The durability of reinforced concrete structures derives from the protective effect provided by the concrete cover over the steel rebars. When the passivation of the steel is compromised, the whole structure is liable to corrosion phenomena, whose rate of propagation is mainly controlled by the electrical resistivity of the concrete between the anode and cathode and by the availability of oxygen at the cathode. The electrical resistivity of concrete is highly dependent on its physical and chemical characteristics. This study aimed at to investigate the influence of the content of rice husk ash (RHA) on the electrical resistivity of concrete and identify any correlations between electrical resistivity and compressive strength properties and changes in pore solution and pore structure. The mixtures in this study were prepared with water/binder ratios (w/b) of 0.35, 0.50 and 0.65 with RHA substitutions of 10%, 20% and 30% for cement. Samples with 50% blast furnace slag, 35% fly ash and a reference sample with 100% cement were also investigated. Electrical resistivity was determined using the four electrode method (Wenner s Method adapted for concrete). Tests of compressive strength, pore solution composition, pH e electrical condutivity, and mercury porosimetry were also performed. These indicate that that the age of the sample, the w/b ratio used and the mineral additions have a expressive effect on the electrical resistivity of concrete because of changes in the concrete pore structure and in the composition and volume of pore solution. Results show there is a exponential increase in concrete resistivity as the content of RHA grows. This is confirmed by the smaller size of the pore network and the lower specific conductivity of the pore solution, which show a sound correlation. The best results in electrical resistivity were obtained with content of 30% of RHA. The best cost/benefit ratio for compressive strength values of 65MPa and electrical resistivity of 30kΩ.cm was obtained with the use of 10% RHA and for compressive strength values of 65MPa and electrical resistivity of 60kΩ.cm, the best results were obtained with 20% RHA. / A durabilidade das estruturas de concreto armado é resultado da ação protetora do concreto sobre o aço. Quando a passivação do aço deixa de existir, a estrutura torna-se vulnerável ao fenômeno da corrosão, cuja propagação, após iniciada, é essencialmente controlada pela resistividade elétrica do concreto entre o ânodo e o cátodo e pela disponibilidade de oxigênio no cátodo. A resistividade elétrica do concreto é uma propriedade extremamente sensível às características físicas e químicas do mesmo. O presente trabalho buscou investigar a influência do teor de cinza de casca de arroz (CCA) na resistividade elétrica do concreto, bem como correlacionar os resultados obtidos com a resistência à compressão axial e alterações na composição da solução aquosa e estrutura dos poros. Foram investigadas misturas com relações água/aglomerante (a/ag) 0,35 , 0,50 e 0,65 com teores de substituição em massa de 10%, 20% e 30% de CCA. Para comparar os resultados, misturas com 50% de escória de alto forno, 35% de cinza volante e uma mistura de referência com 100% de cimento foram simultaneamente investigadas. A resistividade elétrica foi determinada utilizando o método dos quatro eletrodos (método de Wenner, adaptado para uso em concreto). Paralelamente, foram realizados ensaios de resistência à compressão axial, composição, pH e condutividade elétrica específica da solução aquosa dos poros e porosimetria por intrusão de mercúrio. Verificou-se que a idade, a relação a/ag e as adições minerais mostraram uma influência expressiva na resistividade elétrica do concreto, em virtude principalmente das alterações na estrutura dos poros e na quantidade e composição da solução dos mesmos. Os resultados mostraram um crescimento exponencial na resistividade do concreto com o aumento do teor de CCA. Tal fato foi confirmado pelo maior refinamento dos poros e menor condutividade específica da solução dos mesmos, mostrando haver uma ótima correlação entre estes fatores. Assim, os melhores resultados na resistividade elétrica foram obtidos com o teor de 30% de CCA. A melhor relação CUSTO/BENEFÍCIO, para 65MPa de resistência à compressão e 30kΩ.cm de resistividade elétrica, foi obtida com 10% de CCA e, para 65MPa e 60kΩ.cm, os melhores resultados foram atingidos com 20% desta adição.

