Abstract The setting behavior of concrete mixtures can be indirectly monitored by the penetration resistance test given by ASTM C 403. Arbitrary values of penetration resistance are associated to the initial and final set times. This test is carried out on the previously sieved mortar portion of the concrete mixture, which makes its practical use rare. Alternatively, ultrasound testing can be used to characterize this transition period, since the propagation of ultrasonic waves is greatly affected by the formation of cement hydration products and the extent of microstructure development. In this research, the propagation of ultrasonic waves in fresh concrete during the setting period was studied. In addition to the ultrasonic pulse velocity (UPV), other ultrasonic parameters such as group velocity, parameters related to ultrasonic energy and frequency were monitored during the setting period of various concrete mixes. It was observed that as setting progressed, there was a greater ease of ultrasonic transmission with a continuous increase of wave amplitudes. The results indicated that a combined analysis of the time domain parameters of UPV, group velocity and the time that 10% of energy has propagated (t10) could be used to improve the characterization of the microstructure development regarding the setting behavior of concrete mixtures.

Resumo O período de pega do concreto pode ser monitorado indiretamente pelo teste de resistência à penetração fornecido pela ASTM C 403. Valores arbitrários de resistência à penetração são associados aos tempos de início e fim de pega. Este ensaio é realizado na porção de argamassa previamente peneirada da mistura de concreto, o que torna rara sua utilização prática. Alternativamente, o teste de ultrassom pode ser empregado para caracterizar esse período de transição, uma vez que a propagação das ondas ultrassônicas é grandemente afetada pela formação dos produtos de hidratação do cimento e pela extensão do desenvolvimento da microestrutura. Nesta pesquisa, estudou-se a propagação de ondas ultrassônicas no concreto fresco durante o período de pega. Além da velocidade do pulso ultrassônico (UPV), outros parâmetros ultrassônicos, como velocidade de grupo, parâmetros relacionados à energia ultrassônica e frequência, foram monitorados durante o período de pega de várias misturas de concreto. Observou-se uma maior facilidade de transmissão ultrassônica com aumento contínuo das amplitudes das ondas durante o período de pega. Os resultados indicaram que uma análise combinada dos parâmetros no domínio de tempo como UPV, velocidade de grupo e tempo de propagação de 10% da energia (t10) poderia ser utilizada para melhorar a caracterização do desenvolvimento da microestrutura em relação ao comportamento de pega de misturas de concreto.

Resumo Um programa experimental foi desenvolvido para avaliar o atrito cisalhamento no concreto autoadensável. Três misturas de concreto foram preparadas, uma convencional e duas autoadensáveis, diferenciadas pela proporção de agregados miúdo e graúdo utilizada. Nove exemplares para ensaios do tipo push-off, contendo armadura transversal ao plano de cisalhamento, foram ensaiados para avaliar a tensão cisalhante última e os deslocamentos do plano de cisalhamento. A resistência ao cisalhamento do concreto autoadensável foi superior aos de concreto convencionalmente vibrado. Os resultados experimentais foram comparados com estimativas calculadas com equações da literatura e de normas de dimensionamento, demonstrando estas equações serem conservadoras para os dois tipos de concreto, especialmente em modelos que desconsideram a resistência à compressão do concreto.

Abstract An experimental research was developed to evaluate shear transfer in self-consolidating. Three concrete mixes were prepared, one conventional and two self-consolidating, differing on the proportion of the coarse and fine aggregate used. Nine push-off specimens, containing steel reinforcement passing through the shear plane, were tested, to evaluate the ultimate shear stress and shear plane displacements. Shear strength of self-consolidating concrete specimens were higher than conventionally vibrated concrete. The experimental results were compared to the shear strength estimated by literature and code based equations, yielding conservative results of these equations for both types of concrete, especially the models that disregard the compressive strength of concretes.

