The use of cellular concrete in buildings has been increasing recently due to its advantages (low density, better thermal comfort, among others). Some norms already regulate its application for walls of one floor buildings, and normative projects, still under development, which will regulate its application with structural purposes for walls of multi-level buildings. However, there still is not a specific dosage method that relates the formulation with the compression strength for cellular concrete manufacture, moreover, there are many variables (additive dosage, generation process of air bubbles, diameter, density and volume of bubbles, use of coarse aggregates, etc.), which influence the production process that needs a better understanding. Therefore, this study had as objective to evaluate the obtaining and properties of different types of cellular concrete, with the application intensio for structural purposes in construction walls. Thus, three types of cellular concrete procedures were developed adopting dosage procedures and different materials and compositions. The first with foam generated by generators (CESP), using foaming agent chemical additive (AESP), without coarse aggregate. The second with chemical additives incorporating the air bubbles through the mechanical action of the mixer (CBAM), also without coarse aggregate. And the third with coarse aggregates (CBAMG), and incorporating additives of air bubbles. The properties were evaluated in the fresh state (density, consistency and incorporating air content) and in the hardened state (compression strength). Based on results, the production of CESP was found to be made difficult by the use of foam-generator, damaging their manufacture, despite in agreement with the normative requirements for construction applications. CBAM presented a lower variability in the manufacturing process providing a better performance. Finally, CBAMG presented an improvement in workability compared to the CBAM concrete. The highest compression strength of cellular concrete CESP, CBAM and CBAMG, at 28 days, were 6.5 MPa, 19.5 MPa and 23.5 MPa, respectively, this can be applied in walls with structural purposes. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Atualmente o uso de concreto celular em edificações vem crescendo devido as suas vantagens (baixa densidade, melhor conforto ambiental e outras). Algumas normas já regularizam sua aplicação em paredes para edificações térreas, e projetos de normas, ainda em elaboração, que irão regularizar sua aplicação com fins estruturais em paredes de edificações de vários pavimentos. Entretanto, para a obtenção de concretos celulares ainda não existem métodos de dosagens que relacionem sua formulação com a resistência à compressão, além disso, há muitas variáveis (dosagem de aditivo, processo de geração das bolhas de ar, diâmetro, densidade e volume das bolhas, uso de agregados graúdos, etc.) que influenciam no processo de produção necessitando de um melhor entendimento. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a obtenção e as propriedades de diferentes tipos de concretos celulares, com o intuito de aplicação para fins estruturais em paredes de edificações. Para isso, três tipos de concretos celulares foram desenvolvidos adotando diferentes procedimentos de dosagens, materiais e composições. O primeiro com formação de espumas geradas através de geradores (CESP), utilizando aditivo químico espumígeno (AESP), sem agregado graúdo. O segundo com aditivo químico incorporador de bolhas de ar através da ação mecânica do misturador (CBAM), também sem agregado graúdo. E o terceiro com agregados graúdos (CBAMG) e aditivos incorporadores de bolhas de ar. Foram avaliadas as propriedades no estado fresco (densidade, consistência e teor de ar incorporado) e no estado endurecido (resistência à compressão). Com base na análise dos resultados verificou-se que a produção do CESP foi dificultada pelo uso dos geradores de espuma, prejudicando sua obtenção, apesar de atender os requisitos normativos para aplicações em edificações. Já o CBAM apresentou menor variabilidade no processo de obtenção proporcionando um melhor desempenho. Quanto ao CBAMG este apresentou uma melhora na trabalhabilidade comparado aos concretos de referência CBAM. As maiores resistências à compressão dos concretos celulares CESP, CBAM e CBAMG, aos 28 dias, foram, 6,5 MPa, 19,5 MPa e 23,5 MPa, respectivamente, podendo estes serem aplicados em paredes com fins estruturais.