A caracterização geológica e geotécnica dos locais de implantação de aterros sanitários é fundamental, tanto para fornecer subsídios adequados ao projeto de instalação das células de deposição dos resíduos sólidos urbanos (RSU), quanto para que se conheçam as características da área antes de ser modificada pela obra. Neste sentido, o presente trabalho visou mostrar a contribuição que a geofísica, com o uso da técnica da eletrorresistividade e do potencial espontâneo, associado a informações de investigação geotécnica direta pode dar para o estabelecimento de um background da área de instalação do aterro sanitário da cidade de São Carlos-SP. Foram realizados 7 caminhamentos elétricos (CE) com o arranjo dipolo-dipolo com eletrodos espaçados de 10 metros e três sondagens elétricas verticais (SEV), utilizando o arranjo Schlumberger, com profundidade de investigação de até 100 metros. Para processamento dos modelos bidimensionais dos CE utilizou-se o programa RES2DINV, e enquanto que para as SEV foi utilizado o modelo unidimensional. A interpretação dos modelos geoelétricos foi aperfeiçoada pela confrontação com informações geológico-geotécnicas prévias da área, obtidas nos estudos de impacto ambiental (EIA/RIMA) e resultados de sondagens de simples reconhecimento (SPT), realizadas na fase de estudo para implantação do aterro sanitário. Com isso foi possível definir com clareza a profundidade do topo rochoso e das zonas de maior umidade nos CE e SEV. O conjunto de seções de CE foi georeferenciada com o auxílio de GPS de precisão, o que permitiu o tratamento espacial das informações e o estabelecimento dos mapas da superfície do topo rochoso, das zonas de fluxo de água subterrânea e da espessura dos materiais inconsolidados. O conjunto de informações obtido permitiu identificar locais possíveis para a instalação futura de poços de monitoramento, assim como os dados geoelétricos das várias camadas servirá como padrão para identificar eventuais contaminações do solo ou da água subterrânea no futuro. A identificação da presença do topo rochoso em pequena profundidade, em algumas áreas do aterro, permite o melhor planejamento das escavações para instalação das células de deposição do RSU. / The geological and geotechnical characterization of landfill implantation areas is crucial; even to provide appropriate subsidies of urban solid residues (USR) installation project of deposition cells and for knowing the characteristics of the area before being modified by the work. In this sense, the present work aimed to show the contribution that the geophysics, with the use of electrical resistivity technique and the spontaneous potential, associated with direct geotechnical investigation information can give to the establishment of a background of landfill installation area from São Carlos-SP city. Were performed 7 electrical imaging (EI) with the dipole-dipole array with electrodes spaced by 10 meters and three vertical electrical sounding (VES), using the Schlumberger array with depth research up to 100 meters. For processing of two-dimensional models of the EI was used the RES2DINV program and while for the vertical electrical sounding (VES)-was used one-dimensional model. Interpretation of geoelectric models was enhanced by the confrontation with geological and geotechnical information of prior area, obtained in the environmental impact assessment (EIA) and results of a simple reconnaissance probes, performed in the study phase for the landfill implementation. It was possible to clearly define the depth of the bedrock and the higher humidity areas in the EI and VES. The set of sections electrical Imaging (EI) was georeferenced with the aid of GPS accuracy that allowed the spatial treatment of Information and the setting maps of the bedrock surface, the groundwater flow zones and the thickness of the unconsolidated materials. The obtained set of information enabling identification of possible locations for the wells future monitoring installation, as well as the geoelectrical data from several layers will be use as a standard to identify possible contamination of the soil or groundwater in the future. The identification of bedrock presence in small depth, in some areas of landfill, allows better planning of excavation for installation of MSW deposition cells.

A variabilidade das propriedades físicas do solo apresenta impacto sobre o desempenho das atividades de produção agrícola. Métodos indiretos para obtenção de informações sobre as propriedades do solo com interesse agronômico são utilizados com o intuito de favorecer o uso de insumos de modo mais adequado. A condutividade elétrica aparente do solo (CEa) é influenciada por diversas propriedades, muitas delas interrelacionadas e com variabilidade em curta distância, sendo difícil a separação dos diversos fatores. As medidas de CEa são usualmente tomadas em superfície com arranjos de eletrodos para prospecção de um volume de solo proporcional à distância entre eles. Neste trabalho foi utilizada uma metodologia que permitiu identificar algumas das propriedades com maior impacto sobre a CEa, merecendo destaque aquelas relacionadas ao espaço poroso do solo. A caracterização detalhada da variação da CEa ao longo do perfil do solo e sua comparação com aquela obtida a partir da sondagem elétrica vertical permitiram identificar algumas limitações desta técnica. A presença de camadas com variação de diversas propriedades físicas e de umidade no perfil do solo alterou os valores observados em superfície. A relação entre a distância de separação dos eletrodos no arranjo com quatro pontas igualmente espaçadas, e a profundidade de prospecção, coeficiente k, oscilou entre 0,35 e 0,70 para