Abstract Concrete presents complex behavior, being a difficult material to define the ideal proportion of its constituents. To overcome this challenge, many mix design methods have been developed over time. However, most of these methods do not consider durability parameters during the procedure. Thus, the objective of this article is to present a mix design method for concrete, with properties of workability (slump rating from 50 mm to 220 mm), axial compressive strength (class of 25MPa to 55MPa), and durability as response parameters. From the application of the proposed method, it was possible to create mix design and performance diagrams. It was noticed that all concretes fell into the pre-established consistency class and presented axial compressive strength results close to the predetermined values. Moreover, it was possible to obtain indications of the material's durability.

Resumo O concreto apresenta um comportamento complexo, sendo uma atividade difícil definir a proporção ideal dos seus constituintes. A fim de superar esse desafio, muitos métodos de dosagem foram desenvolvidos, ao longo do tempo. Entretanto, a maioria desses métodos não considera parâmetros de durabilidade durante o procedimento. Assim, o objetivo deste artigo é apresentar um método para dosar concretos, tendo como parâmetros de resposta propriedades de trabalhabilidade (valores de abatimento de 50 mm a 220 mm), de resistência à compressão axial (classe de 25MPa a 55MPa) e de durabilidade. A partir da aplicação do método proposto, foi possível elaborar os diagramas de dosagem e de desempenho. Percebeu-se que todos os concretos se enquadraram na classe de consistência pré-estabelecida e apresentaram resultados de resistência à compressão axial próximos aos valores pré-determinados. Além disso, foi possível obter indicativos da durabilidade do material.

Abstract Geopolymers are a potential alternative substitute for Portland cement binders in some applications. However, there are many unexplored research topics to be conducted on this subject. Thus, this study aimed to investigate the rheological and mechanical properties of geopolymer pastes based on Class F fly ash activated by a solution of NaOH and Na 2 SiO 3 , with activator/precursor ratios of 0.5, 0.6 and 0.7, by mass. Furthermore, microstructural and chemical analyses. Rheological properties were determined from flow tests with shear rates between 0 s -1 and 100 s -1 at 25°C. Mechanical analysis was performed from simple compressive strength tests on the hardened pastes. The results of simple compression indicated better strength values for lower activator/precursor ratios. In flow tests, the material behaved as a pseudoplastic fluid, and, with the increase of the activator/precursor ratio, there was a reduction of apparent viscosity values. Therefore, by evaluating the mechanical and rheological results, it was noticed that the paste that presented the best properties was the one with activator/precursor ratio 0.6.

Resumo Os geopolímeros figuram como uma alternativa potencial aos ligantes de cimento Portland em algumas aplicações. Contudo, existem muitas lacunas de pesquisa a serem preenchidas dentro dessa temática. Assim, este estudo teve como objetivo investigar as propriedades reológicas e mecânicas de pastas geopoliméricas à base de cinza volante Classe F ativadas por uma solução de NaOH e Na2SiO3, com relações ativador/precursor de 0,5, 0,6 e 0,7, em massa. Além disso, foram realizadas análises microestruturais e químicas. As propriedades reológicas foram determinadas a partir de ensaios de fluxo com taxas de cisalhamento variando de 0 s-1 a 100 s-1 a 25 ºC. A análise mecânica foi realizada a partir de ensaios de resistência à compressão simples nas pastas endurecidas. Os resultados de resistência à compressão simples indicaram melhores valores para menores relações de ativador/precursor. Nos ensaios de fluxo, o material comportou-se como um fluido pseudoplástico e, com o aumento da relação ativador/precursor, houve redução dos valores de viscosidade aparente. Assim, avaliando-se os resultados mecânicos e reológicos, percebeu-se que a pasta que apresentou melhores propriedades foi a de relação ativador/precursor 0,6.