resumo: Os serviços de reabilitação de fissuras superficiais em estruturas de concreto são normalmente realizados com a técnica de injeção utilizando sistemas epóxi. A avaliação do processo de injeção pode ser feita pela retirada de testemunhos, considerado um teste destrutivo, que não é capaz de avaliar a estrutura com completo. Alternativamente, a utilização de ensaios não destrutivos, especificamente os baseados na propagação de ondas de tensão podem fornecer informações sobre a eficácia dos serviços de injeção. Embora a utilização do tempo de propagação de uma onda ultrassônica, que fornece a velocidade do pulso ultrassônico, seja o parâmetro mais comumente utilizado na avaliação de estruturas de concreto, os parâmetros relacionados à energia da onda de ultrassom podem ser usados para indicar se a fissura foi totalmente preenchida. A energia do sinal de ultrassom depende do caminho de percurso propagado, que difere quando a fissura não está completamente preenchida. Este artigo apresenta os resultados de um programa experimental com fissuras superficiais induzidas preenchidas com epóxi em diferentes frações de profundidade. Dois tipos de epóxi foram usados. Observou-se que os parâmetros de energia da onda de ultrassom foram capazes de detectar a eficácia do reparo.

abstract: The crack injection technique using epoxy systems is usually performed in the services of rehabilitation of surface cracks in concrete structures. The evaluation of the injection process can be done by the removal of cores, which is a destructive test not able to evaluate the entire structure. Alternatively, the use of nondestructive testing, specifically those based on the propagation of stress waves can provide information on the effectiveness of injection services. Even though the time-of-flight technique which provides the ultrasonic pulse velocity is the most common parameter used in concrete evaluation, the ultrasound waveform energy-related parameters can be used to indicate if crack was fully filled. The energy of the ultrasound signal depends on the propagated travel path, which differs when the crack is not filled. This paper presents the results of an experimental program with artificial surface cracks filled with epoxy in different depth fractions. Two types of epoxy were used. It was observed that the ultrasound waveform energy-parameters were able to detect repair effectiveness.

RESUMO A areia descartada de fundição (ADF), um dos resíduos provenientes do processo de fabricação de peças e componentes em fundições, é um material rico em sílica, derivado de uma composição com areia natural, bastante fino em comparação com a matéria-prima natural corrente e classificado, pela norma brasileira NBR 10004, como resíduo classe II A, resíduo não perigoso e não inerte. Por ter características físicas interessantes para ser utilizado como um substituinte do agregado miúdo natural na produção de materiais à base de cimento Portland, uma análise da ADF foi realizada buscando sua utilização em concretos de cimento Portland. Após análise morfo-físico química da ADF, testes de incorporação em concretos de cimento Portland foram feitos e avaliados os desempenhos em várias proporções de substituição. Como avaliação final, ensaios mecânicos e de lixiviação foram realizados nos concretos de ADF e os resultados indicaram que há perda de desempenho mecânico com o aumento do teor de ADF, mas essa perda pode ser considerada pequena quando comparada com o valor ambiental da utilização da ADF como substituinte ao agregado natural na produção de concretos.

ABSTRACT Spent foundry sand (ADF), one of the wastes from the process of manufacturing parts and components in foundries, is a material with a lot of silica from a mix with natural sand, thinner than natural sand and classified by the Brazilian standard NBR 10004 as waste class II A, non-hazardous and non-inert. An analysis of the ADF was carried out with the objective of its use in concrete because it has interesting physical characteristics to be used as a substitute of the natural fine aggregate in the production of Portland cement-based materials. After the morphological, physical and chemical analysis of the ADF, the use of ADF in Portland cement concrete was evaluated and the fresh performance (workability and fluidity) of these concretes was also tested in several substitution proportions. As final evaluation, mechanical and leaching tests were performed on the ADF concrete and the results indicated that there is loss of mechanical performance with the increase of the ADF content, but this loss can be considered small when compared with the environmental value of the use of the ADF As a substitute for the natural aggregate in the production of concretes.