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Análise do comportamento mecânico de tubos de concreto com fibras de aço produzidos com materiais da região metropolitana de Belém do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2015-09-25) OLIVEIRA, Marco Antonio Barbosa de; POMPEU NETO, Bernardo Borges; http://lattes.cnpq.br/6564259204591721; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
As fibras de aço nos tubos de concreto têm proporcionado melhores níveis de comportamento mecânico. Na região norte, singularmente em Belém do Pará, não há estudos sobre a viabilidade técnica desse recurso tecnológico, embora haja uma considerável deficiência de infra-estrutura urbana. Deste modo tornam-se relevantes realizar estudos sobre a alternativa tecnológica. Esse estudo busca analisar o comportamento mecânico dos tubos de concreto com fibras de aço, visando à viabilidade técnica de substituição dos tubos de concreto com armadura convencional. Na metodologia da pesquisa utilizaram-se fibras de aço no estado soltas e coladas em pente do tipo DRAMIX® 3D 65/35 e do tipo DRAMIX® 3D 80/60. Para cada tipo de fibra foram adotados teores de 20 kg/m³ (0,25%), 30 kg/m³ (0,38%) e 40 kg/m³ (0,50%), em massa e fração volumétrica, respectivamente. A dimensão de todos os tubos de concreto foi de diâmetro de 600 mm, espessura de parede de 60 mm e comprimento útil de 1000 mm, e os corpos-de-prova cilíndricos de 100x200mm e prismáticos de 150x150x500mm e 150x150x550mm, que foram submetidos aos ensaios para avaliação de comportamento mecânico e durabilidade. Na produção do concreto com fibras houve a avaliação no estado fresco com abatimento de tronco de cone entre 0 e 10 mm. A dosagem do concreto com fibras foi a rotineiramente empregada pela empresa para o concreto sem fibras, e a dosagem das fibras ocorreu de acordo com a regra da mistura. Como resultados obtiveram que os tubos de concreto com fibras do tipo 80/60 soltas em todos os teores e coladas em pente nos teores de 0,38% e 0,50%, atingiram a mínima carga de ruptura e pós-fissuração estabelecidas pela NBR 8900 (ABNT, 2007), deste modo seriam tecnicamente viáveis quanto à substituição de tubos de concreto armado convencionalmente, dentro das condições e especificações desse estudo.
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Análise estrutural de concretos produzidos com resíduos de beneficiamento de placas de mármore e granito
(Universidade Federal do Pará, 2019-05-06) BANDEIRA, Sandy Rebelo; MAGALHÃES, Edilson Marques; http://lattes.cnpq.br/1570353513360972
O presente trabalho mostra a viabilidade da utilização de resíduos de corte de placas de mármore e granito na produção de concreto. A pesquisa foi realizada em cindo etapas, que compreenderam deste a coleta de resíduos nas empresas beneficiadoras, passando por processo de trituração, peneiramento de resíduos e produção e rompimento de corpos-de-prova. A análise química realizada por fluorescência de raio-x mostra que o material atende aos requisitos da NBR 12653:2015 no que se refere à concentração de óxidos de alumínio, silício e ferro, qualificando-o como material pozolânico. Os resultados de compressão axial mostraram que as misturas produzidas com a substituição de agregados atendem aos requisitos mínimos de NBR 6118:2014 para aplicação em elementos estruturais submetidos à agressividade ambiental moderada, classe II. Os traços foram dosados seguindo instruções do método de dosagem IPT/USP. Foram produzidas 195 amostras, que foram rompidas com 3, 7 e 28 dias. Esperava-se com os concretos atingissem, no mínimo, 30 MPa aos 28 dias. Os traços produzidos com a substituição dos agregados apresentaram valores menores que o traço de referência. No que se refere à absorção, observou-se que os traços com substituição de agregados apresentaram ligeiro aumento no consumo de água, o que pode explicar a redução nos índices de resistência à compressão.