Argilas dispersivas, também conhecidas como solos altamente erosivos, são dispersas na presença de água relativamente pura, tal como a causada por precipitações. Esse fenômeno é gerado pela ação que à água intersticial presente no solo ter uma maior concentração de cátions do que a água pura de chuva. A adição de cal nestes solos, é uma técnica de melhoramento das características físicas nas argilas dispersivas, assim também como suas propriedades mecânicas. A presente pesquisa tem por objetivo quantificar a influência isolada de cada variável; quantidade de cal, porosidade e tempo de cura, sobre a resistência não confinada de um solo dispersivo tratado com cal e permitir avaliação da transformação para um estado não-dispersivo. Esta dissertação visa a compreensão dos parâmetros-chave da mistura de argila dispersiva com adição de cal para o controle das resistências à compressão simples (qu) e de tração (qt). Assim, mostra-se que a relação vazios/cal é um parâmetro adequado para avaliar estas resistências não confinadas. Em consequência, verificou-se uma única relação qt=qu igual a 0,136, sendo independente da relação vazios/cal e o tempo de cura. Além disso, verificou-se que a metodologia para previsão de Envoltórias de Mohr-Coulomb é adequada para a determinação dos parâmetros de resistência. Finalmente, desde um enfoque ambiental através da ferramenta de avaliação do ciclo de vida (ACV) foram avaliadas todas as misturas em função ao custo energético envolvido (energia incorporada). Esta avaliação foi realizada através de um comparativo em Mega Joules por metro cúbico de mistura [MJ=m3]. / Argilas dispersivas, também conhecidas como solos altamente erosivos, são dispersas na presença de água relativamente pura, tal como a causada por precipitações. Esse fenômeno é gerado pela ação que à água intersticial presente no solo ter uma maior concentração de cátions do que a água pura de chuva. A adição de cal nestes solos, é uma técnica de melhoramento das características físicas nas argilas dispersivas, assim também como suas propriedades mecânicas. A presente pesquisa tem por objetivo quantificar a influência isolada de cada variável; quantidade de cal, porosidade e tempo de cura, sobre a resistência não confinada de um solo dispersivo tratado com cal e permitir avaliação da transformação para um estado não-dispersivo. Esta dissertação visa a compreensão dos parâmetros-chave da mistura de argila dispersiva com adição de cal para o controle das resistências à compressão simples (qu) e de tração (qt). Assim, mostra-se que a relação vazios/cal é um parâmetro adequado para avaliar estas resistências não confinadas. Em consequência, verificou-se uma única relação qt=qu igual a 0,136, sendo independente da relação vazios/cal e o tempo de cura. Além disso, verificou-se que a metodologia para previsão de Envoltórias de Mohr-Coulomb é adequada para a determinação dos parâmetros de resistência. Finalmente, desde um enfoque ambiental através da ferramenta de avaliação do ciclo de vida (ACV) foram avaliadas todas as misturas em função ao custo energético envolvido (energia incorporada). Esta avaliação foi realizada através de um comparativo em Mega Joules por metro cúbico de mistura [MJ=m3].

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.