os solos LVd, LAd e PVe avaliados. A sondagem elétrica empregada na caracterização de variabilidade espacial na horizontal e em profundidade em uma área com teores de argila oscilando entre 150 e 379 g kg-1 na camada 0 a 0,2 m e entre 225 e 326 g kg-1 na camada 0,6 a 0,8 m apresentou resultado satisfatório. / The variability of soil physical properties has an impact on the performance of agricultural production activities. Indirect methods for obtaining information on the soil properties with agronomic interest are used to allow the use of inputs more appropriately. The apparent soil electrical conductivity ( ECa ) is influenced by several properties , many of them interrelated and presenting variability in short distances, being difficult to separate the various factors. ECa measures are usually taken in surface, using electrode arrangements for prospecting a soil volume proportional to the distance between them. In this work, a methodology was used that identified some of the properties with the greatest impact on the ECa, with emphasis to those related to soil porous space. The detailed characterization of the variation of ECw throughout the soil profile and its comparison with that obtained from the vertical electrical sounding was carried to identify certain limitations of this technique. The presence of several layers with varying physical properties and moisture in the soil profile changed values obtained from surface sounding. The relationship between the separation of the electrodes in the array with four points equally spaced, the Wenner array, and the depth of exploration, coefficient k, ranged between 0.35 and 0.70 for the soils LVd , LAd PVe and evaluated. A survey was done for the ECa characterization of spatial variability in the horizontal and along soil profile in an area with clay content ranging from 150 to 379 g kg - 1 in the layer from 0 to 0.2 m and between 225 and 326 g kg - 1 in layer 0, 6 to 0.8 m. The use of ECa for characterizing this variability showed satisfactory results.

O aterramento elétrico cumpre uma função essencial em um sistema de distribuição de energia elétrica, devendo atender, dentre vários requisitos, aqueles estabelecidos quanto aos valores de tensão de passo e de toque. Entretanto, em locais onde o solo apresenta valores elevados de resistividade, surgem dificuldades que nem sempre são superadas no sentido de obedecer às exigências citadas nas normas técnicas e especificações. Dentro deste contexto, este trabalho tem por objetivo avaliar a utilização de condutores e hastes envolvidos em concreto em sistemas de aterramento, visando à redução dos valores de resistência de terra. Inicialmente é abordada uma configuração convencional de malha de aterramento adotada por uma concessionária de energia elétrica, sendo realizados estudos de modo a verificar a influência do espaçamento e da quantidade das hastes nos valores de resistência de terra. São também consideradas modificações nas dimensões da malha e a utilização de hastes profundas e, na seqüência, são analisados os resultados de outras configurações. De modo a verificar a efetividade do uso do concreto, foram realizadas várias simulações computacionais considerando o sistema de aterramento com a utilização de condutores e hastes envolvidos em concreto. Diversas situações foram investigadas, sendo possível concluir que o uso do concreto resulta em menores valores de resistência de terra em relação às malhas convencionais. Esse resultado, de certo modo, vem ao encontro das expectativas, porém deve ser ressaltada a contribuição do trabalho, a qual possibilita a análise, através de cálculos teóricos, do comportamento das malhas de aterramento com o uso do concreto. A literatura pesquisada apresenta poucos resultados teóricos, sendo encontradas algumas investigações nesse tema onde são consideradas somente medições realizadas no campo. / The electrical grounding plays an essential role in a system of electric power distribution, and must follow, among many requirements, those ones established as step voltage values and touch voltage values. However, in those places where the soil has high resistivity values, some difficulties arise and may not always be overcomed in order to follow the requirements set forth in technical standards and specifications. In this context, the aim of this study is to evaluate the use of electrical conductors and rods encased in concrete inside grounding systems, in order to reduce the ground resistance values. Initially it was observed a conventional configuration of grounding grid that is used by an electric utility, and studies were made in order to verify the influence of the number of rods and the distance between them in the values of grounding resistance. There are also been taken into consideration the changes in the grounding grid dimensions and the use of deep rods and, right after, the results of other configurations are analyzed. In order to verify the effectiveness of the use of concrete, several computer simulations were performed considering the grounding system that used conductors and rods encased in concrete. Several situations were investigated, and it was possible to conclude that the use of concrete results in lower values of ground resistance compared to conventional grounding grid. This result, in a certain way, matches with the expectations, but it should be emphasized the contribution of the study which enables, through theoretical calculations, the analysis of the grounding grid behavior with the use of concrete. The literature shows few theoretical results and presents only some researches on this issue in which ones only measurements made in the field are considered.

