Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-18T11:59:04Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Mizael Martins - 2016.pdf: 6652239 bytes, checksum: 06fc65f07d3460875f7ecd163b128a49 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-18T12:00:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alex Mizael Martins - 2016.pdf: 6652239 bytes, checksum: 06fc65f07d3460875f7ecd163b128a49 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T12:00:09Z (GMT). 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In this sense, the present work evaluates the mechanical properties, the mechanisms of transport of chlorides and the performance in relation to the corrosion of the reinforcement, in concretes that contain high performance pozolanic mineral additions, in order to evaluate the influence of the presence of these additions in these properties. Three different study mixes were developed containing respectively, 9% of silica fume in composition with 1% of nanosilica, 5% of a high fineness metakaolin in composition with 5% of a slightly less fine metakaolin, both with high pozzolanic activity and a mix containing only 10% of the finest metakaolin, in addition to a reference mix. Analyzes related to the chloride transport are presented: penetrability and diffusion; analyzes related to the corrosion of reinforcement: induction of corrosion by aggressive solution wetting cycles and air drying, surface electrical resistivity of concrete and corrosion potential, besides the mechanical characterization. The concretes with incorporation of pozzolanic addition showed, in general, improvements in the mechanical properties. In the chloride transport properties and corrosion performance of the reinforcements, the improvements from the mineral additions were significant. Thus, it was concluded that the incorporation of the different mineral additions studied in the present work significantly altered the properties of the concrete, with a positive highlight for the properties associated with durability, in which the benefits of using mineral addition are more pronounced. / A introdução da energia eólica na matriz energética brasileira é de suma importância para a política energética nacional. Nesse contexto, a viabilidade das torres eólicas é questão fundamental. No Brasil essas torres são construídas, principalmente, em concreto armado em regiões de alta agressividade (regiões litorâneas, por terem maior potencial eólico) e, portanto, faz-se necessário o desenvolvimento de concretos de alto desempenho que sejam capazes de resistir às ações ambientais às quais são submetidos, principalmente à ação dos cloretos, de maneira que essasestruturas atinjam a vida útil de projeto previamente definida, garantindo assim a viabilidade das torres. Nesse sentido, o presente trabalho avalia as propriedades mecânicas, os mecanismos de transporte de cloretos e o desempenho em relação à corrosão das armaduras, de concretos que contêm adições minerais pozolânicas de alto desempenho, a fim de avaliar a influência dessas adições nessas propriedades. Foram elaborados três diferentes proporcionamentos de estudo contendo respectivamente, 9% de sílica ativa em composição com 1% de nanossílica, 5% de um metacaulim de elevada finura em composição com 5% de um metacaulim um pouco menos fino, ambos de elevada pozolanicidade e um proporcionamento contendo exclusivamente 10% do metacaulim de maior finura, além de um proporcionamento de referência. São apresentadas análises relacionadas ao transporte de cloretos: penetrabilidade e difusão; análises relacionadas à corrosão das armaduras: indução da corrosão por meio de ciclos de molhagem em solução agressiva contendo cloretos, medidas de resistividade elétrica superficial do concreto e potencial de corrosão, além da caracterização mecânica. Os concretos com incorporação de adição pozolânica apresentaram, em geral, melhorias em suas propriedades mecânicas. Já nas propriedades de transporte de cloretos, as melhorias advindas das adições minerais foram mais significativas, assim como no desempenho em relação à corrosão das armaduras. Desse modo, concluiu-se que a incorporação das diferentes adições minerais estudadas no presente trabalho alterou significativamente as propriedades do concreto, com destaque positivo para as propriedades associadas à durabilidade, nas quais os benefícios do uso da adição mineral são mais pronunciados.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-05-04T19:01:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marina Augusta Malagoni de Almeida - 2016.pdf: 12520522 bytes, checksum: 853486dc2fbdd4513ff1c2cf33d112b0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-05T12:57:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marina Augusta Malagoni de Almeida - 2016.pdf: 12520522 bytes, checksum: 853486dc2fbdd4513ff1c2cf33d112b0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T12:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marina Augusta Malagoni de Almeida - 2016.pdf: 12520522 bytes, checksum: 853486dc2fbdd4513ff1c2cf33d112b0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Brazil's current water crisis, generated by the low level of reservoirs, has threatened the national energy production. Faced with this problem, the wind towers present themselves as a viable solution. It is known that these towers are constructed in