Abstract In Brazil, large amounts of ornamental stone processing waste (OSPW) are generated annually, mainly destined for landfills, creating a worrying environmental liability. To contribute to solutions that minimize its disposal and add technical value to this material, this paper recommends using this waste to produce permeable paving. To this end, pervious concretes were produced in the shape of interlocking blocks (pavers), containing levels of 0, 5, 10, and 15% of OSPW in replacement (by volume) of Portland cement. Permeability, porosity, and mechanical strength tests were conducted based on the prescriptions of NBR 16416:2015. For the mechanical strength results, the pieces with 5% and 10% replacement reached the minimum characteristic strength (FPK). In comparison, the paver with 15% of cement replacement by OSPW did not obtain a satisfactory result. The results of porosity and permeability were satisfactory, with results above 16.6% and 5,000 millimeters per hour, respectively, for all mixtures tested.

Resumo São geradas, anualmente no Brasil, grandes quantidades de resíduos de beneficiamento de rochas ornamentais (RBRO), em sua maioria destinados a aterros sanitários, formando um preocupante passivo ambiental. A fim de contribuir com soluções que minimizem o seu descarte e ainda agregar valor técnico a esse material, é proposto o uso desse resíduo para produção de pavimentos permeáveis. Para tanto, foram produzidos concretos permeáveis no formato de blocos intertravados (pavers), contendo teores de 0, 5, 10 e 15% de RBRO em substituição (em volume) ao cimento Portland. Ensaios de permeabilidade, porosidade e resistência mecânica foram conduzidos, de acordo com a NBR 16416:2015. Para os resultados de resistência mecânica, as peças com substituição de 5% e 10% alcançaram a resistência característica (fpk) mínima, enquanto o paver com 15% de substituição de cimento por RBRO não obteve um resultado satisfatório. Os resultados de porosidade e permeabilidade foram satisfatórios, com resultados acima de 16,6% e 5.000 milímetros por hora, respectivamente, para todas as misturas testadas.

Resumo O uso de argamassas estabilizadas vem ganhando espaço devido ao seu potencial de reduções no desperdício e aumento na produtividade. Entretanto, estudos referentes ao emprego deste material em alvenaria estrutural são praticamente inexistentes. Assim, este trabalho investigou a viabilidade técnica do emprego de argamassas estabilizadas com resistências nominais à compressão de 6, 9 e 14 MPa e tempos de armazenamento de 0 e 36 horas, em alvenaria estrutural de blocos de concreto. As propriedades das argamassas foram avaliadas no estado fresco após 0 e 36 horas, através do abatimento do tronco de cone, consistência e plasticidade pelo Gtec teste, e teor de ar incorporado. As resistências à compressão e à flexão das argamassas foram determinadas aos 28 dias. Adicionalmente, foram ensaiados prismas de três fiadas para a determinação da resistência à compressão e módulo de elasticidade, e quatro fiadas para a determinação da resistência à flexão, aos 28 dias. As argamassas de 6 e 9 MPa apresentaram manutenção satisfatório nas propriedades do estado fresco de 0 para 36 horas, e no estado endurecido para ambas as idades de moldagem, opostamente a de 14 MPa. Em relação aos prismas, o aumento do tempo de armazenamento não alterou significativamente as propriedades investigadas, para uma confiabilidade de 95%.

Abstract Ready-mixed mortars have been increasingly used due to their potential for waste reductions and productivity increases. However, research regarding their use in structural masonry applications are practically non-existent. Thus, this work investigated the technical feasibility of using ready-mixed mortars with nominal compressive strengths of 6, 9 and 14 MPa and storage times of 0 and 36 hours in concrete block structural masonry. The fresh state properties of the mortars were evaluated at 0 and 36 hours through the slump test, consistency and plasticity by the Gtec test, and entrained air content. The compressive and flexural strengths of the mortars were determined at 28 days. In addition, three-row prisms were tested for compressive strength and modulus of elasticity, and four-row prisms for flexural strength in the bending test, all at 28 days. The results showed that the 6 and 9 MPa ready-mixed mortars showed satisfactory maintenance of the fresh properties from 0 to 36 hours and adequate hardened properties for both casting ages, in contrast to the 14 MPa mortar. Regarding the prism tests, the increase in storage time did not significantly affect the properties evaluated for a reliability of 95%.