Nos últimos anos, a preocupação com a poluição e a contaminação do subsolo provocadas pela disposição de resíduos sólidos urbanos ou industriais tem crescido no Brasil, principalmente no que diz respeito aos lixões e aterros controlados em operação ou desativados na maioria das cidades brasileiras de pequeno e médio porte. A tese apresenta os resultados de diversas campanhas de investigação realizadas no aterro de resíduos sólidos urbanos de Bauru, situado no centro do Estado de São Paulo e sobre o aqüífero Bauru, que aflora em cerca da metade de todo o território paulista. O objetivo foi avaliar a poluição e a contaminação do entorno e do subsolo do aterro, através da utilização de diferentes técnicas de investigação. Entre as técnicas utilizadas, incluem-se: geofísica de superfície, poços de monitoramento, piezocone (CPTU), piezocone de resistividade (RCPTU) e amostragem de solo e água. Ensaios de laboratório de caracterização, resistividade elétrica e com percolação de chorume em amostras indeformadas de solo foram realizados para confirmar e entender melhor o caminhamento e a interação das plumas de contaminação com o meio. Uma revisão de todas as informações prévias sobre as características físicas, hidrogeológicas e de operação do aterro, desde sua implantação, em 1992, foi fundamental para a escolha dos locais para realização dos novos ensaios de campo e re-interpretação dos mesmos. As principais contribuições são: a) Aplicação de novas técnicas de investigação em solos tropicais contaminados; b) Desenvolvimento de um sistema em laboratório para estimativa de parâmetros de transporte de poluentes e para medida de resistividade elétrica em solos tropicais; c) Avaliação da resistividade elétrica como uma ferramenta promissora para investigação geoambiental; d) Avaliação da contaminação e da poluição no aterro a partir de diferentes técnicas de investigação; e) Orientação e sugestões para realização de futuras investigações, sejam na área de estudo ou em outros solos tropicais. Os ensaios geofísicos facilitaram a visualização da dimensão espacial e a detecção dos sentidos das plumas de contaminação existentes na área. Os ensaios de piezocone confirmaram essa contaminação em alguns pontos, utilizando-se amostradores especiais de solo e água. As campanhas de coleta de água dos poços de monitoramento permitiram avaliar a evolução da pluma de contaminação com o tempo. As medidas de resistividade em laboratório possibilitaram definir valores de referência para os solos do aterro, confirmando a grande influência exercida pela mineralogia, intemperismo e grau de evolução dos solos tropicais nos valores de resistividade. Os elevados valores de permeabilidade e dispersividade explicam o aparecimento de mais de uma pluma de contaminação na área: uma principal e permanente a oeste; uma ao sul do aterro, na região de disposição dos resíduos hospitalares; uma a leste do sentido do fluxo subterrâneo, que sofria influencia dos elevados níveis piezométricos de chorume dentro da massa de lixo; e pontos de contaminação centrais, que ocorrem abaixo e a grandes profundidades da base do aterro. Os resultados confirmaram a importância de se integrar diferentes técnicas de investigação geoambiental, diretas e indiretas, para melhor avaliar casos de contaminação e poluição em solos tropicais, de gênese e comportamento complexos, e presentes em grande parte do território brasileiro. Propostas para melhoramento e realização de futuros ensaios na área, assim como de ordem prática para recuperação, monitoramento e operação do aterro são apresentadas, a fim de melhorar a qualidade das condições in situ locais. / For the last years, the concern about pollution and contamination of the soil and groundwater caused by the industrial and municipal solid waste disposal sites has increased in Brazil. Due to the non-application of the environmental guidelines for landfill construction and operation, dumps and controlled dumps in operation or deactivated, located in small and medium-size brazilian cities, have called the attention about this problem. This Thesis presents the results of several tests carried out at the Bauru\'s municipal solid waste disposal site, located in the center of São Paulo State and above the Bauru\'s aquifer, which appears at approximately half São Paulo State superficial area. The main objective was to assess the pollution and contamination caused by this landfill, using different techniques for geoenvironmental site investigation. These techniques included: superficial geophysics, monitoring wells, piezocone (CPTU), resistivity piezocone (RCPTU) and soil and water sampling. Laboratory tests including characterization, electrical resistivity measurements and pollutant transport in undisturbed soil samples were conducted to verify and to better understand the contamination plumes pathways and their interaction with the environmental site. A review of all existing data about the site, hydrogeological characteristics and operation of the landfill, since it was idealized in 1992, were also important for a better selection of new in situ tests and (re) interpretation of them. The main contributions are: a) Application of new site investigation techniques in contaminated tropical soils; b) Development of a system in laboratory for pollutants transport parameters estimation and electrical resistivity measurements in tropical soils; c) Evaluation of the electrical resistivity measures as a promising tool for geoenvironmental researches; d) Pollution and contamination assessment of the site based on the different techniques; e) Directions and suggestions for future site investigations