regions of high aggressiveness and therefore, it is necessary to develop high performance concretes that are able to withstand environmental action to which they are submitted, so that these structures reach the lifespan previously defined in project, ensuring the viability of the towers. In this sense, the present study evaluates the mass transport mechanisms (permeability and absorption) that takes place inside the concrete containing mineral pozzolanic admixtures of high performance, in order to evaluate the influence of the presence of these additions in these properties. Three different study mixes were prepared containing, respectively, 9% of silica fume in composition with 1% of nanossílica, 5% of a metakaolin with high fineness in composition with 5% of a metakaolin slightly less fine, both with high pozzolanic activity, a mix containing only 10% of the metakaolin with higher fineness, and a reference proportioning. The analysis presented in this work involve the scanning electron microscope (SEM) to characterize the internal structure of the material, the trace reconstruction test to analyze the aggregate/binder ratio in the regions of the cover and the interior of concrete, and the analyzes related to the mass transport: water absorption by immersion and capillarity and the air permeability obtained by the Figg’s method, in addition to the mechanical characterization. The concrete with addition of pozzolanic admixtures showed significant improvements in compressive strength, in the modulus of elasticity, in the air permeability and in the refinement of pores. Furthermore, the evaluation of the microstructure by scanning electron microscope showed that the use of mineral admixtures may cause an improvement in the adhesion and in the densification of the transition zone between aggregate and cement paste. The trace reconstitution test showed that the concrete cover has lower ratio aggregate/binder, which corroborates the results of the capillary absorption test in which it was found that the cover of concrete presents a mean capillarity absorption lower than the interior region. Thus, it was concluded that the incorporation of the different mineral admixtures studied in this work significantly alter the properties of concrete, with positive emphasis on the properties related to the durability, in which the benefits of using mineral admixtures is more pronounced and, in addition, it was also concluded that the concrete cover presents itself more favorable to the durability than the interior region. / A atual crise hídrica brasileira, gerada pelo baixo nível dos reservatórios, tem ameaçado a produção energética nacional. Frente a esse problema, as torres eólicas se apresentam como uma solução viável. Sabe-se que essas torres são construídas em regiões de alta agressividade e, portanto, faz-se necessário o desenvolvimento de concretos de alto desempenho que sejam capazes de resistir às ações ambientais às quais são submetidos de maneira que essas estruturas atinjam a vida útil de projeto previamente definida, garantindo a viabilidade das torres. Nesse sentido, o presente trabalho avalia as propriedades mecânicas e os mecanismos de transporte de massa (permeabilidade e absorção) que ocorrem no interior dos concretos que contêm adições minerais pozolânicas de alto desempenho, com o intuito de avaliar a influência da presença dessas adições nessas propriedades. Foram elaborados três diferentes proporcionamentos de estudo contendo respectivamente, 9% de sílica ativa em composição com 1% de nanossílica, 5% de um metacaulim de elevada finura em composição com 5% de um metacaulim um pouco menos fino, ambos de elevada pozolanicidade e um proporcionamento contendo exclusivamente 10% do metacaulim de maior finura, além de um proporcionamento de referência. São apresentadas análises em microscópio eletrônico de varredura (MEV) visando à caracterização da estrutura interna do material, reconstituição de traço com vistas à análise do teor de agregado/ligante nas regiões do cobrimento e do interior do concreto, análises relacionadas ao transporte de massa: absorção de água por imersão e por capilaridade e permeabilidade ao ar pelo método de Figg, além da caracterização mecânica. Os concretos com incorporação de adição pozolânica apresentaram melhorias significativas na resistência à compressão, no módulo de elasticidade, na permeabilidade ao ar e no refinamento dos poros. Além disso, a avaliação da microestrutura por meio de microscopia eletrônica de varredura mostrou que o uso das adições minerais pode ter causado densificação e melhoria na aderência da zona de transição entre os agregados e a pasta de cimento. O ensaio de reconstituição de traço mostrou que a região do cobrimento apresenta menor relação agregado/ligante, o que corrobora o resultado do ensaio de absorção capilar, em que se constatou que a região do cobrimento apresentou absorção capilar média inferior à região do interior. Assim, se concluiu que a incorporação das diferentes adições minerais estudadas no presente trabalho alterou significativamente as propriedades do concreto, com destaque positivo para as propriedades associadas à durabilidade, nas quais os benefícios do uso da adição mineral são mais pronunciados e, além disso, também se concluiu que a região do cobrimento se apresenta mais favorável à durabilidade que a região interna.