Em virtude da necessidade de novas obras de infraestruturas, por muitas vezes, em locais onde o solo não atendia às necessidades básicas exigidas por elas, originam-se problemas de ordem geotécnica, os quais foram resolvidos por meio de misturas solo-cimento. O presente trabalho teve como objetivo o estudo de propriedades mecânicas e elásticas de misturas de areia e cimento, sendo este dividido em duas abordagens: experimental e micromecânica. Para a execução da abordagem experimental, além da execução de ensaios de resistência a compressão simples e medidas de parâmetros de rigidez ao longo do tempo, foi desenvolvido um minicone e também uma câmara triaxial de grandes proporções com os quais foram executados ensaios. A abordagem micromecânica foi realizada através da aplicação da teoria da homogeneização. Para avaliar as propriedades elásticas do compósito foram utilizados os modelos Mori-Tanaka e Auto-Consistente, enquanto que a obtenção da resistência homogeneizada foi baseada na teoria do estado limite. Os ensaios experimentais demostraram que os módulos medidos e a resistência à compressão simples possuem comportamentos semelhantes em relação ao aumento de sua magnitude. Os ensaios de prospecção do minicone demostraram que a tensão de confinamento influencia até corpos de prova cimentados. Ainda foram observadas relações entre o módulo de cisalhamento, a resistência à compressão simples e a resistência média de ponta. Os resultados obtidos através da abordagem micromecânica, quando confrontados com os resultados experimentais, apresentaram diferenças irrelevantes tanto para a resistência quanto para os módulos. Baseados nos resultados obtidos através desse trabalho concluiu-se que o comportamento das misturas areias-cimento é regido pelo índice oriundo da razão entre a porosidade e a quantidade volumétrica de cimento. Também foi comprovado o potencial da micromecânica como ferramenta de modelagem de misturas areia-cimento. / The necessity of new infrastructure earthworks in areas where the soil does not present the required mechanical properties originates problems of geotechnical order. These problems can be solved through the improvement of mechanical characteristics of the materials by reducing porosity through compaction, as well as the addition of cementitious materials such as Portland cement. This research aimed to evaluate the mechanical properties of sand-cement mixtures through two approaches: experimental and micromechanics. In the experimental approach were carried out unconfined compression tests and bender elements measurements over time in sand-cement specimens varying the porosity and the cement content. Furthermore, a mini-cone (MCPT) and a triaxial chamber of large proportions were developed, in which MCPT tests have been carried out under distinct confining pressures and distinctive sand-cement mixtures. In these tests, the variation of porosity and cement content was evaluated. The experimental results were analyzed from the perspective of the recently developed porosity-cement index. The results have shown that the porosity-cement index controls the mechanical properties of sand-cement mixtures from very small strains to failure. The micromechanical approach was performed by the theory of homogenization. To evaluate the elastic properties of the sand-cement composite, the Mori-Tanaka and self-consistent models were used, while the homogenized shear strength was obtained based on the limit state theory. The results obtained by the micromechanical approach, when compared with the experimental results, showed irrelevant differences to both strength and stiffness.

O refinamento dos poros, associado à reação pozolânica e ao efeito filer, reduz a permeabilidade do concreto com cinza de casca de arroz (CCA), o que pode antecipar a sua degradação em altas temperaturas. A literatura mostra que o concreto reidratado em água pode recuperar substancialmente a sua resistência inicial, porém, os estudos sobre a reidratação ao ar e sobre a influência do modo de resfriamento na reidratação são escassos. A pesquisa desenvolvida teve como principal objetivo avançar na análise experimental de concretos convencional e com CCA em altas temperaturas e na reidratação. Na etapa exploratória se avaliou a influência da temperatura de exposição, da adição mineral, do ambiente de acondicionamento, da taxa de aquecimento e do tempo de exposição na resistência à compressão e módulo de elasticidade. Na etapa principal se avaliou a influência do modo de resfriamento, da adição e da idade de reidratação na resistência residual. Complementarmente se utilizou o ensaio de velocidade de pulso ultrassônico (VPU) para avaliar o grau de microfissuração e correlacionar a VPU com as propriedades mecânicas residuais. Na etapa exploratória concluiu-se que a adição, a temperatura, a taxa de aquecimento e o tempo de exposição influenciaram significativamente os resultados. O concreto com CCA cristalina apresentou pior desempenho em altas temperaturas. O concreto com CCA amorfa apresentou desempenho ligeiramente inferior ao concreto convencional em 200°C, devido ao efeito da poro-pressão. No entanto, ambas as CCA podem ser alternativas viáveis considerando sustentabilidade. Na etapa principal, o resfriamento brusco com água provocou maior redução na resistência devido aos gradientes térmicos, porém, permitiu maior recuperação logo nos primeiros sete dias de reidratação. Apesar da recuperação parcial, a resistência ao fim de 154 dias foi inferior a 40% do valor inicial. Nas análises térmicas e de DRX foi possível observar nos concretos resfriados com água a recristalização dos aluminatos de cálcio, do C-S-H e da portlandita, em maior grau no concreto convencional. Foi possível observar correlações fortes entre as variáveis de resposta na etapa exploratória, porém, o mesmo não ocorreu na etapa principal, devido à fissuração e presença de água nos poros. / The pore refinement, associated with the pozzolanic reaction and the filler effect, reduces the permeability of blended concrete with rice husk ash (RHA), which can anticipate its degradation at high temperatures. The literature shows that concrete rehydrated with water can recover substantially its initial strength, but studies on rehydration in air and on the influence of the cooling method on rehydration are scarce. The main objective of this research was to evaluate the performance at high temperatures and in rehydration of conventional and blended concretes with RHA. In the exploratory stage, the influence of exposure temperature, mineral admixture, conditioning environment, heating rate and exposure time on residual strength and modulus of elasticity of heated concrete was evaluated. In the main stage, the influence of cooling method, mineral admixture and time of rehydration in an unsaturated environment on residual strength of concrete was evaluated. The ultrasonic pulse velocity test (UPV) was used to evaluate the degree of micro cracking of concrete and to correlate the UPV with residual strength and modulus. In the exploratory stage it was concluded that mineral admixture, temperature, heating rate and time of exposure significantly influenced the results. In general, concrete with partially crystalline RHA presented the worst performance at high temperatures. Concrete with amorphous RHA presented worse performance than conventional concrete only at 200°C, due to the pore-pressure effect. Despite these results, RHA can be a viable option considering sustainability and high temperatures performance. In the main stage, the rapid cooling with water caused a greater reduction in strength, due to thermal gradients, however, caused a greater strength recovery in the first seven days of rehydration. Despite this partial recovery, the final strength of both concretes after 154 days of rehydration was less than 40% of the initial value. In water-cooled concretes thermal and XRD analyzes show recrystallization of the calcium aluminates, C-S-H and portlandite, to a greater degree in conventional concrete. In the exploratory stage it was possible to observe strong correlations between the independent variables; however, the same did not occur in the main stage, due to cracking and to the presence of water in the pores.

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.

Esta pesquisa propõe-se estudar a viabilidade de um ensaio de aderência aço-concreto apropriado (Appropriate Bond Test - ABT) para estimativa da resistência à compressão axial do concreto, objetivando empregá-lo como complemento ao controle de qualidade do concreto armado em campo. Originalmente os autores Lorrain e Barbosa (2008) apresentaram a utilização de um ensaio de aderência apropriado, denominado APULOT, para estimar a resistência à compressão do concreto, aumentando as possibilidades de controle tecnológico do concreto armado em canteiros de obras. Os mesmos propõem uma adaptação do método pull-out test (POT) tradicional, normalizado pela RILEM CEB/FIP RC6:1983, por ser este um ensaio de baixa complexidade e de custo reduzido. Para viabilizar o uso de um ensaio de aderência apropriado como ensaio de controle tecnológico do concreto em canteiro de obras é necessário definir um padrão para o mesmo e adaptá-lo da prática experimental do laboratório para o campo. O presente trabalho buscou