at the study site or in other tropical areas. The geophysical tests facilitated the visualization of the spatial distribution and directions of the local contamination plumes. The piezocone tests confirmed this contamination in some local spots, supported by special soil and water samplers. Numerous groundwater samples collected from the permanent monitoring wells allowed the assessment of the contamination plumes evolution as time passed by. The resistivity measurements in laboratory detected background resistivity values for the local soils, confirming the great influence of the mineralogy, weathering and degree of evolution of the tropical soils. The high permeability and dispersivity values explain the occurrence of more than one contamination plume at the site: a principal and permanent plume located to the west side; on the south of the landfill, where medical wastes were disposed; to the east side of the groundwater flow, caused by the high piezometric leachate levels inside the landfill; and some central spots of contamination occurring below and deep inside the landfill. The results confirmed the importance of the integration of different techniques for geoenvironmental site investigation, using direct and indirect methods to better understand the contamination and pollution in tropical soils, which have complex genesis and behavior, and take place in a great part of the brazilian territory. Practical proposals to improve and carry out new tests at the site, as well as for recovering plans, monitoring and operation of the landfill are presented in order to improve the local in situ conditions.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-05T12:26:48Z No. of bitstreams: 1 JOÃO RAFAEL SEVERO NOGUEIRA_ .pdf: 2326836 bytes, checksum: feff4e1efd0b8efb7dec079f29659d53 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T12:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO RAFAEL SEVERO NOGUEIRA_ .pdf: 2326836 bytes, checksum: feff4e1efd0b8efb7dec079f29659d53 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPERGS - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul / A reciclagem dos resíduos de construção e demolição (RCD) classe A é incentivada e a viabilidade do seu emprego como agregado alternativo em concretos e argamassas já vem sendo estudada por diversos autores. A fração de concreto do RCD é indicada como a mais viável para o emprego como agregado na produção de concretos, pois apresentam propriedades mecânicas mais elevadas que outras frações do RCD classe A, e características próximas à matriz na qual são inseridos. Porém, apresentam-se mais porosos e possuem propriedades mecânicas inferiores aos agregados convencionais. A porosidade do agregado de concreto reciclado influencia na sua absorção de água, o que geralmente altera a demanda de água da nova mistura, podendo desta forma, trazer prejuízos ao novo concreto, principalmente no estado fresco e na durabilidade. Muitas pesquisas têm incorporado o Agregado Graúdo Reciclado de Concreto (AGRC) ao concreto no início da mistura, o que faz com que o mesmo tenha maior tempo para absorver a água de amassamento durante o preparo e manipulação, trazendo prejuízos a consistência do concreto. Um dos métodos para mitigar este efeito é o seu emprego saturado ou parcialmente saturado com água, o que introduz uma etapa prévia de preparação do AGRC na produção do concreto. A presente pesquisa tem por objetivo comparar dois diferentes métodos de incorporação do AGRC na mistura de concreto, com o intuito de mitigar os efeitos da sua maior absorção de água. Alternativamente ao método tradicional, foi avaliada neste estudo a incorporação do AGRC seco ao final da mistura. Para avaliar estes concretos, foram realizados os ensaios de abatimento de tronco de cone (slump), resistividade elétrica no estado fresco, resistência à compressão, absorção de água por capilaridade e resistividade elétrica no estado endurecido. A consistência do concreto sofre menos influência do AGRC quando ele é incorporado no final da mistura. No entanto, a resistividade no estado fresco não aponta diferenças significativas entre os dois métodos. Já no estado endurecido, percebe-se que, por absorver água de amassamento, e com isso reduzir a relação a/c efetiva, a incorporação do AGRC na primeira etapa da mistura traz resultados de resistência à compressão, em alguns traços, superiores ao concreto de referência. / The recycled concrete aggregate (RCA) have been widely studied and the results have been showed that its employ in partial replacement can be feasible. This recycled aggregate is more viable to use in concrete than those recycled from mixed construction and demolition waste. However, the RCA has a higher porosity than natural aggregate and sometimes their mechanical resistance is less than the new concrete resistance. The higher porosity leads the RCA to absorb the mixing water of new concrete and to reduce the concrete slump. To avoid these problems the consequences are an increase on the water demand and on the cement consumption, in order to maintain the water/binder ratio. There are some ways to mitigate these problems like as to add water to the mixture, use the RCA pre saturated, cover the RCA surface with resins, use carbonated RCA. Some researchers proposed different concrete mix methods to produce concrete with RCA with some good results. The aim of this research is to evaluate two methods of mixing concrete with recycled concrete aggregate and their influence in fresh and hardened concrete properties. Usually the RCA is added to the mixture in the same time as the natural aggregate. This practice put the RCA in contact with the fresh mixing for a large period time and lead to absorb a higher amount of water. In consequence, there is a great loss in concrete slump, but this can bring an increment in the concrete resistance. In alternative, this work proposed the adding of RCA in the end of the mixture, evaluating the influence of the two methods the properties of fresh concrete and hardened concrete. The loss in concrete slump is lower when the RCA is introduced at the end of the mixture. However there is no significant difference in the electrical resistivity of fresh concrete. For hardened concrete, the best results were from concretes where the RCA was added at the end of the mixture.