Avaliação da aderência de chapiscos em substratos de concretos estruturais. Com o objetivo de aprimorar a microestrutura da zona de interface argamassa/concreto e aumentar a resistência de aderência do revestimento, utilizou-se chapisco com baixa relação água/aglomerante e adição da sílica ativa extraída da casca de arroz como tratamento da zona de interface da argamassa e substrato. Para avaliar a aderência do revestimento realizaram-se ensaios de determinação da resistência de aderência à tração. Utilizou-se a técnica de microscopia eletrônica de varredura associada à espectrografia por dispersão de energia para analisar a microestrutura da zona de interface do chapisco e concreto. Os resultados do programa experimental evidenciaram que, quando se utiliza a sílica extraída da casca de arroz no chapisco, em teores de 5% em relação à massa de cimento, há aumentos significativos de resistência de aderência do revestimento. Nos estudos microestruturais, foi possível observar que devido às ações físicas e químicas da sílica da casca de arroz, formou-se uma microestrutura densa, de baixa porosidade e com a presença de produtos hidratados pouco cristalinos na interface chapisco/concreto. A implementação de uma ponte de ligação constituída por chapiscos com sílica ativa, entre os substratos e as argamassas de revestimento, mostrou-se eficiente em superfícies muito lisas ou em materiais pouco porosos, como no caso das estruturas de concreto armado. / The present thesis evaluates the adherence of slurry mortars in substrates of structural concretes. To optimize the microstructure of the interfacial transition zone of mortar and concrete and to improve the adherence of mortar renderings, slurry mortars of lower water/cement ratio with silica obtained from rice husk were used as treatment of interfacial transition zone. In order to evaluate adherence, bond strength tests were realized. The microstructural characterization of the interfacial transition zone of slurry mortars and concrete was performed by scanning electronic microscopy. The results indicate that adding silica obtained from rice husk into the slurry mortars increases the bond strength. Moreover, the formation of a dense microstructure is observed in the interfacial transition zone of slurry mortar and concrete due to the microfiller effect and high pozzolanic activity of the silica obtained from rice husk. The implementation of a connection bridge constituted by slurry mortars with the addition of the silica obtained from rice husk between the substrate and the mortar rendering showed to be efficient in the substrates with low porosity, as in the case of concrete structures.

Atualmente, um dos principais problemas ligados às estruturas de concreto armado é a corrosão da armadura, especialmente devido à ação dos íons cloreto. Sua incidência no contexto das principais manifestações patológicas encontradas nas construções é bastante significativa, chegando a atingir índices de 50% em algumas regiões brasileiras. Além disso, o custo do reparo ou da reabilitação das estruturas deterioradas, em alguns casos, pode ser superior ao de uma estrutura nova. Com o objetivo de aumentar a vida útil das estruturas de concreto e diminuir o índice de ocorrência da corrosão de armaduras, esta pesquisa verifica o comportamento de concretos com adições minerais quanto à eficiência na proteção do aço contra a corrosão induzida por íons cloreto, em relação ao concreto sem adição. Para a produção dos concretos de alto desempenho (CAD), foram utilizados dois tipos de adições: a sílica de Fe-Si ou silício metálico (SFS), já comercialmente disponível, e a sílica extraída da casca de arroz (SCA), produzida em laboratório. Assim, além de proporcionar uma barreira física à entrada de agentes agressivos na camada de cobrimento, a utilização desses concretos contribui para a diminuição da poluição ambiental, uma vez que as adições estudadas são resíduos. Para tanto, foram realizados ensaios mecânicos e relacionados à durabilidade, tais como: absorção de água, resistência à penetração de cloretos, frente de penetração, teor total de cloretos e resistividade elétrica dos concretos. Na análise do processo de corrosão, duas técnicas foram empregadas: potencial de corrosão e espectroscopia por impedância eletroquímica. Em relação à microestrutura, foram realizados ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio, difratometria de raios X, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos no controle da corrosão pelo ataque de íons cloreto foram favoráveis ao uso das adições em substituição ao cimento Portland, uma vez que os concretos com adições superam os resultados obtidos nos concretos sem sílica (ainda que a SFS tenha proporcionado melhor desempenho em algumas propriedades), indicando alta capacidade dos CAD em proteger o aço frente à ação de íons cloreto. Dentre os tipos de cimento utilizados, o CP V ARI RS mostrou-se mais eficiente que o CP V ARI Plus, bem como apresentou melhor sinergia com a SCA. A técnica de espectroscopia eletroquímica pode ser utilizada em CAD, porém deve-se minimizar os efeitos da alta resistividade do material, especialmente quando se utiliza a SFS. / Nowadays, one of the main problems in reinforced concrete structures is steel corrosion, especially due to the action of chloride ions. Its incidence among the main pathologies is quite significant, reaching indexes of 50% in some Brazilian areas. Besides, the cost of repair or rehabilitation of deteriorated structures, in some cases, can be higher than a new structure. To increase the service life of concrete structures and reduce the occurrence of steel corrosion, this work verifies the behavior of concretes with mineral additions in protecting the steel against the corrosion induced by chloride ions, in comparison to concretes without addition. For the production of high performance concretes (HPC), two addition types were used: silica fume (SF), already commercially available, and silica extracted from rice husk (SRH), produced in laboratory. Thus, besides providing a physical barrier to the aggressive agents in the concrete cover, the use of such concretes contribute to decrease the environmental pollution, since the additions studied are residues. Mechanical and durability tests were accomplished, such as water absorption, chloride penetration resistance, chloride penetration depth and concentration and electric resistivity of concretes. In the analysis of corrosion process, two techniques were used: open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy. Regarding the microstructure, tests of mercury intrusion porosimetry, X-ray diffraction, termogravimetry and scanning electron microscopy were conducted. The results obtained in the control of steel corrosion by chloride ions were favorable to the use of the additions in substitution to the portland cement. Both concretes with additions showed better performances than the concretes without silica, indicating high capacity of HPC to protect against the steel corrosion in reinforced concrete structures. Concerning the types of cement used, CP V ARI RS showed to be more efficient than CP V ARI Plus and presented better synergy with SRH. The electrochemical impedance spectroscopy technique can be used in HPC, however the effects of the high resistivity of the material should be minimized, especially when silica fume is used.