ABSTRACT Shrinkage-reducing admixture (SRA) and expansive admixture (EXA) were used in high performance self-compacting concrete (HPSCC) to mitigate autogenous shrinkage. In order to evaluate the fresh properties of concretes, the rheological parameters were determined in a ICAR rheometer at 10, 25, 40, 60 and 90 min. The flow behavior of the mixtures was described by Bingham, Herschel-Bulkley, and modified Bingham models. Slump flow test, V-funnel test and J-Ring test were also carried out at 10 min. Slump flow test was performed also after 90 min of mixing. The test results showed that, at 10 minutes, all mixtures had similar performances, independently of the SRA and EXA contents. However, the slump flow test shows a reduction of up to 24% of its diameter at 90 min for mixtures with EXA. Mixtures with EXA revealed a gradual increase in dynamic yield stress with elapsed time. In contrast, concretes with SRA exhibited less variation in its rheological properties. Statistical analysis (ANOVA) showed that, regardless of the rheological model adopted, the admixture content was not a significant factor for the yield stress, while the type of admixture and the time of testing greatly influenced the concretes rheological response.

RESUMO Grandes quantidades de materiais finos (na forma de pó) são coletados e armazenados nas pedreiras, constituindo um sério problema ambiental, pela falta de destinação específica para esse resíduo. No entanto, esses materiais poderiam ser utilizados como um fíler em concreto autoadensável (CAA), o qual necessita de um grande volume de finos na sua constituição. Desta forma, neste trabalho, foram investigados os efeitos do fíler calcário (empregado como referência), fíler diabásico e gnáissico, nas propriedades de CAAs. A influência da mineralogia, forma e tamanho das partículas foram avaliadas por meio de ensaios no estado fresco (monopontos e reométricos) e ensaios no estado endurecido de CAAs. Os resultados mostraram que concretos contendo fíler gnáissico ou diabásico podem apresentar propriedades reológicas similares aos concretos contendo fíler calcário, quando apresentam distribuição granulométrica e tamanho de partícula similar ao fíler calcário usualmente utilizado (d50 entre 30 e 40 µm). Além disso, CAAs contendo fíler diabásico apresentaram resistência à compressão superior aos concretos dosados com os demais fílers. Diante dos resultados, pode-se concluir que os fílers de diabásio e gnaisse apresentam potencial para serem utilizados como materiais alternativos ao fíler calcário em CAA, embora possam demandar maior quantidade de aditivo superplastificante para atingir propriedades comparáveis no estado fresco.

ABSTRACT Large amounts of powders have been collected in quarries and storage of these by-product dusts is a serious environmental concern. However, these materials may be used as a filler in self-compacting concrete (SCC), which requires a large amount of fines in its composition. Thus, in this paper, the effects of limestone filler, diabase, and gneiss quarry powder on the properties of self-compacting concrete were investigated. The influence of the mineralogy, shape and particle size distribution were evaluated by rheometry, and by fresh and hardened concrete properties. SCC containing gneissic or diabasic powder can show rheological parameters values very similar to those of SCC containing limestone filler when the material has the same particle size to that of an usual limestone filer (d50 between 30 e 40 um). SCC containing diabasic powder showed higher compressive strength than that of SCC containing limestone filler or gneiss powder. It was found that diabasic and gneissic quarry powders could be used successfully for producing SCC, although a higher superplasticizer content was required than that of SCC containing limestone filler.

Neste trabalho avalia-se a influência da incorporação de cinza pesada moída, obtida da combustão de carvão mineral, em pastas de cimento Portland. A cinza pesada foi incorporada as pastas de cimento em três distribuições granulométricas distintas e dosadas para teores de substituição ao cimento, em volume, de 10%, 30% e 50%. As pastas foram dosadas com duas relações água/aglomerante, em massa, de 0,35 e 0,40. As primeiras idades foram investigadas por calorimetria isotérmica. Após passarem por cura úmida, as pastas foram testadas por termogravimetria, resíduo insolúvel e resistência mecânica à compressão para as idades de 7, 28 e 91 dias de hidratação. Foi observado um aumento do grau de hidratação para as pastas produzidas com cinza pesada moída, independentemente da finura e do teor incorporado. O aumento de calor liberado e resistência à compressão, juntos com a redução do percentual de resíduo insolúvel, levaram a conclusão que cinza pesada moída apresentou, simultaneamente, atividade química e física junto a hidratação do cimento. Os resultados sugerem que a cinza pesada moída pode substituir em até 50% o volume do cimento Portland sem redução da resistência mecânica aos 91 dias de hidratação.