avaliar os seguintes parâmetros: (1) Tipo de carregamento do ensaio (pull-out e push-in); (2) Influência do tipo de configuração geométrica das barras de aço; (3) Análises da preparação, moldagem, cura e estocagem dos corpos de prova do ABT; (4) Análises quanto à execução do ABT referentes à idade de ruptura, taxa de carregamento e tipo de ruptura; (5) Implementação do ABT em canteiro de obras, avaliando a sua potencialidade de efetuar estimativas da resistência à compressão a partir dos dados da tensão de aderência. Para tanto, foram ensaiadas 26 composições de concreto de classes distintas, com idades entre 3 e 28 dias. Foram, ainda, testadas 8 configurações distintas de barras de aço com diâmetros nominais de 8 e 12,5 mm. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio e adotando os coeficientes adequados, a correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto é satisfatória, fortalecendo o propósito de consolidar este ensaio como uma alternativa complementar para controle de qualidade do concreto armado. / This research proposes a study on the feasibility of bond test steel-concrete appropriate (Appropriate Bond Test - ABT) to estimate the compressive strength of concrete, aiming to use them as a supplement in the quality control of concrete in situ. Originally the authors Lorrain and Barbosa (2008) proposed the use of a modified bond test, called APULOT to estimate the compressive strength of the concrete, increasing the possibilities for technological control of reinforced concrete on construction sites. They propose an adaptation of the traditional method pull-out test (POT), normalized by the CEB / FIP RC6: 1983, because it is a test of low complexity and low cost. To enable the use of the test as a test technological control of concrete in construction site is necessary to define a standard for yourself and adapt it practice experimental laboratory to the field. This study evaluated the following parameters: (1) Type of load test (pull-out and push-in); (2) Influence of the type of geometric configuration of steel bar; (3) Analyses of preparation, molding, curing and storage of specimens of ABT; (4) Review of the implementation of ABT on age rupture, loading rate and type of fracture; (5) Implementation of ABT in construction site, evaluating its potential to make estimates of compressive strength from the data of bond stress. Therefore, 26 different compositions of concrete classes, aged between 3 and 28 days, were tested. Were also tested 8 different configurations of steel bars with nominal diameters of 8 and 12.5 mm. The results indicate that, under standard testing and adopting the appropriate coefficients conditions, the correlation between the maximum bond stress and the compressive strength of concrete is satisfactory, strengthening the purpose of consolidating this test as a complementary alternative to quality control reinforced concrete.

A questão ambiental vem se tornando tema recorrente nos foros nacionais e internacionais, estando atualmente inserida na opinião pública, nas comunidades e sendo norteadora na geração de novos produtos e serviços na área industrial e comercial voltados para a sustentabilidade. Neste sentido, a indústria da construção é um dos principais causadores de impacto ambiental, pois consome consideráveis recursos naturais e gera grandes quantidades de resíduos. Sendo assim, a utilização de resíduos como matéria prima na indústria da construção possibilita benefícios ambientais e econômicos. Buscando avançar nesta discussão, a presente pesquisa procurou inserir dois resíduos (cinza volante e cal de carbureto), gerados na região metropolitana de Porto Alegre, como possibilidade de solução de Engenharia. Para isto, é necessário um estudo do seu comportamento mecânico decorrente da cimentação proporcionada pela mistura e compactação destes materiais. Contudo, ainda não existe uma formulação de dosagem dessa mistura baseadas em critérios mais racionais. Assim, a presente pesquisa busca fornecer subsídios para que, através do uso da relação porosidade/teor volumétrico de cal obtidas a partir da identificação e quantificação das variáveis mais importantes no controle da resistência da mistura de dois resíduos, possa determinar o seu comportamento. Isto é, a formulação de equações para previsão da resistência à compressão simples do material cimentado em cura acelerada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples em corpos-de-prova com 5, 10 e 15% de cal, com peso específico aparente seco de 11, 12 e 13 kN/m³; curados por 1, 3 e 7 dias em câmara vaporizadora nas temperaturas 40, 60 e 80°C; e 3, 7 e 14 dias para cura sem vapor a 23°C. Os