consumers of natural resources. Looking for the use of industrial residues as material for the construction industry is the overall objective of this research, aiming at environmental and economic benefits. For this, present study has used fly ash (obtained by burning coal in thermoelectric power plants) and carbide lime (originated from the production of acetylene gas) to fabricate a novel material. Through laboratory tests, one aim in this research was to evaluate the influence of the amount of lime and porosity of the blend on durability, splitting tensile strength and unconfined compressive strength, as well as on tensile/compressive ratio. Another objective was to further evaluate the use of the porosity/lime index in the estimation of strength and checking for a unique relationship for this parameter versus accumulated loss of mass/number of cycles. For such study were chosen dry unit weights of 10.6 kN/m³, 11.6 kN/m³ and 12.6 kN/m³ with the respective moisture contents of 36.6%, 31.3% and 25.0% and carbide lime contents of 5%, 8% and 11%. All samples were cured for a period 28 days in a moist chamber at 23°C. The results show that increasing dry unit weight and the amount of carbide lime cause increases in durability and splitting tensile and unconfined compressive strength of the studied blends. The use of an exponent as an adjustment to the porosity/lime index [η/( ) . ] showed to be appropriate for formulating equations for predicting the strength of cemented material and to estimate the accumulated loss of mass/number of cycles. Furthermore, the existence of unique relationships for the control of splitting tensile tests and unconfined compression strength as a function of porosity and volumetric lime content proved useful for the dosage formulations.

O chalk é uma rocha calcária formada de calcita, com até 95% de teor de carbonato de cálcio. Pode ser encontrado no oeste europeu e cobre aproximadamente 15% da área do Reino Unido. Muitas construções e obras de infraestrutura são realizadas sobre o chalk, e situações imprevisíveis ainda acontecem pela falta de conhecimento do seu comportamento geotécnico. Sem ser perturbado, o chalk é uma rocha fraca que permanece estável. Entretanto, quando esmagado, ele rompe facilmente. Estes desafios, somados à abundância deste material no Reino Unido, fez com que ele passasse a ser estudado nos últimos anos para um melhor entendimento de suas características e comportamento. Uma das formas de melhoramento do comportamento do chalk é com adição de cimento Portland ao material, desenvolvida nesta pesquisa. O chalk utilizado nos testes é da região de St. Nicholas, Kent, no Reino Unido, classificado, de acordo com a CIRIA, como A/B, com baixa a média densidade. O material foi moído em laboratório até a obtenção de um silte arenoso, com D50 de 0,035 mm. O material foi misturado com cimento Portland de alta resistência inicial, nas porcentagens 3, 5 e 7% em relação à massa de solo seco. Os resultados dos testes de compressão simples e de tração por compressão diametral e de rigidez inicial (G0) mostraram um ganho de resistência com o aumento do teor de cimento e dos pesos específicos aparentes secos nas amostras estudadas. Os dados de resistência foram analisados em função da porosidade pelo teor volumétrico de cimento (/Civ), mostrando a influência do nível de cimentação e do nível de compactação na resistência da mistura. O expoente de ajuste de 0,28 no volume de agente cimentante gerou melhores coeficientes de determinação nos resultados. Houve uma relação praticamente linear entre a rigidez inicial e a resistência à compressão simples. As curvas de rigidez ao longo do tempo mostraram uma tendência logarítmica da evolução de G0 com o tempo, para todas as amostras. Nos ensaios de durabilidade, quanto maior o peso específico e teor de cimento da amostra, menor a perda de massa. A rigidez permaneceu praticamente constante durante os 12 ciclos. / Chalk is a limestone formed by calcite, with up to 95% of calcium carbonate content. It can be found in Western Europe and it covers about 15% of the area of the United Kingdom. Many constructions and infrastructure works are carried out on chalk, and unpredictable situations still happen due to the lack of knowledge of its geotechnical behavior. Undisturbed, chalk is a weak rock that remains stable. However, when crushed, it breaks easily. These challenges, coupled with the abundance of this material in the UK, have led chalk to be studied in recent years for a better understanding of its characteristics and behavior. One of the ways of improving the chalk behavior is with the addition of Portland cement to the material, which is developed in this research. The chalk used in the testing was collected in St. Nicholas, Kent, UK, and characterised as CIRIA Grade A/B, low to medium density. The material was crushed in the laboratory until it became sandy silt, with D50 of 0.035 mm. The material was mixed with high initial strength Portland cement, at 3, 5 and 7% in relation to the dry soil mass The results of unconfined compression, traction by diametral compression and initial stiffness (G0) tests showed a gain of strength with the increase of cement content and specific dry unit weights in the studied samples. The strength data was analyzed as a function of the porosity by the volumetric content of cement (/Civ), showing the influence of the level of cementation and compaction in the strength of the mixture. The adjustment exponent of 0.28 in the cementing agent volume generated better determination coefficients in the results. There was an almost linear relationship between initial stiffness and unconfined compression strength. The stiffness versus time curves showed a logarithmic trend for the evolution of G0 with time in all samples. In the durability tests, the higher the dry unit weight and cement content of the sample, the lower the mass loss. The stiffness remained practically constant during the 12 cycles.