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Análise não linear de vigas de concreto armado com fibras de aço
(Universidade Federal do Pará, 2019-08-20) FIGUEIRA, Fábio Rogério Mendonça; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
No presente trabalho, apresenta-se uma proposta para o cálculo do momento resistente último, MR, de vigas de concreto armado com fibras de aço(CRFA), considerando o comportamento não linear desse material. Para este propósito abordam-se as propostas de cinco recomendações normativas, ACI 544.4R-88 (1988), RILEM TC 162-TDF (2002), CECS 38 (2004), CEB-FIP (2010) e DAfStb (2010). Para avaliar a proposta, foi utilizado um banco de dados com 42 vigas, que romperam à flexão. A performance da proposta é julgada em função do parâmetro ⅄ = Mexp/Mteo, o qual define a razão entre os momentos resistentes experimentais (BD) e teóricos. Ressalta-se que o parâmetro ⅄ é avaliado em termos da precisão, dispersão, segurança e classificado segundo uma adaptação do Demerit Points Classification – DPC. Por fim, apresenta-se a simulação (não linear do material) da relação momento – curvatura com o auxílio da ferramenta computacional SAP 2000, aplicando-se as equações propostas pelo RILEM TC 162-TDF (2002) e as equações desenvolvidas por Moraes Neto (2013) para a resistência residual desse material. Observou-se que o programa computacional apresenta resultados compatíveis com a base de dados.
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Aplicando concreto de elevada resistência reforçado com fibras de aço na supressão do reforço convencional de vigas em concreto armado de resistência normal
(Universidade Federal do Pará, 2020-01-14) SOUSA, Elielson Oliveira de; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5790058515094077
A presente dissertação avalia de modo experimental, a utilização do concreto de elevada resistência reforçado com fibras de aço (CRFA-ER) na supressão dos reforços convencionais, barras de aço, de vigas em concreto armado de resistência normal (CA-RN). Na abordagem experimental, cinco vigas com dimensão de 150x300x2700 mm3 foram preparadas e submetidas ao ensaio de flexão em quatro pontos até atingir a ruína. Entre estas vigas, uma foi de referência, sem aplicação de fibras, com fc de 30,0 MPa e taxa de reforço longitudinal, ρl,t, e transversal, ρw, de 0,91 e 0,11 %, respectivamente, o que é representativo das aplicações práticas. Além dessa, outras quatro vigas em CRFA-ER, fc de 60,0 MPa, foram preparadas com ρl,t = 0,39 % (supressão de ≈ 60,0 %, relativamente à viga de referência), ρw = 0,0 % (supressão de 100,0 %) e o consumo de fibras (Cf ) variando em 45,0, 60,0, 75,0 e 90,0 kg/m3. O comportamento das vigas foi interpretado a partir da análise das relações carga-deslocamento e momento-curvatura. Mediante esses resultados, e nas respostas dos ensaios de caracterização dos materiais, constatou-se a viabilidade de se projetar vigas em CRFA-ER com supressão dos reforços convencionais e comportamento mecânico equivalente, em alguns casos superiores, ao das vigas de CA-RN.