O concreto de elevado desempenho (CED) é aquele que atende aos requisitos de durabilidade e de resistência mecânica da construção, produzido a partir de materiais selecionados, com equipamentos eficientes e procedimentos controlados. Desenvolveu-se, assim, um estudo experimental, tendo como objetivo principal analisar e estabelecer correlações a partir de propriedades mecânicas e de durabilidade com a microestrutura da matriz. Para tanto, considera-se: a) emprego de agregados da região de São Carlos SP, analisando as suas características fundamentais; b) o emprego de cimentos Portland CP II E 32, CP V ARI Plus e CP V ARI RS em conformidade com ABNT, estabelecendo uma sinergia com os outros materiais envolvidos; c) o estabelecimento de dosagens buscando uma maior compacidade; d) a relação entre os constituintes, correlacionando-os com as formas produtivas e características de aplicações; e) o acompanhamento do desenvolvimento da hidratação e da microestrutura das composições estabelecidas e da influência adição da sílica ativa na matriz como um todo. A análise da microestrutura fundamentou-se em ensaios de poro simetria por intrusão de mercúrio, poro simetria por adsorção de gás nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura, termogravimetria e difração de raio-X. Os resultados indicam que a sílica ativa tem forte influência na qualidade dos concretos de alto desempenho, principalmente quando em associação com escória de alto fomo, indicando a possibilidade de se produzir concretos duráveis. Da mesma forma, os resultados mecânicos sugerem excelentes perspectivas na produção do CED, com altas resistências à compressão, na faixa de até 110MPa, à tração na flexão da ordem de 10MPa e resistência à abrasão cerca de 40% superior a dos concretos convencionais. / High performance concrete (HPC) is concrete that meets the requisites of hardness and mechanical strength of construction applications, and is produced with selected materiaIs, efficient equipment and controlled procedures. An experimental study was carried out with the main purpose of analyzing and establishing correlations based on mechanical properties and durability of the matrix\'s microstructure. To this end, the following factors were taken into consideration: a) the use of aggregates available in the region of São Carlos, SP, analyzing their fundamental characteristics; b) the use of Portland CP II E 32, CP V AR! Plus and CP V AR! RS cements according to the ABNT code, establishing a synergy with the other materiais involved; c) the establishment of dosages in the search for greater compactness; d) the relation among the constituents, correlating them with the forms of production and characteristics of application; e) follow-up of the development of hydration and of the microstructures of the compositions established, and the influence of the addition of active silica in the matrix as a whole. The microstructural analysis was based on tests of porosity by mercury intrusion, porosity by adsorption of nitrogen gas, scanning electron microscopy, thermogravimetry and X-ray diffraction. The results indicate that active silica exerts a strong influence on the quality of high performance concretes, particularly when associated with slag, indicating the possibility of producing durable concretes. Similarly, the mechanical findings suggest excellent prospects for HPC production, with high compressive strength in the range of up to 110MPa, flexural strength in the order of 10MPa, and abrasive strength approximately 40% superior to that of conventional concretes.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-11-05T13:15:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Reginaldo Virgilio da Silva - 2018.pdf: 5205645 bytes, checksum: 571de5e829e85e8d859818a5cad9cc83 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-05T14:47:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Reginaldo Virgilio da Silva - 2018.pdf: 5205645 bytes, checksum: 571de5e829e85e8d859818a5cad9cc83 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T14:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Reginaldo Virgilio da Silva - 2018.pdf: 5205645 bytes, checksum: 571de5e829e85e8d859818a5cad9cc83 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / The microconcrete can be defined as a specific type of concrete in which