Resumo Este trabalho visa avaliar o impacto da cura térmica e do uso de empacotamento de partículas em compósitos cimentícios de ultra alto desempenho (CCUAD), com e sem pó de vidro. Para tanto, foram moldados corpos de prova com 0% e 50% de pó de vidro (substituição volumétrica ao cimento), além de dois traços obtidos através do empacotamento de partículas. As amostras foram submetidas a cura térmica e a cura úmida para comparação dos efeitos. Foram realizados ensaios de resistência à compressão e de absorção de água por capilaridade. Os resultados indicaram que a cura térmica proporciona ganho inicial de resistência, a aplicação do empacotamento de partículas na dosagem das misturas resultou em uma significativa melhoria nas propriedades das amostras e o pó de vidro se mostrou um substituto viável para o cimento.

Abstract This paper discusses the impact of thermal curing and particle packing on ultra-high-performance concrete (UHPC) that used glass powder as a partial replacement of Portland cement. For this, specimens with 0% and 50% of glass powder (volumetric substitution to cement) were produced, as well as two mixtures obtained by particle packing. The samples were submitted to thermal and standard curing to compare the effects and tested for compression strength and capillary water absorption. The results show that thermal curing improves resistance expressively in the early ages while particle packing applied to the mix design improved significantly the concrete properties, indicating that glass powder is a viable substitute for cement.

Resumen Este trabajo tiene como objetivo evaluar el impacto del curado térmico y el uso de empaquetamiento de partículas en compuestos cementosos de ultra alto desempeño (UHPC), con y sin polvo de vidrio. Para ello, los cuerpos de prueba fueron moldeados con 0% y 50% de polvo de vidrio (reemplazo volumétrico al cemento), además de dos mezclas obtenidas a través del empaquetamiento de partículas. Las muestras fueron sometidas a curado térmico y curado húmedo para comparar los efectos. Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión y absorción por capilaridad. Los resultados indicaron que el curado térmico proporciona ganancia de la resistencia inicial, la aplicación del empaquetamiento de partículas en las dosis de mezcla resultó en una mejora significativa en las propiedades de las muestras y el polvo de vidrio demostró ser un sustituto viable del cemento.

RESUMO: O dimensionamento de pilares de aço e mistos de aço e concreto em situação de incêndio está diretamente atrelado à redução da resistência e da rigidez, entre outras propriedades, as quais se manifestam em resposta à elevação da temperatura. Os códigos normativos que tratam do dimensionamento desses elementos sob ação do fogo consideram a ação térmica com base em aquecimento nas quatro faces do pilar, aspecto que não abrange a grande maioria dos casos nas edificações em função da presença de paredes. Nesse mesmo contexto, dada a importância da correta determinação do campo térmico para fins de dimensionamento, bem como dada a simplificação adotada pelos códigos normativos, o presente trabalho se volta exclusivamente a um estudo basicamente direcionado à obtenção de campo térmico representativo para fins de verificação termoestrutural de pilares de aço e mistos. Tendo como foco principal a análise de casos que diferem das configurações prescritas em normas, são propostos modelos numéricos puramente térmicos validados por meio de resultados experimentais, cujas análises constatam uma evidente redução da temperatura no pilar de aço quando revestido com concreto, e ainda com maior evidência quando adicionalmente inseridos em paredes enquanto elemento de compartimentação. De modo a verificar o método simplificado proposto pela ABNT NBR 14323:2013, análises comparativas entre os campos térmicos numérico e obtido pelo modelo normatizado foram realizadas para seções transversais de aço e mistas de aço e concreto. Para os pilares de aço isolados, como esperado, o método normativo se mostrou consistente, porém conservador quando voltado a pilares inseridos em paredes. Em relação aos pilares mistos, os resultados obtidos sinalizam a necessidade de ajuste nas prescrições normativas para fins de determinação de campo térmico e, consequentemente, para fins de dimensionamento desses mesmos elementos.

