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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 experimental da eficiência de bielas de concreto simples e armado em modelos locais e globais
(Universidade Federal do Pará, 2019-03-21) FREIRE, Marília Caires; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
O projeto de vigas de concreto armado é usualmente feito a partir de métodos de análise de seções, nos quais se leva em conta a hipótese de Bernoulli, assumindo-se que as deformações se distribuem linearmente ao longo da seção transversal do elemento. Entretanto, diversas situações na prática exigem alternativas distintas de cálculo, realizadas tanto por equações normativas fundamentalmente empíricas como por soluções numéricas ou analíticas a partir do Método de Bielas e Tirantes. É o caso de vigas-parede, onde há a formação de uma biela do tipo garrafa, para a qual a influência da taxa de armadura é geralmente desconsiderada pelas normas vigentes de dimensionamento. Diante disso, realizou-se um estudo experimental para avaliar a eficiência de bielas de concreto simples e armado, por meio de modelos locais e globais, respectivamente caracterizados por prismas hexagonais carregados em áreas reduzidas e por vigas-parede, visto que em ambos o mecanismo resistente parece estar diretamente ligado ao fluxo de tensões na biela de concreto. Os resultados mostraram comportamentos semelhantes entre os modelos quanto às deformações do concreto e das armaduras, além de modos de ruptura equivalentes, resultantes da abertura de uma fissura de fendilhamento nas bielas. Com o aumento das taxas de armadura transversal, foram observados ganhos de resistência última, ductilidade e controle da fissuração, principalmente para os espécimes com armaduras em formato de malha, além de resultados superiores e sempre a favor da segurança para a análise por meio de fatores de eficiência de biela. O mesmo não foi verificado para a avaliação de resistência à força cortante pelos códigos normativos, que resultaram em estimativas contra a segurança conforme o aumento da taxa de armadura. Com isso, confirma-se que soluções por bielas e tirantes são métodos mais indicados para o dimensionamento eficiente e seguro de estruturas com regiões de distúrbio na distribuição de tensões e deformações.
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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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Aproveitamento dos resíduos cauliníticos das indústrias de beneficiamento de caulim da região amazônica como matéria-prima para fabricação de um material de construção (pozolanas)
(Universidade Federal do Pará, 2007-12-18) BARATA, Márcio Santos; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; https://orcid.org/0000-0002-3026-5523
As regiões do Rio Capim e do Rio Jarí (Morro do Felipe) são os principais distritos cauliníticos da Região Amazônica, detentores das maiores reservas brasileiras de caulim de alta alvura para aplicações como cobertura de papel. O caulim é lavrado e beneficiado por três companhias, a IRCC, a PPSA e a CADAM, que são responsáveis anualmente pela geração de aproximadamente 1 milhão de toneladas de resíduo constituído essencialmente por caulinita, decorrente da etapa de centrifugação. Esse resíduo, na forma de polpa, é depositado em lagoas de sedimentação que ocupam grandes extensões. Há outro tipo de resíduo, relacionado a um material não processado, rico em ferro, denominado caulim duro, sobreposto ao horizonte caulinítico (ROM), localizado somente na região do Rio Capim. Esses resíduos exibem características excelentes para a produção do metacaulim de alta reatividade por serem constituídos essencialmente por partículas de caulinitas extremamente finas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do uso desses resíduos como matéria-prima para a produção de adições minerais para concretos de cimento Portland. Os resíduos foram caracterizados por difratometria de raios-x, análise térmica, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e fluorescência de raios-x. Posteriormente, foram avaliadas a influência de três temperaturas de calcinação (750ºC, 850ºC e 900ºC) sobre a atividade pozolânica, através de métodos mecânicos tradicionais que empregam o cimento Portland e a cal hidratada, além do ensaio de “Chapelle” modificado. Os resultados mostraram que as pozolanas mais reativas foram aquelas produzidas a partir de temperaturas que proporcionaram a maior perda ao fogo. As temperaturas ótimas de queima para produzir a metacaulinita a partir do caulim duro foi 750ºC enquanto que para os resíduos cauliníticos do Rio Jarí e Capim foram 850ºC e 900ºC, respectivamente. As diferentes temperaturas estão associadas às quantidades de defeitos dessas caulinitas. O caulim duro e o resíduo do Rio Jarí são compostos essencialmente por uma caulinita de alto grau de defeitos enquanto que o resíduo caulinítico do Rio Capim possui baixo grau de defeitos. O uso do metacaulim proveniente dos resíduos calcinados proporcionou melhores resultados que os obtidos com os concreto de referência, sílica ativa e um metacaulim produzido industrialmente.