the presence of small aggregates is predominant and can be used in light prefabrication, that is, in thin section structural elements. Thus, this work aims to evaluate the behavior, in the fresh and hardened states, of the high performance microconcrete with the use of polypropylene fibers. To do so, two fiber dimensions were used: a short 12 mm long, usually used to reduce cracking by plastic retraction, and another fiber of 54 mm, which has a structural function, contributing to improve the tensile strength of material. The fiber contents, in relation to the microconcrete volume, were 0.1%, 0.2%, 0.3% and 0.4% for the microfiber, 0.3%, 0.4% and 0, 5% for the macrofiber and for the hybrids, these being composed of 30% microfiber and 70% macrofiber. Part of the cement was replaced by active silica (SA) and fly ash (CV), in proportions of 7.5% for each one. The tests in the fresh state showed that the fibers reduced the workability, being this more accentuated in the microconcretes with addition of microfibres. Fibers contributed to increase fracture energy; this fact has shown that the application of the fibers in cementitious elements is promising in order to inhibit the brittle rupture and to provide ductile behavior to the element. The contents of 0.3% and 0.4% of microfibers presented a marked increase in porosity and, consequently, an increase in carbonation depth. The tests demonstrated that one must advance in researches with the use of hybrid mixtures and composites with contents of up to 0,12% of microfibres. The addition of the PP fibers provided positive mechanical results for additions of up to 0.1% of microfibers and for additions of up to 0.12% of microfibers in the hybrid composites. In terms of durability presented similar results, except for the additions from 0.2% of microfibers that reasonably elevated the carbonation depth. The high performance of the microconcrete was demonstrated by the results of axial compressive strength around 50 MPa, and by the increase of the tenacity provided by the addition of the PP fibers. / O microconcreto pode ser definido como um tipo específico de concreto em que é predominante a presença de agregados miúdos, podendo ser utilizado na pré-fabricação leve, ou seja, em elementos estruturais de seção delgada. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento, nos estados fresco e endurecido, do microconcreto de alto desempenho com o uso de fibras de polipropileno. Para tanto, foram usadas duas dimensões de fibras: uma curta com 12 milímetros de comprimento, que usualmente é utilizada para se reduzir a fissuração por retração plástica, e outra fibra de 54 milímetros, que tem função estrutural, contribuindo para melhorar a resistência à tração do material. Os teores de fibras, em relação ao volume do microconcreto, foram de 0,1%, 0,2%, 0,3% e 0,4% para a microfibra, de 0,3%, 0,4% e 0,5% para a macrofibra e para os híbridos, sendo esses compostos por 30% de microfibra e 70% de macrofibra. Parte do cimento foi substituído por sílica ativa (SA) e cinza volante (CV), nas proporções de 7,5% para cada uma delas. Os ensaios no estado fresco demonstraram que as fibras reduziram a trabalhabilidade, sendo essa mais acentuada nos microconcretos com adição de microfibras. As fibras contribuíram para aumentar a energia de fratura; esse fato demonstrou que é promissora a aplicação das fibras em elementos cimentícios, de forma a inibir a ruptura frágil e proporcionar comportamento dúctil ao elemento. Os teores de 0,3% e 0,4% de microfibras apresentaram um aumento acentuado da porosidade e por consequência, um aumento da profundidade de carbonatação. Os ensaios demonstraram que se deve avançar em pesquisas com o uso de misturas híbridas e compostas com teores de até 0,12% de microfibras. A adição das fibras de PP, proporcionou resultados mecânicos positivos para as adições de até 0,1% de microfibras e para adições de até 0,12% de microfibras nos compósitos híbridos. No quesito de durabilidade apresentaram resultados similares, com exceção das adições a partir de 0,2% de microfibras que elevaram razoavelmente a profundidade de carbonatação. O alto desempenho do microconcreto ficou demonstrado pelos resultados de resistência à compressão axial em torno de 50 MPa, e pela elevação da tenacidade proporcionada pela adição das fibras de PP.