ABSTRACT: The design of steel and steel and concrete composite columns in a fire situation is directly linked to the reduction of strength and stiffness, among other properties, which are manifested in response to rising temperatures. The normative codes that deal with the design of these elements under the action of fire consider the thermal action based on heating on the four faces of the column, an aspect that does not cover most cases in buildings due to the presence of walls. In this context, given the importance of the correct determination of the thermal field for design purposes, as well as given the simplification adopted by the normative codes, the present work deals exclusively with a study basically aimed at obtaining a representative thermal field for purposes of thermo-structural verification of steel and steel and concrete composite columns. With the focus on the analysis of cases that differ from the prescribed configurations in standards, purely thermal numerical models are proposed, validated through experimental results, whose analyses show an evident reduction in temperature in the steel column when encased with concrete, and with even greater evidence when additionally inserted into walls as a compartmentalizing element. To verify the simplified method proposed by ABNT NBR 14323: 2013, comparative analyses between the numerical thermal fields and obtained by the standardized model were carried out for steel and steel and concrete composite cross sections. For the isolated steel columns, as expected, the normative method proved to be consistent, but conservative when it came to columns inserted into walls. In relation to the composite columns, the results obtained indicate the need for adjustment in the standards for purposes of determining the thermal field and, consequently, of design these elements.

RESUMO O uso de concreto autoadensável já é bastante difundido na construção civil, sendo utilizado principalmente em elementos esbeltos e/ou com altas taxas de armadura. Ainda assim, os efeitos combinados de autoadensabilidade com determinadas estratégias modificadoras das propriedades dos concretos são pouco conhecidos. Esse é o caso observado com o aditivo incorporador de ar. Dessa forma, o presente trabalho busca avaliar a influência da incorporação de ar no comportamento de concretos autoadensáveis mantendo propriedades mecânicas adequadas para uso estrutural. Algumas premissas de interesse foram definidas com base na utilização do material para a execução de paredes de concreto moldadas no local. Assim, foram produzidos dois traços de concreto autoadensável, sem incorporação de ar, com classes de resistência C25 e C40 e, a partir de cada um deles, foram produzidos outros dois traços modificados com aditivo incorporador de ar, variando o teor de ar incorporado, em um total de seis misturas cujas propriedades foram avaliadas tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Os resultados obtidos foram muito satisfatórios, considerando que dois dos traços de concreto autoadensável com incorporação de ar apresentaram propriedades mecânicas adequadas para utilização com função estrutural, apesar do alto teor de ar incorporado.

ABSTRACT The use of self-compacting concrete is already widespread in civil construction, being used mainly in slender elements and/or with high reinforcement rates. Even so, the combined effects of self-compactability with some strategies for modifying the properties of the concrete are little known. This is the case with the air entraining admixture. Thus, the present paper seeks to evaluate the influence of air entrainment in the behavior of self-compacting concrete maintaining properties suitable for structural purposes. Some premises of interest were defined based on the use of the material for the construction of concrete walls cast in place. For this, two self-compacting concrete mixtures were produced without air entraining and strength classes of C25 and C40 and, from each of them, two other mixtures modified with air entraining admixture were produced, varying the entrained air content, in a total of six mixtures whose properties were evaluated in both fresh and hardened states. The results obtained were very satisfactory, considering that two of the self-compacting concrete mixtures with air entraining presented mechanical properties suitable for use with structural function, despite the high content of entrained air.

RESUMO O concreto é o material de construção mais utilizado e nos últimos anos, estudos têm sido desenvolvidos em busca de materiais com desempenho mecânico e durabilidade superior. Com a finalidade de abranger a realidade das obras civis no que se refere à produção in loco do concreto convencional e de alta resistência, diversos métodos de dosagem são propostos. Apesar de esses métodos permitirem obter a proporção ideal entre os materiais constituintes da mistura de concreto, é possível otimizar a composição aplicando-se o conceito de empacotamento de partículas. Diante disso, o presente estudo tem por objetivo avaliar a eficiência do empacotamento de partículas de misturas de concretos de cimento Portland amplamente utilizados na prática da construção civil, obtidas por métodos de dosagem tradicionais. Para isso, foram produzidos três traços deconcreto utilizando o método de dosagem tradicional IPT/EPUSP, sendo dois para concretos com classe de resistência convencional e um de alta resistência. Conhecendo a proporção e a distribuição granulométrica dos materiais constituintes desses concretos, o coeficiente de distribuição de cada mistura foi determinado considerando o modelo de empacotamento de Alfred. Posteriormente, mantendo-se o mesmo coeficiente de distribuição, as misturas de concretos foram otimizadas aplicando o conceito de empacotamento de partículas, sendo determinadas as propriedades físicas e mecânicas dos concretos. No processo de otimização, verificouse lacunas entre as distribuições granulométricas dos materiais constituintes normalmente considerados na produção dos concretos, caracterizando uma deficiência quanto ao empacotamento. Com relação as propriedades do concreto no estado endurecido, as misturas otimizadas apresentaram, em geral, propriedades físicas e mecânicas superiores aos concretos de referência.