resultados demonstram que o aumento da quantidade de cal, do peso específico aparente seco, do tempo de cura e da temperatura provoca o aumento da resistência à compressão simples da mistura compactada. Entretanto, a temperatura apresentou um limite de influência para 3 e 7 dias, onde a variação de 60°C para 80°C não aumentou a resistência. A relação porosidade(/teor volumétrico de cal (Lv), ajustado por um expoente [/(Lv)0,11], mostrou-se adequado na formulação de equações na previsão da resistência do material cimentado para todas as temperaturas e tempos de cura estudadas. Além disso, a existência de relações únicas e distintas no controle da resistência à compressão simples em função da porosidade, teor volumétrico de cal e temperatura, assim como para o tempo de cura mostraram-se úteis para formulações de dosagem. Os resultados foram submetidos à análise de variância que comprovou que todos os fatores controláveis escolhidos para o experimento são significativos, assim como todas as interações entre eles. / The environmental issue is becoming a recurring theme in national and international forums, currently inserted in the public opinion, communities and being guiding the generation of new products and services in the industrial and commercial area focused to sustainability. In this sense, the construction industry is a major cause of environmental impact, it consumes considerable natural resources and generates large amounts of waste. Thus, the use of waste as a raw material in the construction industry provides economic and environmental benefits. Looking for progress in this discussion, this research sought to insert two wastes (fly ash and carbide lime), generated in the metropolitan region of Porto Alegre, as a possibility for solution of Engineering. For this, a study of its mechanical behavior due to cementation and compaction provided by the mixture of these materials is necessary. However there is not a rational dosage formulation of this mixture. Therefore, this research seeks to provide subsidy to determine behavior through the use of the relation of porosity/volumetric lime content obtained from the identification and quantification of the most important variables in the controlling of strength to the mixture of two residues. That is, the formulation of equations for predicting the compressive strength of cemented material into accelerated healing. For this, tests were conducted on samples with 5, 10 and 15% of lime; with dry unit weight of 11, 12 and 13 kN/m³; for 1, 3 and 7 curing days with steam in the temperature of 40, 60 and 80°C; and 3, 7 and 14 days without steam for 23°C. The results show that increasing the amount of carbide lime, dry unit weight, curing time and temperature has as consequence the increase of unconfined compression strength of the compacted mixture. However, the temperature had a limit of influence for 3 and 7 days, where the range of 60°C to 80°C did not increase the unconfined compression strength. The porosity()/volumetric lime content (Lv) ratio adjusted by an exponent [/(Lv)0,11], proved to be adequate to formulate equations to predict the strength of the cemented material for all temperatures and curing times studied. Furthermore, the existence of unique and distinct relationships in the control of unconfined compression strength of the mixture studied as a function of porosity, lime volumetric content, temperature, as for the cure time proved to be useful in dosage formulations. The results were subjected to analysis of variance showing that all the controllable factors chosen for the experiment are significant, as well as all interactions between them.

O objetivo deste estudo foi avaliar pinos pré-fabricados de fibra de vidro (White Post DC/FGM) submetidos à customização por desgaste da porção apical. Experimento 1: 5 pinos n. 4 foram divididos em 5 grupos (G) de acordo com o instrumento de desgaste: GA - sem desgaste, GB- mini torno industrial (Dentsply), GC - ponta diamantada n. 3195F (KG Sorensen), GD - disco de lixa de granulação média (Sof-Lex/3M/ESPE), GE- alicate (Tramontina). Observou-se a micromorfologia dos pinos em microscópio eletrônico de varredura (ZEISS/DSM 960). Experimento 2: 60 pinos de diferentes diâmetros foram divididos em 6 grupos: G0 - pinos n. 0,5, G1 - pinos n. 1, G2 - pinos n. 2, G3 - pinos n. 3, G4 - pinos n.4, G5 - pinos n. 4 com terço apical desgastado com discos de lixa até o equivalente ao terço apical dos pinos n. 2. Os pinos foram submetidos ao teste de flexão de 3 pontos na máquina de ensaios universal (Instron 5500 R), conforme ISO 10477. Experimento 3: 20 caninos humanos permanentes sofreram tratamento endodôntico