O concreto de elevado desempenho (CED) é aquele que atende aos requisitos de durabilidade e de resistência mecânica da construção, produzido a partir de materiais selecionados, com equipamentos eficientes e procedimentos controlados. Desenvolveu-se, assim, um estudo experimental, tendo como objetivo principal analisar e estabelecer correlações a partir de propriedades mecânicas e de durabilidade com a microestrutura da matriz. Para tanto, considera-se: a) emprego de agregados da região de São Carlos SP, analisando as suas características fundamentais; b) o emprego de cimentos Portland CP II E 32, CP V ARI Plus e CP V ARI RS em conformidade com ABNT, estabelecendo uma sinergia com os outros materiais envolvidos; c) o estabelecimento de dosagens buscando uma maior compacidade; d) a relação entre os constituintes, correlacionando-os com as formas produtivas e características de aplicações; e) o acompanhamento do desenvolvimento da hidratação e da microestrutura das composições estabelecidas e da influência adição da sílica ativa na matriz como um todo. A análise da microestrutura fundamentou-se em ensaios de poro simetria por intrusão de mercúrio, poro simetria por adsorção de gás nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura, termogravimetria e difração de raio-X. Os resultados indicam que a sílica ativa tem forte influência na qualidade dos concretos de alto desempenho, principalmente quando em associação com escória de alto fomo, indicando a possibilidade de se produzir concretos duráveis. Da mesma forma, os resultados mecânicos sugerem excelentes perspectivas na produção do CED, com altas resistências à compressão, na faixa de até 110MPa, à tração na flexão da ordem de 10MPa e resistência à abrasão cerca de 40% superior a dos concretos convencionais. / High performance concrete (HPC) is concrete that meets the requisites of hardness and mechanical strength of construction applications, and is produced with selected materiaIs, efficient equipment and controlled procedures. An experimental study was carried out with the main purpose of analyzing and establishing correlations based on mechanical properties and durability of the matrix\'s microstructure. To this end, the following factors were taken into consideration: a) the use of aggregates available in the region of São Carlos, SP, analyzing their fundamental characteristics; b) the use of Portland CP II E 32, CP V AR! Plus and CP V AR! RS cements according to the ABNT code, establishing a synergy with the other materiais involved; c) the establishment of dosages in the search for greater compactness; d) the relation among the constituents, correlating them with the forms of production and characteristics of application; e) follow-up of the development of hydration and of the microstructures of the compositions established, and the influence of the addition of active silica in the matrix as a whole. The microstructural analysis was based on tests of porosity by mercury intrusion, porosity by adsorption of nitrogen gas, scanning electron microscopy, thermogravimetry and X-ray diffraction. The results indicate that active silica exerts a strong influence on the quality of high performance concretes, particularly when associated with slag, indicating the possibility of producing durable concretes. Similarly, the mechanical findings suggest excellent prospects for HPC production, with high compressive strength in the range of up to 110MPa, flexural strength in the order of 10MPa, and abrasive strength approximately 40% superior to that of conventional concretes.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2009. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-20T22:47:54Z No. of bitstreams: 1 Estudo probabilístico da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do estaleiro Rio Grande, No Superporto, Em.pdf: 10848965 bytes, checksum: 809b5f8cbee32e8c634ff304349206bb (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-04T16:19:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Estudo probabilístico da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do estaleiro Rio Grande, No Superporto, Em.pdf: 10848965 bytes, checksum: 809b5f8cbee32e8c634ff304349206bb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T16:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estudo probabilístico da resistência à compressão e da resistência à tração na flexão dos concretos utilizados na construção do dique seco do estaleiro Rio Grande, No Superporto, Em.pdf: 10848965 bytes, checksum: 809b5f8cbee32e8c634ff304349206bb (MD5) Previous issue date: 2009 / A variação presente nos ensaios de aceitação do concreto, sobretudo a resistência, torna fundamental a utilização de uma grande quantidade de dados amostrais para estabelecer parâmetros de avaliação e calibração das normas técnicas. Distintos controles tecnológicos, metodologias de dosagem e características dos materiais, são alguns dos fatores que fazem com que o concreto tenha peculiaridades relacionadas à região do planeta onde o mesmo é produzido.O presente trabalho aplicou diversos métodos de controle e aceitação de estruturas de concreto aos resultados práticos oriundos do concreto lançado na execução do dique seco do Estaleiro Rio Grande em construção na cidade de Rio Grande - RS. Esta obra é uma importante fonte de informações sobre a resistência e o comportamento do concreto visto que, na mesma, foi empregado desde o início um rigoroso controle de qualidade; gerando dados raramente disponíveis em obras portuárias brasileiras. Foram utilizados como base para este trabalho dois traços de concreto; um com adição de fibras e fck= 35 MPa e outro com adição de sílica ativa e fck= 40 MPa. Foram realizadas comparações entre as estimativas de resistência das normas brasileira, européia e norte-americana de concreto. Realizadas análises estatísticas de modelos teóricos de distribuição de probabilidade destas resistências. Além disso, foram estabelecidas correlações entre as resistências à tração e à compressão do concreto. O incremento de resistência do concreto ao longo do tempo também foi estudado, tanto para compressão como para a tração. As análises apresentadas permitem atestar o atendimento dos concretos utilizados na execução do dique seco quanto aos requisitos estabelecidos pelas normas brasileiras de concreto. / Due to the variability in the results of the concrete acceptance tests, especially in the resistance tests, it is fundamental to use a large number of sample data to establish the assessment parameters and to calibrate the standard codes. Different technological controls, mixing methodologies and material characteristics are some of the factors that cause the concrete having peculiarities proper of the region where it is produced. The present work has applied different methodsof control and acceptance of concrete structures to the test results of the concreteused in the construction of the Estaleiro Rio Grande dry-dock, in the city of Rio Grande – RS. This construction site