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Avaliação da durabilidade de concretos produzidos com agregado miúdo reciclado de cerâmica vermelha
(Universidade Federal do Pará, 2016-02-05) MORAES, Ruan Fabrício Gonçalves; SOUZA, Paulo Sérgio Lima; http://lattes.cnpq.br/4933212993218783
A geração de resíduos de construção civil (RCC), no Brasil e no mundo são de grandes proporções. Porém, o seu reaproveitamento não se dá na mesma medida em que são gerados pela construção civil, soma-se a isso, a necessidade de encontrar soluções para o depósito em aterros destes resíduos, a insustentabilidade do consumo de recursos naturais, onde jazidas já apresentam sinais de escassez de agregados. Logo, a utilização da cerâmica vermelha como agregado para concreto traz consigo a consciência de cooperação ambiental e sustentabilidade. Neste cenário, onde a bibliografia ainda se encontra escassa com relação às propriedades de durabilidade do concreto com este tipo de agregado, este trabalho teve como objetivo melhorar e difundir o conhecimento a respeito deste resíduo na construção civil. Para isso, foram produzidas misturas com relação água/cimento de 0.45; 0.55 e 0.65, onde, o agregado miúdo natural foi substituído pelo agregado miúdo cerâmico em 0%, 12,5% e 25%, e cada porcentagem foi submetida às taxas de pré-molhagem de 40%, 60% e 80%. Posteriormente, foi avaliada a durabilidade dos concretos produzidos com agregado miúdo cerâmico (AMC), através de ensaios de absorção por capilaridade, carbonatação, resistividade elétrica e penetração de íons cloretos. Com os resultados obtidos, pode-se concluir que o abatimento foi satisfatório na maioria das misturas, e em relação à durabilidade, de modo geral, todas as misturas com agregado reciclado cerâmico apresentaram maior durabilidade que as de referência, principalmente nas misturas com 25% AMC. As taxas de pré-molhagem mostraram-se eficientes na maioria das misturas, mostrando satisfatória influência nos resultados finais em todos os ensaios realizados. Portanto, conseguiu-se mostrar grande viabilidade da utilização deste resíduo no concreto, melhorando o seu desempenho.
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Avaliação da durabilidade de concretos produzidos com agregados graúdos reciclados provenientes de cerâmicas vermelhas com diferentes taxas de pré-saturação
(Universidade Federal do Pará, 2013-09-05) REIS, Felipe José Losada; SOUZA, Paulo Sérgio Lima; http://lattes.cnpq.br/4933212993218783
A quantidade de resíduos gerados pelo setor da Construção Civil ultimamente vem chamando atenção devido à dimensão com a qual atua como impacto ambiental utilizando materiais de fontes naturais não renováveis e aumentando as quantidades de lixos produzidos pelo meio urbano. No Brasil, esta estimativa gira em torno de 90.000 toneladas geradas por dia. A proposta de utilizar o agregado proveniente de RCC (resíduo de construção civil) como parte integrante de concretos estruturais torna-se ainda mais interessante a partir do momento em que se busca uma diminuição nos custos para a produção do concreto, carregando consigo a mentalidade ambientalista quando poupa a utilização de recursos naturais os quais alguns já começam a se esgotar. Bancos de areia e fontes de seixo começam a se extinguir devido à larga utilização desses agregados nos concretos produzidos em Belém e cidades interiores do estado do Pará. Assim a necessidade de novas fontes de agregados nos faz buscar nos resíduos da construção civil prováveis fontes de agregados que respondam de forma similar aos naturais. Levando em consideração esta proposta, esta dissertação avaliou a durabilidade de concretos produzidos com o agregado de RCC cerâmico, através de ensaios de absorção de água por capilaridade, carbonatação, penetração de íons cloretos e resistividade elétrica. Para tanto, foi substituído o agregado graúdo natural pelo agregado graúdo cerâmico em 50%, onde esta porcentagem de agregado reciclado foi submetida às taxas de pré-saturação de 60%, 80% e 100%. Nos resultados obtidos pode-se observar que a presença do AGRC (agregado graúdo reciclado cerâmico), independentemente do grau de pré-saturação foi significativa em todos os resultados obtidos, fato que embora deixe os concretos mais suscetíveis à perda de durabilidade, apresentou uma mesma tendência de comportamento em relação às misturas referência. Os resultados mais próximos das misturas convencionais foram alcançados pelos concretos que continham agregados cerâmicos pré-saturados com água à uma taxa de 80%.