ABSTRACT Concrete is the most widely used building material and, recently, studies have been developed in pursuit of materials with superior mechanical performance and durability. In order to cover the reality of the civil works regarding the on-site production of conventional and high strength concrete, several mix design methods are proposed. Although these methods allow obtaining the ideal proportion between the constituent materials of the mixture, it is possible to optimize the composition by applying the concept of particle packing. Therefore, this paper aims to measure the efficiency of the particle packing of Portland cement concrete mixtures widely used in civil construction´s practice, obtained by traditional mix design methods. For this, three concrete mixtures were produced using the traditional IPT/EPUSP mix design method, being two of conventional strength and one of high strength. By knowing the proportion and particle size distribution of the constituent materials of these concretes, the distribution´s coefficient of each mixture was determined considering Alfred´s particle packing model. Thereafter, maintaining the same distribution coefficient, the concrete mixtures were optimized by applying the particle packing concept, determining the physical and mechanical properties of the concrete. During the optimization process, there were gaps between the particle size distributions of the component materials normally considered in the production of concretes, characterizing a lack in packaging. Regarding the properties of the hardened concrete, the optimized mix design generally presented superior physical and mechanical properties than the reference concrete.

RESUMO O concreto de alto desempenho (CAD) é um material que apresenta características específicas, como alta resistência à compressão e elevada durabilidade. Para que esse concreto atenda às suas características específicas, uma cuidadosa seleção e dosagem dos seus componentes devem ser realizadas. Desta forma, este trabalho buscou contribuir com o estudo de dosagem do CAD, utilizando o conceito de empacotamento de partículas, onde foi determinada a proporção ótima dos componentes particulados a partir do modelo de Alfred, também conhecido como modelo de Andreasen modificado. Realizada a dosagem do CAD, analisou-se a influência do empacotamento de partículas no seu desempenho mecânico e nas propriedades reológicas da pasta de cimento e argamassa constituintes do CAD. O CAD otimizado, com base no conceito de empacotamento de partículas, apresentou, aos 28 dias, resistência à compressão satisfatória, podendo ser classificado como um concreto de alta resistência, e superior à resistência à compressão do CAD de referência. Na caracterização reológica da pasta de cimento e argamassa, o emprego do empacotamento provocou um aumento da fluidez, facilitando o escoamento, sem prejudicar a estabilidade da mistura de concreto.

ABSTRACT High performance concrete (HPC) is a material that has specific characteristics, such as high compressive strength and high durability. In order for this concrete to meet its specific characteristics, a careful selection and dosage of its components must be carried out. Thus, this paper aims to contribute with HPC dosage study using the concept of particle packing, where the optimal proportion of particulate components was determined by Alfred model, also known as modified Andreasen model. Held the dosage of the HPC, was analyzed the influence of particle packing on its mechanical performance and on the rheological properties of the cement paste and mortar HPC constituents. The optimized HPC based on particle packing concept presented satisfactory compressive strength at 28 days, which can be classified as a high strength concrete, and superior compressive strength to the reference HPC. In the rheological characterization of cement paste and mortar, the use of packing concept caused an increase of the fluidity, facilitating the flow, without harming the stability of concrete mix.

RESUMO Nos últimos anos, observa-se uma crescente utilização de adições minerais na produção de cimento Portland e de concretos com o intuito de melhorar as propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade desses materiais, além dos benefícios econômicos e ambientais, já que essas adições geralmente são resíduos ou subprodutos industriais. Considerando que a indústria de cerâmica vermelha do Brasil gera uma elevada quantidade de resíduos no processo de produção, existe um passivo ambiental e um custo elevado relacionados a esses resíduos. Uma alternativa de aproveitamento consiste na sua utilização como adição mineral na produção de cimento Portland e concreto. Assim, o presente trabalho avalia a utilização de resíduos de cerâmica vermelha na produção de concreto autoadensável. Além das propriedades de autoadensabilidade no estado fresco, foram determinadas as propriedades físicas e mecânicas no estado endurecido. Os resultados demonstram que o material possui um grande potencial para utilização na produção de concreto autoadensável, inclusive aqueles de alta resistência.