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-15T14:12:54Z No. of bitstreams: 1 Carlos Eduardo Braun_.pdf: 3816402 bytes, checksum: 868ecc968577b70b35d2cfde265248ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T14:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Eduardo Braun_.pdf: 3816402 bytes, checksum: 868ecc968577b70b35d2cfde265248ec (MD5) Previous issue date: 2015-04-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Durante a execução de elementos de concreto no canteiro de obras, procedimentos de controle de qualidade do concreto são adotados com o objetivo de verificar se o material atende às características de projeto. Esta verificação também visa evitar falhas durante as etapas subsequentes da construção, que podem levar até à inviabilização do empreendimento. Estudos sobre métodos que têm como objetivo estimar a relação água/cimento (a/c) do concreto no estado fresco vêm recebendo maior atenção nos últimos tempos, devido à importância deste parâmetro sobre a resistência e durabilidade das estruturas de concreto, e por não existirem métodos práticos e precisos disponíveis até o momento, que permitam a sua determinação após a realização da mistura. Estudos sobre o método da resistividade elétrica apontam para uma forte correlação entre os valores de resistividade e a relação água/cimento do concreto no estado fresco, possibilitando a utilização do método como uma interessante alternativa para determinação da relação a/c. O presente estudo tem como objetivo apresentar uma análise do método da resistividade elétrica, aplicado à estimativa de valores de relação água/cimento de concretos no estado fresco, confeccionados com cimentos nacionais, além da estimativa de valores de resistência à compressão axial do concreto no estado endurecido. Foram realizados ensaios com concretos dosados a partir do método IPT/EPUSP para seis cimentos nacionais (CPV-ARI, CPIV-32, CPIII-40, CPII-Z-32, CPII-F-32 e CPII-E-40), variando-se a relação a/c (0,35, 0,45, 0,55 e 0,65), utilizando uma sonda aprimorada para realização dos testes, a qual foi desenvolvida neste estudo com base num protótipo já desenvolvido anteriormente. Os resultados obtidos apontam para uma forte correlação existente entre a resistividade elétrica do concreto no estado fresco e a relação a/c, com valores médios das estimativas para relação a/c dentro do intervalo de ±0,02, com relação aos valores efetivos das misturas testadas. A margem de erro média para as estimativas de relação a/c, considerando-se todos os cimentos testados, ficou no intervalo entre 2,25% e 9,38%. Foram obtidos coeficientes de determinação na ordem de 85,7% a 95,2% para as estimativas de resistência à compressão, mostrando que é possível determinar tanto a relação a/c quanto a resistência à compressão do concreto através do método da resistividade elétrica, quando o material encontra-se ainda no estado fresco. / During construction of concrete elements in the building site, quality control proceedings are adopted in order to verify if the concrete reaches its design specifications, which also avoids failures during the subsequent stages of the construction. Test methods used for the determination of the water-cement (w/c) ratio have received increased attention, due to the importance of this ratio for the concrete resistance and durability, and also because there isn’t any practical and sufficiently precise method available at the moment, which could be used for determining water-cement ration after mixing. Studies about the electrical resistivity method have shown a strong relationship between the measured resistivity values and water-cement ratio, for the fresh concrete, making this method an interesting alternative for determining w/c ratio. This study presents an analysis of the electrical resistivity method, applied to determine the water-cement ratio of several fresh concrete mixtures made with different types of Brazilian cements, in addition to estimates of compressive strength values of the hardened concretes. Concrete mixtures were made out of six cement types (CPV-ARI, CPIV-32, CPIII-40, CPII-Z-32, CPII-F-32 and CPII-E-40), dosed by the IPT/EPUSP method, and four water-cement ratios (0.35, 0.45, 0.55 and 0.65). Tests were performed using an improved probe, developed in this study, based in one prototype developed previously. Results shown a strong relationship between the electrical resistivity of fresh concrete and its water-cement ratio, with average estimated values within ±0,02 of the actual water-cement ratio values for the mixtures tested. The average error for the w/c ratio estimated values, considering all of the cements tested, was between 2,25% and 9,38%. The compressive strength estimates reached coefficients of determination between 85,7% and 95,2%, showing that it is possible to estimate both w/c ratio and compressive strength of concrete while still in the fresh state with the electrical resistivity method presented here.