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Comportamento de argamassas de revestimento quanto à retração, fissuração e mecanismo de descolamento em substratos de concreto
(Universidade Federal do Pará, 2013-10-22) LIRA, Mariana Domingues von Paumgartten; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
Esta pesquisa objetiva avaliar a retração, através da movimentação superficial de argamassa, ocorrência de fissuração e descolamento do revestimento. Foram escolhidos dois tipos de substrato, um com resistência de 30 MPa e o segundo com 40 MPa, dois tipos de argamassa, uma aditivada e uma mista, e duas espessuras da camada de revestimento, de 15 mm e 30 mm, com condição de exposição simulada a realidade da regiõ. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização das argamassas no estado fresco (consistência, retenção de água, ar incorporado e densidade de massa) e no estado endurecido (resistência a compressão axial, tração na flexão, densidade de massa aparente, absorção de água, índice de vazios e massa especifica).Apos a confecção dos corpos-de-prova para avaliação, foram medidas as movimentações superficiais da argamassa durante 28 dias e ocorrência das fissuras e descolamento, bem como a verificação da resistência de aderência a tração do revestimento e a perda de água por evaporação das argamassas. Como resultados desta pesquisa, foram constatados que a variação da resistência do substrato não apresentou diferença significativa na analise da retração, bem como a espessura da camada para algumas series. Constatou-se também que o tipo da argamassa, ou seja, a composição do material exerce influencia direta na retração das mesmas. Em relação a perda de água das argamassas por evaporação, pode-se perceber que o aditivo incorporador de ar obteve mais êxito na retenção de água dos materiais. No ensaio de resistência de aderência a tração, foi verificado que a influencia mais significativa foi em relação a composição das argamassas e que as mesmas apresentaram valores acima dos mínimos permitidos por norma.
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Concreto reforçado com fibras de bambu (Dendrocalamus Giganteus)
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-14) FERNANDES, Robson da Silva; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357; https://orcid.org/0000-0001-7313-1229
As fibras vegetais surgem como uma alternativa para fabricação de elementos estruturais em relação as fibras metálicas e sintéticas que apresentam custos elevados, causando também ao meio ambiente poluição devido ao seu processo de fabricação. Este estudo analisa os resultados de ensaios mecânicos de um concreto reforçado com fibras da casca do bambu (Dendrocalamus Giganteus), para utilização em placas cimentícias, obtidos experimentalmente em corpos de provas cilíndricos e prismáticos conforme as normas da ABNT e recomendações internacionais. Os traços do compósito foram determinados por meio de um estudo piloto, 1:2,12:2,88:0,58 sendo empregado o cimento pozolânico CP-IV. O programa experimental consistiu em um concreto de referência com Fck de 25 MPa e três dosagens correspondente a 0,5%, 1,0% e 1,5% em volume de fibra de bambu à massa do concreto, formando quatro dosagens no total. Após a cura, conforme a NBR 5738 (2003), foram ensaiados corpos de prova prismáticos para avaliar a resistência à tração na Flexão, conforme NBR 12142 (2010)/ norma JSCE-SF4 (1984) e corpos de prova cilíndricos para avaliar a resistência do CRB à compressão axial, conforme NBR 5739 (2018), à tração por compressão diametral, conforme NBR 7222 (2011) e módulo de elasticidade estático, conforme NBR 8522 (2008). No ensaio à compressão axial a presença do bambu não proporcionou um acréscimo de resistência em relação ao concreto de referência. No entanto para a resistência à tração e flexão, a mistura com adição de fibra de bambu, gerou um ganho de resistência de 7% e 9%, respectivamente em comparação ao concreto sem adição. Pode-se concluir que a inserção de fibra oriunda da casca do bambu aumenta a resistência à tração do compósito.