ABSTRACT In recent years, there has been an increasing use of mineral additions in the production of Portland cement and concrete in order to improve the physical, mechanical and durability properties of these materials, in addition to economic and environmental benefits as these additions are generally industrial waste or byproducts. Whereas the red clay industry in Brazil generates a high amount of waste from the production process, there is an environmental liability and higher costs related to such waste. An alternative utilization is its incorporation as a mineral addition in the production of Portland cement and concrete. Thus, the present study evaluates the use of red clay industry waste in the production of self-compacting concrete. Besides the self-compacting properties in fresh state, physical and mechanical properties were evaluated in the hardened state. The results show that the material has a great potential for use in the production of self-compacting concrete, including those of high strength.

Neste trabalho, estimou-se a gerão dos resíduos de construção e demolição por dois métodos de quantificação, um indireto e outro direto, considerando-se a produção advinda dos agentes informais e formais. O método indireto considerou a área construída das edificações (construção) e transformação dos pontos de ligação de água e luz instalados (reforma). O método direto identificou a geração advinda de agentes informais e formais nos pontos de disposição finais em diferentes regiões do município, empregando-se o conceito de balanço de massa. Não é possível quantificar a geração de resíduos de construção e demolição dos agentes informais (reformas) por meio de dados indiretos relacionados Às transformações dos pontos de água no município. Há indícios de que as transformações dos pontos de energia elétrica sejam um indicador indireto mais preciso, podendo evitar a dispendiosa quantificação direta.

In this paper, construction and demolition waste generation was estimated by two quantification methods, one direct and other indirect, regarding informal and formal generators. Construction area and transformation of the points of water and energy were applied for indirect quantification method. For the direct one, volume of dumping areas associated with informal and formal generators in different regions of municipality were quantified and the mass balance was applied. Indirect quantification of informal generators by transformation points of water is not precise. There are evidences that transformation points of energy can be more precise, avoiding costly direct construction and demolition waste quantification method.

Resumo A presença de cal nas argamassas mistas é responsável pelo aumento na demanda de água de amassamento para uma dada consistência. A água adicional, que não é consumida na hidratação do cimento, permanece livre no sistema e, ao evaporar, dá origem a porosidade elevada da argamassa endurecida. Este trabalho apresenta o método do cálculo de volumes como uma ferramenta para estimar a porosidade de argamassas mistas a partir de seus constituintes, inclusive a cal, bem como sua correlação com propriedades relevantes no estado endurecido. O método apresentado mostrou-se favorável para a previsão de propriedades que definem o comportamento dos revestimentos de argamassa. Os dados apresentados sugerem continuidade e aprofundamento desta linha de estudo envolvendo aspectos não considerados no cálculo teórico de volume, tais como a influência da retração e da carbonatação nas argamassas.

Abstract The presence of lime in mixed mortars is responsible for the increase in the demand for mixing water for a given consistency. The additional water, which is not consumed in the cement hydration, remains free in the system and when evaporating it leads to high porosity in the hardened mortar. This paper presents the method of volume calculation as a tool for estimating the porosity of mixed mortars through their constituents, including lime, as well as its correlation with relevant properties in the hardened state. The method presented proved to be adequate for predicting the properties that define the behavior of the rendering. The data suggest that this approach needs further research, involving issues not considered in the theoretical volume calculation, such as the influence of shrinkage and carbonation.

Concrete is defined as a composite material and, in rheological terms, it can be understood as a concentrated suspension of solid particles (aggregates) in a viscous liquid (cement paste). On a macroscopic scale, concrete flows as a liquid. It is known that the rheological behavior of the concrete is close to that of a Bingham fluid and two rheological parameters regarding its description are needed: yield stress and plastic viscosity. The aim of this paper is to present the initial rheological description of high performance concretes using the modified slump test. According to the results, an increase of yield stress was observed over time, while a slight variation in plastic viscosity was noticed. The incorporation of silica fume showed changes in the rheological properties of fresh concrete. The behavior of these materials also varied with the mixing procedure employed in their production. The addition of superplasticizer meant that there was a large reduction in the mixture's yield stress, while plastic viscosity remained practically constant.