Orientador: Maria da Consolação Fonseca de Albuquerque / Resumo: O trabalho apresenta um estudo exploratório sobre o uso de cinzas de casca de arroz como finos em argamassas autoadensáveis. Para tanto foram realizadas composições de argamassas vibradas e autoadensáveis variando-se os parâmetros tais como a relação água/cimento, superplastificante/cimento, e volume de agregado miúdo/volume de argamassa, mantendo-se constante a relação finos/cimento, e as relações água/materiais secos, bastante próximas. Foram realizados ensaios no estado fresco e no estado endurecido. Para o estado fresco foram realizados de modo a poder nortear as composições, a saber: ensaio Flow- table para os casos de argamassas vibradas e de espalhamento Slump-flow para os casos de argamassas autoadensáveis, ensaio Slump-test para os casos de argamassas vibradas e de escoamento confinado V-funnel para os casos de argamassas autoadensáveis, e avaliação da massa específica aparente. No estado endurecido foram realizados os ensaios de resistência à compressão simples e diametral, e os de absorção d’água. Os resultados foram então comparados uns com os outros ou analisados dentro do seu contexto. Encontraram-se valores que puderam corroborar para as vantagens do uso das cinzas de casca de arroz nas argamassas autoadensáveis, sobretudo nos resultados relativos aos valores das resistências mecânicas alcançadas e dos níveis de absorção d’água. Observou-se também aparente rigidez para os casos das argamassas autoadensáveis. Observou-se que as argamassas autoadensáveis podem al... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The paper presents an exploratory study on the use of rice husk ash as fine in self-compacting mortars. Therefore, we conducted compositions vibrated and self-compacting mortars varying parameters such as the water/cement superplasticizer/cement ratio and the volume of fine aggregate/volume of mortar, keeping constant the fines/cement ratio, and the relationship water/dry materials very close. Assays were performed in fresh and hardened state. For fresh state were conducted in order to guide the compositions as follows: Flow-test table for cases of vibrated mortar Slump-flow and spread in cases of self-compacting mortar, Slump-test assay for the cases of mortars vibrated and V-funnel flow confined to cases self-compacting mortars, and evaluation of the bulk density. In the hardened state were performed strength tests to simple and diametrical compression, and the water absorption. The results were then compared with each other or analyzed in context. They met values that might corroborate the advantages of the use of rice husk ash in self-compacting mortars, particularly in the results for the values of mechanical strength and achieved the levels of water absorption. There was also apparent rigidity for cases of self-compacting mortars. It was observed that the mortar self-compacting can achieve a differentiated behavior in decreasing the water absorption values over time in order to anticipate these reductions within their maximum permitted levels. / Mestre

O sulfeto de cádmio (CdS) é um semicondutor calcogeneto do tipo II-VI com band gap direto de 2,4 eV. Desperta interesse acadêmico e tecnológico na confecção de dispositivos optoeletrônicos e células solares e vem sendo considerado para a fabricação de transistores de filme fino sobre substratos flexíveis. Para que haja avanços nessa área em especial, a construção de transistores a efeito de campo dos tipos P e N em CdS é preciso compreender e controlar a resistividade desse material. Neste trabalho produzimos filmes finos de CdS com cerca de 100 a 500 nm de espessura utilizando a técnica de ablação a laser pulsado (PLD) em 20 a 90 mTorr de argônio. Os filmes foram depositados sobre carbono vítreo, folha de cobre, SiO 2 e poli(tereftalato de etila) (PET). Foram caracterizados por espectrometria de retroespalhamento Rutherford (composição química), difração de raios X (microestrutura), espectroscopia de absorção de raios X (ordem local), fotoluminescência (estados eletrônicos) e medições Van der Pauw e Hall (resistividade, concentração de portadores de carga e mobilidade). Verificamos que há deficiência de enxofre nos filmes depositados nas pressões mais baixas, o que é explicado pelo efeito de self-sputtering durante a PLD. Há incorporação de oxigênio; ao que tudo indica, ele é proveniente do alvo utilizado na deposição dos filmes. Identificamos a estrutura cristalina hexagonal e estimamos tamanho de cristalito em torno de 30 nm. Nas medidas elétricas foi observado comportamento tipo N e diminuição da resistividade (aumento na concentração de portadores de carga) proporcional à carência de enxofre. O band gap verificado é 2,9 eV (devido ao oxigênio). Resistividade, concentração de portadores de carga e mobilidade situaram-se nos intervalos 10-1-104 Ω cm, 1019-1013 cm-3 e 2-12 cm2 