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Eficácia das fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas de concreto armado sem estribos: investigação experimental
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-27) MAUÉS, Kássio Anderson Castro; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5790058515094077
Diversos trabalhos de pesquisa têm sido dedicados à investigação do comportamento do concreto reforçado com fibras aço (CRFA) sob diversos esforços. Por conta da propriedade de transmitir esforços através de fissuras, tem-se observado que o CRFA tem relevante contribuição na resistência ao cisalhamento. O presente trabalho investiga a influência de fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas de concreto armado sem estribos submetidas a testes de flexão a quatro pontos. Para este intento, foram preparadas e ensaiadas cinco vigas, as quais apresentavam as mesmas dimensões, 150 mm×300 mm×2700 mm, e as mesmas taxas de armadura longitudinal de tração e de compressão, 1,54% e 0,16%, respectivamente. Duas vigas foram espécimes de referência, ou seja, sem fibras, sendo uma com reforço transversal convencional de estribos e a outra sem qualquer reforço ao esforço de corte. As demais três vigas foram reforçadas apenas com fibras de aço na região de cisalhamento, nas proporções de 45 kg/m³, 60 kg/m³ e 75 kg/m³ do volume do concreto, que representam 0,6%, 0,8% e 1,0%, respectivamente. Lançou-se mão de concreto devidamente dosado para a resistência à compressão de 30 MPa. Além da típica caracterização do concreto e do aço utilizados no trabalho, foi igualmente caracterizado o CRFA no ensaio de flexão para a obtenção das tensões residuais, imprescindíveis à avaliação da resistência. Da avaliação dos resultados experimentais, pôde-se concluir que as fibras de aço apresentaram desempenho satisfatório sob esforços de cisalhamento nos casos de maiores consumos de fibra, para os quais verificou-se alteração do modo de ruína previsto: de cisalhamento para flexão. Além disso, para os três teores de fibras estudados, foi confirmada a possibilidade de substituição parcial ou integral da armadura transversal de estribos. Adicionalmente, ficou demonstrado que o uso de fibras de aço nos consumos de 60 kg/m³ e 75 kg/m³ possibilita a redução da armadura longitudinal de tração para alcançar resistência à flexão semelhante à da viga de referência com estribos.
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Estudo da potencialidade da cinza da casca do murumuru, um resíduo agro industrial amazônico como filler ao concreto estrutural
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-17) SOUZA, Milleno Ramos de; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
O uso de resíduos agroindustriais na substituição parcial do cimento nos concretos tem sido alvo de pesquisas que analisam as possíveis melhorias nas propriedades mecânicas, físicas e de durabilidade do concreto, além propiciar o uso de adições minerais de origem natural ou substituições parciais em relação aos materiais constituintes do compósito, resíduos esses que teriam descartes inadequados, como depósitos a céu aberto e queima do mesmo. Com esse cenário, o estudo objetiva pesquisar o uso da cinza da casca do murumuru (CCM), um resíduo agroindustrial gerado especificamente na região amazônica como substituição parcial do cimento no concreto estrutural e avaliar as características físicas, químicas e mineralógicas da cinza para atuação como filler no concreto, além de suas propriedades no estado fresco e endurecido no concreto. Com esse intuito, o CCM passou pelos ensaios de caracterização físico-mecânicas como o de massa específica, atividade pozolânica com cimento Portland, atividade pozolânica com a cal e ensaio de BET, realizando-se também as análises mineralógicas e químicas da cinza. Para a concretagem considerou um traço 1:1,6:2,4 (em massa) com relação água/cimento de 0,43, com teores de substituição de 0%, 6%, 9% e 13% da massa do cimento pelo CCM. Posterior a dosagem, ocorreu-se os ensaios nos concretos no seu estado fresco e endurecidos: slump test, massa específica, resistência à compressão (28 dias), resistência a tração na compressão diametral, absorção de água por capilaridades, massa específica no estado endurecido, módulo de elasticidade e avalição morfológica, através do Microscópico Eletrônico de Varredura. Verificando-se primeiramente as propriedades do concreto no estado fresco, avaliando-se que a inserção do resíduo diminuiu a consistência e diminui a massa específica, exceto o concreto para o teor de 6% que houve um aumento de 10% da massa específica em relação ao concreto referência. Referente a propriedade no estado endurecido, a substituição pelo CCM apresentou um aumento especificamente na resistência a compressão e tração no teor de 6% aos 28 dias em torno 1% e 9% respectivamente, ocorrendo um decréscimo nos teores de 9% e 13%. Os resultados mostraram que existe uma viabilidade técnica com substituição parcial de 6% de CCM no cimento, utilizando-se aditivo plastificante para melhorar a trabalhabilidade.