e remoção das coroas clínicas padronizando 15 mm de remanescente radicular. Os dentes foram incluídos em resina acrílica com simulação do ligamento periodontal, receberam férula de 2 mm e foram divididos em 2 grupos: GI - pinos n. 4 cimentados em condutos preparados com broca equivalente ao pino (FGM), GII - pinos n. 4 customizados no terço apical cimentados em condutos preparados com brocas (FGM) equivalentes aos pinos n. 2 em 10 mm e n. 4 em 5 mm. Os pinos foram cimentados com cimento resinoso (Rely X U100/3M/ESPE), os corpos de prova receberam coroas diretas de resina composta (Enforce Core/Dentsply) padronizadas com coras de policarbonato (TDV) e foram submetidos ao teste de resistência à fratura na Instron a 45da ferramenta cilíndrica, com força de 500 N aplicada a 2 mm da incisal na face palatina/lingual, com velocidade de 0,5 mm/min até falha. O padrão de fratura foi classificado em favorável ou desfavorável. Os resultados foram tratados estatisticamente por teste de análise de variância (ANOVA, p<0,05). Os resultados dos testes de flexão e fratura foram respectivamente: G0 - 58,406,40; G1 - 83,959,43; G2- 103,4219,17; G3 - 160,7817,30; G4 - 170,4711,28; G5 - 106,3521,96; GI - 303,0262,21 e GII - 402,81131,97. O padrão de fratura foi tratado por Mann-Whitney que observou semelhança estatística entre os grupos. Concluiu-se que o desgaste de pinos de fibra de vidro com pontas diamantadas ou discos de lixa produz alterações micromorfológicas aceitáveis. O corte com alicate deve ser evitado. A customização por desgaste da porção apical de pinos de fibra de vidro diminui a resistência à flexão a valores aceitáveis. Dentes restaurados com pinos de fibra de vidro customizados por desgaste possuem resistência à fratura superior a dentes restaurados com pinos intactos. A customização por desgaste facilita a adaptação do pino ao conduto radicular e preserva a estrutura dental. / The purpose of this study was to evaluate fibre posts (White Post DC/FGM) submitted to customization of the apical portion. Experiment 1: 5 #4 posts were divided into five groups (G) and submitted to different custom adaptation treatments: GA no surface treatment, GB- industrial shaping tool (Dentsply), GC- #3195 fine diamond bur (KG Sorensen), GD- medium-grain paper discs (Sof-Lex/3M/ESPE), GE pliers (Tramontina). The micromorphology of the posts was observed in a scanning electron microscope (ZEISS/DSM 960). Experiment 2: 60 posts of different diameters were divided into six groups: G0 #0.5 posts, G1 #1 posts, G2 #2 posts, G3 - #3 posts; G4 - #4 posts and G5 #4 posts submitted to custom adaptation of the apical portion with paper discs until the diameter was equivalent to #2 posts. The posts were submitted to a 3 point bending test in a universal testing machine (Instron/5500 R), according to ISO 10477. Experiment 3: 20 freshly extracted permanent healthy human canines with similar size were endodontically treated and the crowns were removed, leaving a remaining root length of 15 mm. The teeth were embedded in acrylic resin with simulation of the periodontal ligament, received a 2 mm ferule and were divided into two groups: G1- 10 #4 posts were cemented into post spaces prepared with #4 drill (FGM) at 10 mm, G2 - 10 #4 customized posts were cemented into root spaces prepared with #2 drill (FGM) at 10 mm and #4 drill (FGM) at 5 mm. The posts were cemented with resin cement (Rely X U100/3M/ESPE), and the teeth received direct crowns of composite resin (Enforce Core/Dentsply), standardized with polycarbonate crowns (TDV). The fracture strength was measured on an Instron, at 45 degrees to the long axis of the tooth, until fracture. The 500 N cylindrical load was applied to the buccal/lingual axis 2 mm below the incisal line, at crosshead speed of 0.5 mm/min. The fracture pattern was observed and classified as favorable or unfavorable. The results were submitted to ANOVA (p<0.05). Flexural strength and resistance to fracture data were, respectively: G0 58.40+6.40; G1 83.95+9.43; G2 103.42+19.17; G3 160.78+17.30; G4- 170.47+11.28; G5 106.35+21.96;GI 303.02+62.21 and GII 402.81+131.97. Fracture patterns were statistically similar according to Mann-Whitney test. It was concluded that customization of fibre posts with diamond burs or paper discs produces acceptable micromorphological changes. The cut of the post with pliers should be avoided. Grounding of the apical portion of fibre posts reduces the flexural strength to acceptable values. Teeth restored with grounded fiber posts have grater fracture strength than teeth restored with intact posts. Grounding of the post facilitates adaptation to root walls and preserves tooth structure.