In this study, the influence of adding ground coal bottom ash in Portland cement pastes was evaluated. Blended cements were prepared with ground bottom ash of three distinct particle size distributions and substitutions, by volume, of 10%, 30%, and 50%. For each blended cements, pastes were prepared with water to binder ratios of 0.35 and 0.40, by mass. Early age hydration was investigated by isothermal calorimetry. After being subject to wet curing, the pastes were tested for thermogravimetric analysis, insoluble residue content and compressive strength tests at 7, 28, and 91 days. Degree of hydration increased with the addition of ground bottom ash for all fineness and replacement contents. Increase in heat evolution and compressive strength, along with the decrease in the insoluble residue content, lead to the conclusion that the added ground bottom ash acted both chemically and physically in the hydration of the blended cements. The findings suggest that the ground bottom ash could replace up to 50% of the ordinary Portland cement without compromising compressive strength at 91 days of hydration

RESUMO O uso da alvenaria estrutural de blocos de concreto na construção de edifícios altos tem aumentado nos últimos anos em função da economia e racionalização que proporciona aos empreendimentos. Nessa busca pela otimização dos processos, o emprego de novos materiais, como as argamassas industrializadas, tem aumentado significativamente. Essas argamassas geralmente possuem aditivos na sua constituição, e apresentam vantagens de utilização, pois reduzem a responsabilidade de dosagem em obra, facilitam a gestão do canteiro e agilizam o processo de mistura e aplicação. Entretanto, em função da presença de aditivos, estudos indicam que essas argamassas, quando usadas para assentamento de blocos para alvenaria estrutural de resistências elevadas, podem não apresentar aderência adequada ao bloco, além de diminuir drasticamente o fator de eficiência e mudar o mecanismo de ruptura da alvenaria, que passa a ser por esmagamento da junta. Diante disso, foi estudado o desempenho de argamassas industrializadas ofertadas no mercado bem como traços de argamassas mistas empregados no Brasil para alvenarias estruturais de blocos de concreto de elevada resistência à compressão (16 Mpa), para construção de edifícios altos em alvenaria estrutural. A análise baseou-se na resistência à compressão, aderência e mecanismo de ruptura de prismas. Com base nas propriedades desejadas para argamassas empregadas em alvenaria estrutural de edifícios altos, o estudo concluiu que as argamassas mais comumente utilizadas no Brasil, não possuem a capacidade de gerar alvenarias com desempenho totalmente satisfatório.

ABSTRACT The use of concrete blocks masonry for the construction ofhigh-rise, multi-storey buildings has intensified in recent years due to the economy and good performance that gives to the enterprises. In this search for optimization of the processes, the use of new materials such as industrialized mortar has increased significantly. These mortars often contain admixtures in their composition, and their use are advantageous, since they reduce the responsibility for dosage at the construction site, making easier the management of the construction, and speeding the mix process and application. However, due to the presence of admixtures, studies indicate that these mortars, when used for laying blocks for structural masonry, may not provide adequate adhesion between the block and the mortar joint, and drastically reduces the efficiency factor and change the mechanism of rupture of masonry, into crushing of the joints. Thus, this study aims at studying the performance of industrial mortars offered in the market, as well as the mix proportion of mixed mortars usually adopted in Brazil, when used for laying structural masonry made of high strength concrete blocks (16 MPa), for construction of high-rise buildings in structural masonry. The analysis was conducted based on results of compressive strength, adhesion and the mechanism of rupture of prisms. Considering all the desired properties for structural masonry's mortars used in high-rise buildings, the main features of mortars and dosage used nowadays in Brazil do not meet the requirements to generate fully satisfactory performance of the masonry.