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Estudo e avaliação do uso de resíduos do processo Bayer como matéria-prima na produção de agregados sintéticos para a construção civil
(Universidade Federal do Pará, 2010-03) SOUZA, José Antônio da Silva; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785
A grande quantidade de resíduos sólidos, oriundos da indústria de mineração e metalurgia, constitui um sério problema sócio-ambiental. As características físicoquímicas destes resíduos despertam grande interesse para outras indústrias. A indústria cerâmica pode ser uma interessante consumidora da maioria deste material, para suprir a grande escassez das reservas de matérias-primas atual. Neste contexto, este trabalho mostra os estudos realizados para a reciclagem da lama vermelha, como matéria-prima na produção de agregado sintético, visando à construção civil. A lama vermelha, principal rejeito industrial da fabricação de alumina, mostrou-se um insumo de grande interesse na fabricação de diferentes tipos de agregado para ser utilizado na produção de concreto, para a construção civil. Pelas suas características físico-químicas e a grande quantidade que é produzida anualmente (cerca de 10.000.000 t em duas fábricas, só no Norte do Brasil). Estudos realizados neste trabalho mostram a possibilidade de fabricação de agregados, com diferentes propriedades e possibilidades de aplicação, na indústria da construção civil. Estas propriedades dependem do controle de parâmetros, como o teor de sílica livre e argila, a granulometria e a temperatura de sinterização. Tais variáveis permitem controlar perfeitamente a formação de fase vítrea que é a responsável pelas propriedades dos agregados como: porosidade, resistência mecânica e densidade. Este material pode ser utilizado em concreto convencional ou em concretos especiais, para atender a demanda da construção civil.
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Impacto da inércia de seções retangulares e do consumo de fibras na resposta estrutural de vigas contínuas em CRFA solicitadas por carga distribuída: campanha experimental
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-25) MONTEIRO, Paulo André dos Santos; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5790058515094077
Nesse estudo, buscou-se, por meio de uma investigação experimental, ressaltar a relevância da seleção da inércia de seções retangulares no projeto à flexão de vigas em concreto reforçado com fibras de aço, CRFA. Para esse fim, quatro peças foram ensaiadas, uma em concreto armado, CA, com seção transversal de 150x300 mm2, e quatro em CRFA. Nas vigas reforçadas com fibras, julgou-se a inércia da seção, sem, contudo, modificar a sua área. Assim, as vigas em CRFA tiveram seções que alternaram em 150x300, 110x400 e 90x500 mm2. Para essas peças, o consumo de fibras variou em 75, 60 e 45 kg/m3 do volume de concreto, respectivamente. Nesse cenário, os reforços convencionais, providos por barras de aço, foram diferenciados, supressões foram realizadas nas vigas em CRFA, sem, contudo, comprometer as suas capacidades portantes, relativamente ao que se registrou para a viga de referência, em CA. Vale ressaltar que as questões comentadas antes foram, ainda, tratadas em vigas contínuas, onde a seção crítica experimentou a ação concomitante de momentos fletores e esforços cortantes, e, em adição, solicitadas por cargas uniformemente distribuídas. Ao fim, os resultados testificaram a eficácia do mecanismo de reforço promovido pelas fibras de aço. Para mais, mostrou-se também que a identificação acertada da seção transversal garantiu o projeto de vigas tão resistentes quanto à peça de referência, porém, com consumo menor de reforço, tanto o convencional, como o fibroso. Com a tenção de estimar a resistência à flexão, as recomendações do MC10 (2013) foram operadas. Uma metodologia interativa e prática foi sugerida para se avaliar, em um único instante, os reforços promovidos pelas fibras e barras longitudinais/transversais. Por conta das condições de contorno diferenciadas, pontuou-se, também, quesitos para aprimorar, em pesquisas futuras, a estimativa da resistência de vigas contínuas solicitadas por cargas distribuídas.