is an important source of information about the concrete resistance and behavior, because it was adopted, since the beginning of the construction, a rigorous quality control. This quality control produced a number oftest results that is seldom available in the Brazilian harbors construction sites. In this work two different concrete mixes were studied: first a fiber reinforced concrete (FRC) with fck = 35 MPa, and a second one with silica fume addition with fck = 40 MPa. The resistance assessment formulations of the Brazilian, European and North American standard codes were compared. A statistical analysis of best the probability distribution models for the resistance test results was made. Besides, it was determined a correlation between the concrete tensile and compressive resistances. The increasing of the concreteresistance with time was also studied to compression as well as to tension. The analyses performed have showed that both concrete mixes used in the construction of this dry-dock have attained the quality standards required by the Brazilian standard codes for concrete.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-21T20:50:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayara Queiroz Moraes - 2012.pdf: 2306074 bytes, checksum: 39f99dfabbb79296b809313dd0730f16 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-22T19:07:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayara Queiroz Moraes - 2012.pdf: 2306074 bytes, checksum: 39f99dfabbb79296b809313dd0730f16 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T19:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mayara Queiroz Moraes - 2012.pdf: 2306074 bytes, checksum: 39f99dfabbb79296b809313dd0730f16 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Unlike the silica fume, whose benefits on the properties of the concretes are already widely known, little is known regarding nanosilica. This research offers an analysis of the contribution of different types of nanosilica in mechanical characteristics and workability maintenance of concretes, as well as an evaluation of the behavior of these additions when subjected to steam curing. For this, there were compared among themselves laboratory test results in concretes with different characteristics and different purposes (one of them suitable for production at batching plants and the other for metering precast elements). The results confirmed advantages for the simple addition of nanossílica at mechanical properties of concretes for batching plants with strengths above 40 MPa (a/c<0.52), but showed that the most advantageous situation consists in adding it together with sílica fume, since the concrete with both additions exceeded the reference concrete above 36 MPa (a/c<0.615), which highlights the importance of combining pozzolanic effect of silica fume, the creation of nucleation sites caused by nanossílica and better packaging mix, size distribution generated by the two additions give the folder.Regarding the maintenance of workability, the nanosilica dispersed in superplasticizer demonstrated satisfactory performance. In the analysis of concretes for precast elements, the addition of nanosilica dispersed superplasticizer and silica fume together was also the one which showed the best results in terms of resistance in 28 days of conventional curing. However, with steam curing, a great improvement was noted in the behavior of nanosilica dispersed in water, which had not achieved good results with the conventional cure, while nanosilica dispersed in superplasticizer did not respond well to the process, possibly due to the shape of the polycarboxylate used in the dispersion of the particles. Probably, the nanosilica dispersed in water showed no significant pozzolanic activity levels, but with the rise of temperature and the agitation of the particles, the formation of nucleation sites was intensified. As the development of resistance in early ages, all additions had positive effects, but the best performance was observed on the concrete with the simple addition of nanosilica dispersed in superplasticizer. With this addition, the concrete has reached 40 MPa after only 12 hours of steam curing, within about four times lower than the reference concrete (44 hours), which suggests that its addition to the concrete could result in na almost four times greater productivity of a precast elements factory. / Ao contrário da sílica ativa, cujas vantagens nas propriedades do concreto já são amplamente conhecidas, pouco se sabe em relação à nanossílica. Esta pesquisa contempla uma análise da contribuição de diferentes tipos de nanossílica nas características mecânicas e de manutenção do abatimento de concretos, bem como uma avaliação do comportamento destas adições frente à cura térmica. Para isto, compararam-se entre si resultados de ensaios laboratoriais em concretos com diferentes traços e diferentes finalidades (produção em centrais dosadoras e fabricação de pré-moldados). Os resultados confirmaram vantagens para a adição simples de nanossílica quanto à resistência à compressão dos concretos para centrais com resistências acima de 40 MPa (a/c<0,52), mas mostraram que a melhor situação consiste na adição conjunta de sílica ativa e nanossílica, já que o concreto com a adição conjunta superou o de referência a partir de 36 MPa (a/c<0,615). Isso deixa clara a importância de aliar o efeito pozolânico da sílica ativa, a criação de pontos de nucleação ocasionada pela nanossílica e o melhor empacotamento da mistura, gerado pela distribuição granulométrica que as duas adições juntas conferem à pasta. Quanto à manutenção do abatimento, a nanossílica dispersa em aditivo superplastificante demonstrou desempenho satisfatório. Em relação aos concretos para pré-moldados, foi a adição conjunta de sílica ativa e nanossílica dispersa em superplastificante a que apresentou melhores resultados de resistência aos 28 dias de cura convencional. No entanto, com a cura térmica, notou-se melhora substancial do comportamento da nanossílica dispersa em água, que não havia atingido bons resultados com cura convencional, enquanto a nanossílica dispersa em superplastificante não respondeu bem ao processo, possivelmente por influência da forma do policarboxilato usado na dispersão das partículas. Provavelmente, a nanossílica dispersa em água não apresentou atividade pozolânica relevante, mas com a elevação da temperatura e a agitação das partículas, a formação de pontos de nucleação foi intensificada. Quanto ao desenvolvimento de resistências nas idades iniciais, todas as adições apresentaram efeitos positivos, mas o melhor desempenho foi observado no concreto com adição simples da nanossílica dispersa em superplastificante. Com ela, o concreto atingiu 40 MPa com apenas 12 horas de cura térmica, prazo quase quatro vezes menor do que o do concreto de referência (44 horas), o que leva a crer que sua adição ao concreto poderia implicar em uma produtividade quase quatro vezes maior de uma fábrica de elementos pré-moldados.