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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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Captura de carbono em placas de concreto permeável
(Universidade Federal do Pará, 2020-06-12) SANTOS, Caio José Bastos Marques; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042
A produção de cimento gera impacto no meio ambiente a partir da liberação de co2 onde o gás carbônico atua diretamente no fenômeno de “efeito estufa”. Embora a produção de cimento gere altas taxas de dióxido de carbono, os produtos da hidratação do cimento apresentam a capacidade de reabsorver o gás carbônico a partir de um fenômeno físicoquímico denominado carbonatação. Esta pesquisa relacionou este fenômeno físicoquímico a um material considerado sustentável como o concreto permeável. Este tipo de concreto pode ser utilizado em pavimentos não armados. A pesquisa se concentra em analisar a capacidade de captura de co2 em placas de concreto permeável. Foram analisadas, quanto a carbonatação, misturas produzidas com duas faixas granulométricas de seixo rolado e aglomerante CP II F com relações a/c de 0,33 e 0,37 nos ambientes protegidos e desprotegidos de chuva, e em ambiente acelerado em câmara de co2. Foi utilizado indicador químico de fenolftaleína para aferir a ocorrência de carbonatação em cinco idades de leitura e software de análise de imagens para estudo das superfícies carbonatadas. O material apresentou resultados satisfatórios quanto aos parâmetros mecânicos, hídricos e de profundidade de carbonatação, tendo reabsorvido o gás da atmosfera a partir da pasta de cimento que envolve os grãos de agregado do esqueleto granular do material.
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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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Comportamento mecânico dos efeitos da substituição parcial do cimento por sílica ativa em eco concretos
(Universidade Federal do Pará, 2016-05-27) PIRES, Gabriela de Oliveira; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
A indústria de produção das ligas de ferro-silício também produz toneladas de subprodutos como a sílica ativa, que também pode ser utilizada em concretos e argamassas em substituição/adição em relação ao cimento. O objetivo principal dessa dissertação é avaliar se a substituição parcial do cimento por sílica ativa afeta o desempenho de concretos com agregado graúdo reciclado de concreto. O programa experimental foi divido em três etapas, primeiramente foi feita a caracterização do material e beneficiamento do AGRC. A segunda etapa constou da elaboração dos traços para diferentes tipos de concretos pelo método IPT/EPUSP, sendo o mesmo divido em três grupos com 0%, 25% e 50% de utilização de AGRC em substituição parcial do agregado graúdo natural, cada um grupo subdivido com teores de 0%, 5% e 10% de substituição do cimento por sílica ativa. Na terceira etapa os corpos de prova foram rompidos nas idades de 28 e 91 dias, com os seguintes ensaios: resistência à compressão axial, resistência a tração e módulo de elasticidade. Com os resultados pode-se concluir que desempenho mecânico dos concretos com agregados reciclado de concreto aumentaram significativamente em relação aos concretos de referência (sem sílica) em relação à resistência à compressão e tração e módulo de elasticidade.
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Concretes with red mud coarse aggregates
(2012-06) OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; ROSSI, Carlos Rodrigo Costa
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Concreto auto adensável com agregado miúdo reciclado de concreto
(Universidade Federal do Pará, 2019-03-29) BERNARDO, Karen Suely Martins; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042
Uma abordagem mais sustentável na produção de concreto autoadensável (CAA) visa substituir os agregados naturais por agregados reciclados, no entanto essa substituição causa uma alteração nas propriedades do material produzido. Esta pesquisa objetiva avaliar o efeito do agregado reciclado miúdo de concreto nas propriedades no estado fresco e endurecido de concretos autoadensáveis, utilizando uma metodologia de dosagem com foco na reologia dos materiais. O estudo de dosagem foi realizado através de uma adequação do método de Gomes utilizando três teores de substituição de AMN por AMRC (10%, 20% e 30%). Foram analisadas as propriedades no estado fresco de acordo com os parâmetros estabelecido na bibliografia sobre o tema e pela prescrição normativa referente, além das propriedades no estado endurecido. Neste estudo, observou-se uma redução da viscosidade aparente, da habilidade passante e da resistência à segregação proporcional ao aumento da substituição de AMN por AMRC. Porém, todos os traços alcançaram a autoadensabilidade exigida, com o mínimo de ajustes. Os traços apresentaram resistência à compressão axial que se enquadravam na classe de concreto estrutural. Portanto, por meio das respostas encontradas durante o estudo de dosagem foi possível produzir concretos autoadensáveis com teores de até 30% de AMRC que atendessem aos requisitos estabelecidos.