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Influência do resíduo do caulim tratado termicamente da região Amazônica e o seu potencial uso como material suplementar ao cimento Portland.
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-23) SOUZA, Márcio Rodrigo Nunes de; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
As indústrias minerais produzem resíduos em grande quantidade e em diversos tipos e níveis de periculosidade, como por exemplo, a indústria de beneficiamento do caulim, a qual produz resíduos à base de sílica, mica e caulinita. O descarte desse material em local inadequado ocasiona um forte impacto ambiental, que poderia ser minimizado com a utilização desse resíduo como matéria prima para uso em construção civil. Este trabalho tem como objetivo estudar a incorporação dos resíduos de caulim calcinados como material suplementar ao cimento e concretos para uso na construção civil. Nesta pesquisa foram utilizados resíduos de caulim oriundos da mina do Felipe localizada no sul do Amapá, sendo realizados ensaios de caracterização física, química e mineralógica, o índice de atividade pozolânica dos resíduos calcinados nas temperaturas 500ºC, 700ºC e 900ºC, assim como, a análise térmica, de acordo com as normas da ABNT. Para os ensaios tecnológicos mecânicos (Ensaios de resistência à compressão simples, módulo de deformação e resistência à tração por compressão diametral) e durabilidade (Ensaios de absorção de água por imersão e ensaio de absorção de água por capilaridade), foram incorporados com 0%, 10%, 15% e 20% de resíduo de caulim calcinados, em substituição à parte do cimento Portland. Os resultados obtidos mostraram que os resíduos calcinados apresentaram elevada atividade pozolânica a uma temperatura de 700ºC, o uso do resíduo de caulim calcinado apresentou comportamento mecânicos e durabilidade como material suplementar ao cimento e concretos dentro das normas da ABNT, e por fim concluímos que existe viabilidade técnica da utilização do resíduo para o uso na construção civil como material suplementar ao cimento, assim como utilização para concretos de alta resistência.
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Influência no comportamento mecânico do concreto com a utilização de microfibras de polipropileno para redução do efeito de retração: um estudo realizado em Belém do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2022-10-27) CUNHA, Wictor Alencar; SOUZA, Paulo Sérgio Lima; http://lattes.cnpq.br/4933212993218783
Buscando mitigar o efeito da retração do concreto, estudou-se no presente trabalho a influência no comportamento mecânico do concreto reforçado com microfibras de polipropileno. No programa experimental foram produzidos 15 (quinze) séries de estudo: uma de referência sem adição de microfibra de polipropileno para cada relação a/c estudada, totalizando 3 séries; e outras 12 (doze) séries com as seguintes características: adição de 0,6% e 1,0% de teor de microfibra variando o comprimento em 12 mm e 25 mm, sendo as relações a/c estudadas com valores de 0,45; 0,55 e 0,65. Foram realizados ensaios no estado fresco do concreto para se avaliar a consistência e trabalhabilidade; e no estado endurecido para se avaliar a resistência à compressão, tração na flexão e módulo de elasticidade com idade dos espécimes em 7 e 28 dias; e variação dimensional com idade de 48h, 7 e 28 dias. Os resultados obtidos foram estudados através da análise de variância (ANOVA) e do teste Tukey para determinação da significância estatística das respostas encontradas. Concluiu-se que o teor ótimo de adição de microfibra de polipropileno ao concreto foi de 1,0% com fibras de comprimento de 12 mm e relação a/c=0,55.