Resumo A exploração do calcário laminado do Cariri Ceará para fins ornamentais e de revestimento gerou cerca de 2,9 milhões de toneladas de resíduos, que são descartados de forma inadequada, tornando importante a busca por alternativas a este material. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver uma pedra artificial para revestimento de paredes e pisos, utilizando o resíduo de calcário laminado (Pedra Cariri) e uma resina de poliéster insaturada. Inicialmente, caracterizou-se o resíduo de Pedra Cariri e, em seguida, a pedra artificial foi confeccionada com 25% de resina e 75% de resíduo, em volume. Ensaios de absorção de água e resistência à compressão, flexão, abrasão e impacto de corpo duro foram realizados nos compósitos produzidos. Os resultados mostraram que a pedra artificial apresentou absorção de água cerca de 5 vezes menor e resistência à abrasão 448% maior que a pedra natural, resistência à compressão e flexão 38,8% e 72,9% menor que a pedra natural, respectivamente, e valores de energia equivalentes à pedra natural comercial no teste de impacto de corpo duro. Pode-se observar que o compósito produzido possui potencial técnico para uso como revestimento na construção civil, após adequação do processo produtivo da pedra artificial.

Abstract Exploiting laminated limestone from Cariri Ceará for ornamental and coating purposes has generated about 2.9 million tons of waste, which is discarded of improperly, making it important to search for alternatives to this material. Thus, this work aims to develop artificial stone for wall and floor coating, using laminated limestone waste (Cariri Stone) and a polyester resin. Initially, Cariri stone waste was characterised, and then artificial stone was made with 25% resin and 75% waste, by volume. Water absorption tests and resistance to compression, flexion, abrasion and hard body impact were performed on the composites produced. The results showed that the artificial stone presented water absorption about 5 times lower and abrasion resistance 448% higher than the natural stone, compressive and flexural strength 38.8% and 72.9% lower than the natural stone, respectively, and energy values equivalent to the commercial natural stone in the hard body impact test. It can be observed that the composite produced has a technical potential for use as a coating in civil construction, after adjusting the production process of the artificial stone.

Resumo Este artigo teve como foco a estimativa de propriedades mecânicas essenciais à concepção de estruturas de concreto mediante um modelo confiável de predição da resistência à compressão, à tração e à flexão de concreto reforçado com fibra de aço (CRFA) utilizando redes neurais artificias (RNA), bem como avaliar a influência do teor de fibras nessas propriedades. A pesquisa utilizou um banco de dados com 57 estudos experimentais descritos na literatura, sendo implementado um modelo de rede neural com 12 variáveis de entrada, 1 de saída e 2 camadas ocultas com 16 neurônios. Como resultados, obtiveram-se as seguintes métricas indicadoras da qualidade do ajuste: um erro quadrático médio (MSE) de 22,63, 0,08 e 0,80, e um erro absoluto médio (MAE) de 3,64, 0,24 e 0,74 respectivamente para as resistências à compressão, à tração e à flexão. A análise da sensibilidade evidenciou que houve aumento considerável nas resistências à tração e à flexão com uso de fibras, o que é esperado. Os resultados confirmaram a capacidade de o modelo reproduzir de forma confiável as propriedades mecânicas do CRFA.

Abstract The aim of this paper was to estimate the mechanical properties essential to the design of concrete structures through a reliable prediction model of the compressive, tensile and flexural strengths of concrete steel fiber reinforced concrete (CFRC) using Artificial Neural Networks (ANN), and also to evaluate the influence of the fiber content on these properties. The study used a database with 57 experimental studies from the literature, implementing a neural network model with 12 input variables, 1 output and 2 hidden layers with 16 neurons. The results obtained were a mean square error (MSE) of 22.63, 0.08 and 0.80, and a mean absolute error (MAE) of 3.64, 0.24 and 0.74, respectively, for the compressive, tensile and flexural strengths. The sensitivity analysis showed that there was a considerable increase in tensile and flexural strengths with the use of fibers, which was expected. The results confirmed the model's ability to reliably reproduce the mechanical properties of the CFRC.