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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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Efeitos do tipo, tamanho e teor de agregado graudo na resistencia e energia de fratura do concreto
(Universidade Estadual de Campinas, 2004-09-28) POMPEU NETO, Bernardo Borges; DUCATTI, Vitor Antonio; http://lattes.cnpq.br/4679656185466685; FERREIRA, Itamar; http://lattes.cnpq.br/9135346053526486
Este trabalho expõe os resultados de um estudo conduzido para avaliar os efeitos do tipo, tamanho e consumo de agregado graúdo no comportamento do concreto de moderada e de alta resistência, e as relações entre a resistência à compressão, resistência à tração, resistência à flexão e a energia de fratura. As misturas de concreto estudadas continham agregados britados de basalto e de granito com dimensões máximas características de 9,5 mm e 19 mm e fração volumétrica no traço entre 0,65 e 0,75. A relação águalaglomerantes variou de 0,35 a 0,50. Nas misturas de alta resistência foi empregado um teor fixo de sílica ativa de dez porcento da massa do cimento de alta resistência inicial e teores adequados de aditivo superplastificante. Foram feitas dezesseis (16) misturas e realizados cento e noventa e dois ensaios mecânicos para medir a resistência à compressão, a resistência à flexão, resistência à tração, módulo de elasticidade e energia de fratura. As propriedades de fratura foram determinadas de acordo com Comitê Técnico 89-FMT e FMC-50 da RILEM. A resistência à compressão do concreto de acordo com os materiais empregados foi de 40 a 60 MPa para os concretos de resistência média e de 70 a 110 MPa, para os concretos de alta resistência. Os resultados mostram que a resistência. à compressão, tração, flexão e a energia de fratura do concreto para uma dada relação águaJaglomerante depende do tipo, dimensões e teor de agregado. Para o concreto de alta resistência o comprimento característico do concreto aumenta com o tamanho do agregado graúdo
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Efeitos do tipo, tamanho e teor de agregado graúdo no módulo de deformação do concreto de alta resistência
(2011) POMPEU NETO, Bernardo Borges; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; RAMOS, Danielle
O concreto, material de composição heterogênea e complexa, é o principal insumo em construções. Do ponto de vista estrutural, ele tem como propriedade principal sua resistência. O estudo do comportamento do concreto, baseado em estudos conceituais da resistência granular, pode conduzir a um projeto estrutural mais seguro e de melhor utilização do material. Este trabalho expõe os resultados de um estudo conduzido para avaliar os efeitos do tipo, tamanho e teor de agregado graúdo no módulo de deformação do concreto de alta resistência. A mistura de concreto estudada contém agregados de basalto e de granito com dimensões máximas características de 9,5 mm e 19 mm e relação água/cimento de 0,35. O módulo de elasticidade do material foi determinado usando o trecho inicial linear da curva Carga-CMOD (deslocamento de abertura da boca da fissura) no ensaio de flexão com três pontos em viga entalhada no meio do vão, seguindo a proposta do comitê técnico 89-FMT da RILEM (Internacional Union of Testing and Research Laboratories for Materials and Structures).
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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.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da colmatação em concretos permeáveis para tráfego leve e de pedestres
(Universidade Federal do Pará, 2020-05-28) TEIXEIRA, Mísley da Cruz; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042
O concreto permeável é um material usado principalmente como revestimento de pavimentação para a minimização dos efeitos da impermeabilização superficial. Porém, a suscetibilidade deste material à colmatação (processo de entupimento dos poros) é um dos fatores limitantes à sua utilização. Por isso, a colmatação passou a ser objeto de estudo de várias pesquisas, como esta que avaliou o efeito deste processo em concretos permeáveis a serem usados como revestimento de pavimentação de tráfego leve e de pedestres. Para tanto, um programa experimental foi elaborado com o objetivo de caracterizar o material, produzido com inserção de diferentes percentuais de agregado miúdo, e avaliar a evolução da colmatação causada por tipos diferentes de sedimentos (areia e argila). Os espécimes moldados foram submetidos a ensaios de caracterização e de permeabilidade, após ciclos de deposição de sedimentos e de limpeza por aspiração. Os resultados da caracterização do material no estado fresco corroboraram a afirmação comum na comunidade acadêmica de que a inserção de agregado miúdo nas composições granulométricas aumenta a massa unitária e a resistência mecânica e reduz o percentual de vazios e a permeabilidade do concreto. Quanto à evolução da colmatação observou-se que os sedimentos de granulometria maior (areia) provocaram a perda de permeabilidade com o tamponamento da camada superior das amostras, com taxas de perda de até 21,13% após os ciclos de deposição. Já os sedimentos mais finos (argila) provocaram a colmatação das camadas inferiores, com um percentual final de redução da permeabilidade variando entre 8,45 e 16,46%. A eficiência da manutenção foi comprovada com a recuperação total da permeabilidade para colmatação por areia, e de 96,85% para a sedimentação com argila. Estes resultados permitem afirmar que sedimentos de qualquer granulometria promovem a perda de permeabilidade do material, mas que esta é facilmente recuperável com a manutenção/limpeza do pavimento, o que permite confirmar que a vida útil do pavimento, no que tange à sua capacidade drenante, está diretamente associada à limpeza periódica do mesmo.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.