V-1 s-1, respectivamente. O conjunto desses resultados confirma a relevância de defeitos pontuais e oxigênio nas propriedades elétricas de CdS e mostra que é possível, pelo menos em parte, controlar o comportamento elétrico a partir da pressão de deposição empregada em PLD. / Cadmium sul de (CdS) is a II-VI, chalcogenide semicondutor that features a direct band gap of 2,4 eV. It is currently used in optoelectronic devices and solar cells and has been considered for the fabrication of thin lm transistors on exible substrates. Development in this area in particular, the availability of both N- and P-type eld e ect transistors on CdS requires understanding and control of electrical resistivity. In this work thin CdS lms (ca. 100 to 500 nm-thick) were deposited by pulsed laser deposition (PLD) in 20 to 90 mTorr of argon. The lms were deposited on glassy carbon, copper foil, SiO2, and polyethylene terephthalate (PET). They were characterized by Rutherford backscattering spectrometry (chemical composition), x-ray di raction (microstructure), x-ray absorption spectroscoy (local order), photoluminescence (electronic states), and Van der Pauw and Hall measurements (resistivity, carrier concentration, and mobility). We observed excess cadmium in the lms deposited at the lowest pressures, which is explained by the self-sputtering e ect during PLD. There is incorporation of oxygen, presumably from the CdS target. We identi ed only the hexagonal phase of CdS and estimated the crystallite size as ca. 30 nm. Electrical characterization showed N-type behavior and decreasing resistivity (increasing charge carrier concentration) proprtional to the excess of cadmium in the lms. The measured band gap was 2,9 eV (due to the presence of oxygen). Resistivity, charge carrier concentration, and mobility were in the range 10-1-104 cm, 1019-1013 Ω cm-3, and 2-12 cm2 V-1 s-1, respectively. These results con rm the relevance of point defects and oxygen in the electrical properties of CdS and show that it is possible to control electrical response through the deposition pressure in PLD.

Este trabalho apresenta uma investigação experimental de propriedades de magnetotransporte em filmes finos de YBa2Cu3O7-d preparados segundo um método que envolve uma etapa de deposição química. Filmes com diferentes concentrações de oxigênio foram obtidos mediante processos de implantação iônica e desoxigenação por recozimento em temperaturas elevadas. Desta forma foi possível estudar amostras em diferentes estados de dopagem. Foram feitas observações sistemáticas de excesso de voltagem transversal no entorno da transição normal-supercondutor numa significativa fração das amostras preparadas. Estas observações foram atribuídas à microestrutura granular dos filmes, que se comportam como realizações experimentais do modelo de vidro quiral supercondutor. Esta interpretação foi corroborada por medidas dos efeitos de flutuações térmicas na condutividade longitudinal, as quais levaram à identificação de um regime genuinamente crítico dominado pela termodinâmica de modelo de vidro quiral. Medidas sistemáticas de efeito Hall na fase normal dos filmes finos estudados foram interpretadas através da suposição de que uma contribuição anômala, dependente da temperatura, existe em adição ao termo ordinário. A contribuição anômala é bem descrita por uma lei exponencial de cut-off cujo parâmetro característico varia com o estado de dopagem das amostras tal como a temperatura de pseudogap. Tais resultados apontam para a existência de estreita correlação entre o efeito Hall dependente da temperatura dos cupratos supercondutores e o fenômeno do pseudogap. / This work reports on experimental magnetotransport results in the thin films of grown by a chemical deposition method. Films with different oxygen contents were prepared using ion implantation and high temperature annealing processes. Samples with several doping levels were thus available. Systematic observation of the excess transversal voltage effect were performed near TC in several of the studied samples. The effect was attributed to the granular microstructure of the chemically prepared films, that behave as experimental realizations of the superconducting chiral glass model. Results obtained from thermal fluctuation studies of the longitudinal conductivity near TC reinforces this interpretation. The Hall effect in the normal phase was systematically studied. The results were described by supposing that an anomalous and temperature dependent contribution adds to the ordinary term. The anomalous Hall resistivity is well described by an exponential cut-off law where the characteristic parameter is a measure of the doping dependent pseudogap temperature. These results indicate that a strong correlation exists between the temperature dependent Hall resistivity and the pseudogap phenomenon in the high temperature cuprate superconductors.