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Rejeito de manganês, proveniente da Amazônia Oriental, em substituição parcial do agregado miúdo natural em concreto
(Universidade Federal do Pará, 2019-03-21) SILVA JÚNIOR, Paulo Rogério; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
Sabe-se que esses resíduos, nomeados de rejeitos, em sua maior parte são armazenados em barragens, as quais podem estar sujeitas a sofrerem rompimentos e ocasionar danos materiais e risco de vida a familiares abrigados nas proximidades dessas, além de causar severos impactos ambientais. Não muito distante, pode-se citar como exemplo, a tragédia causada pelo rompimento da barragem de rejeito de minério de ferro na localidade de Brumadinho-MG, ocorrido no ano de 2019. Mesmo com os riscos e impactos provocados pela atividade mineradora, a tendência é o aumento da extração de minérios, uma vez que a tecnologia é dependente desses para produção de aço, pilhas, aparelhos eletrônicos e outros insumos, gerando com consequência um maior quantitativo de rejeito. Ressalta-se também, que a areia natural é obtida, na maioria das vezes, por processo de dragagem, o que implica no desmatamento de determinadas áreas e contamina as águas com óleo diesel. Diante do cenário supracitado, esse trabalho visa o estudo da substituição parcial da areia natural por rejeito de manganês (nas proporções de 15%, 20%, 25% e 30%), proveniente da Amazônia Oriental, referente ao município de Marabá-PA, para a confecção de concreto estrutural sem a utilização de aditivo superplastificante, a fim de verificar a influência do rejeito de manganês na trabalhabilidade da mistura. Para a confecção dos concretos foi utilizada betoneira e para a produção das amostra com rejeito, foi feita previamente a homogeneização, em recipiente plástico, do agregado natural com o rejeito de manganês a fim de melhorar a mistura do concreto. Fez-se ensaios de abatimento por tronco cônico, de resistência mecânica, de absorção de água e análise da microestrutura para as amostras de concreto com e sem rejeito. Como resultados, observou-se que o rejeito de manganês é um material fino com elevada superfície específica que demanda um aumento no quantitativo de água nas misturas, quando comparado ao concreto de referência (sem rejeito). Verificou-se que houve uma redução nas propriedades mecânicas do concreto com rejeito em virtude da demanda de água acrescentada, porém, a absorção de água se mostrou igual ao de referência.
Acesso aberto (Open Access)
Rejeito do minério de manganês como material de construção civil
(Universidade Federal do Pará, 2017-06-02) VIVEIROS, Danielle de Cássia Santos de; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
Fatores como aumento da demanda mundial por minério de manganês e impactos ambientais associados à disposição final de rejeitos têm motivado estudos que visam o aproveitamento dos materiais contidos em barragens de rejeitos de minerações. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal estudar o aproveitamento do rejeito de manganês como material de construção civil. Para tanto, realizou-se a caracterização do rejeito de Mn do ponto de vista físico, químico, mineralógico, ambiental e quanto a reatividade com o meio ao qual está exposto. A partir dessas análises foram investigadas aplicações viáveis para o rejeito. A primeira análise verificou seu aproveitamento como fíler no cimento Portland, para isso foram fabricadas argamassas de referência e argamassas com substituições de 6, 8 e 10% ao cimento. As argamassas foram ensaiadas quanto a resistência à compressão e absorção de água total e índice de vazios aos 28 dias. Os ensaios mostraram que as argamassas com teores de substituição obtiveram resultados positivos quando comparados com as argamassas de referência. Induzindo ao ganho de resistência principalmente para os percentuais de 6 e 8%, assim como, para os resultados de absorção total e índice de vazios. A segunda investigação verificou o aproveitamento do rejeito de Mn como agregado miúdo na confecção de concretos, foram fabricados concretos de referência e concretos com substituições de 15, 20, 25 e 30% ao agregado miúdo natural. Por meio da análise de resistência à compressão axial notou-se um resultado positivo para ambas as amostras, principalmente para os concretos com substituição de 15 e 20%. As análises de resistência à tração e módulo de elasticidade alcançaram resultados satisfatórios para ambas as amostras, principalmente para os concretos com 20, 25 e 30% de substituição. Na análise de absorção capilar os concretos com substituições apresentaram variações significativas quando comparados aos concretos de referência. As amostras de 15% e 30% foram as que menos absorveram água, sendo que os resultados das amostras de 20 e 25% ainda ficaram abaixo dos valores de absorção do concreto de referência. Desta forma, o aproveitamento deste rejeito como material de construção civil se torna viável do ponto de vista técnico e ambiental.