Atualmente, um dos principais problemas ligados às estruturas de concreto armado é a corrosão da armadura, especialmente devido à ação dos íons cloreto. Sua incidência no contexto das principais manifestações patológicas encontradas nas construções é bastante significativa, chegando a atingir índices de 50% em algumas regiões brasileiras. Além disso, o custo do reparo ou da reabilitação das estruturas deterioradas, em alguns casos, pode ser superior ao de uma estrutura nova. Com o objetivo de aumentar a vida útil das estruturas de concreto e diminuir o índice de ocorrência da corrosão de armaduras, esta pesquisa verifica o comportamento de concretos com adições minerais quanto à eficiência na proteção do aço contra a corrosão induzida por íons cloreto, em relação ao concreto sem adição. Para a produção dos concretos de alto desempenho (CAD), foram utilizados dois tipos de adições: a sílica de Fe-Si ou silício metálico (SFS), já comercialmente disponível, e a sílica extraída da casca de arroz (SCA), produzida em laboratório. Assim, além de proporcionar uma barreira física à entrada de agentes agressivos na camada de cobrimento, a utilização desses concretos contribui para a diminuição da poluição ambiental, uma vez que as adições estudadas são resíduos. Para tanto, foram realizados ensaios mecânicos e relacionados à durabilidade, tais como: absorção de água, resistência à penetração de cloretos, frente de penetração, teor total de cloretos e resistividade elétrica dos concretos. Na análise do processo de corrosão, duas técnicas foram empregadas: potencial de corrosão e espectroscopia por impedância eletroquímica. Em relação à microestrutura, foram realizados ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio, difratometria de raios X, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos no controle da corrosão pelo ataque de íons cloreto foram favoráveis ao uso das adições em substituição ao cimento Portland, uma vez que os concretos com adições superam os resultados obtidos nos concretos sem sílica (ainda que a SFS tenha proporcionado melhor desempenho em algumas propriedades), indicando alta capacidade dos CAD em proteger o aço frente à ação de íons cloreto. Dentre os tipos de cimento utilizados, o CP V ARI RS mostrou-se mais eficiente que o CP V ARI Plus, bem como apresentou melhor sinergia com a SCA. A técnica de espectroscopia eletroquímica pode ser utilizada em CAD, porém deve-se minimizar os efeitos da alta resistividade do material, especialmente quando se utiliza a SFS. / Nowadays, one of the main problems in reinforced concrete structures is steel corrosion, especially due to the action of chloride ions. Its incidence among the main pathologies is quite significant, reaching indexes of 50% in some Brazilian areas. Besides, the cost of repair or rehabilitation of deteriorated structures, in some cases, can be higher than a new structure. To increase the service life of concrete structures and reduce the occurrence of steel corrosion, this work verifies the behavior of concretes with mineral additions in protecting the steel against the corrosion induced by chloride ions, in comparison to concretes without addition. For the production of high performance concretes (HPC), two addition types were used: silica fume (SF), already commercially available, and silica extracted from rice husk (SRH), produced in laboratory. Thus, besides providing a physical barrier to the aggressive agents in the concrete cover, the use of such concretes contribute to decrease the environmental pollution, since the additions studied are residues. Mechanical and durability tests were accomplished, such as water absorption, chloride penetration resistance, chloride penetration depth and concentration and electric resistivity of concretes. In the analysis of corrosion process, two techniques were used: open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy. Regarding the microstructure, tests of mercury intrusion porosimetry, X-ray diffraction, termogravimetry and scanning electron microscopy were conducted. The results obtained in the control of steel corrosion by chloride ions were favorable to the use of the additions in substitution to the portland cement. Both concretes with additions showed better performances than the concretes without silica, indicating high capacity of HPC to protect against the steel corrosion in reinforced concrete structures. Concerning the types of cement used, CP V ARI RS showed to be more efficient than CP V ARI Plus and presented better synergy with SRH. The electrochemical impedance spectroscopy technique can be used in HPC, however the effects of the high resistivity of the material should be minimized, especially when silica fume is used.