Resumo O objetivo deste trabalho é viabilizar o uso de escória de forno elétrico (FEA) em substituição ao agregado graúdo convencional na fabricação de concreto permeável (CoPe), atingindo os parâmetros mínimos exigidos pela norma NBR16416/2015. Esta substituição minimizaria a utilização de agregados naturais, além de aproveitar um resíduo que não tem destinação específica. Para alcançar o objetivo foram escolhidos três FEA’s com diferentes distribuições granulométricas: 6-10 mm (A), 10-20 mm (B) e finalmente uma mistura das duas anteriores (C) na proporção 30-70 respectivamente. Para avaliar seu comportamento mecânico foram realizados ensaios de resistência à compressão e tração na flexão, enquanto na avaliação do comportamento hidráulico, índice de vazios e permeabilidade à carga constante foram realizados. Na compressão foram obtidas resistências variando de 19-31MPa e 3-4MPa na tração na flexão. Em termos hidráulicos, o índice de vazios variou de 15%-20% e o coeficiente de permeabilidade de 10-12mm/s. Também se verifica a influência direta dos grãos de tamanho inferior a 4.8 mm (agregado miúdo) na resistência à compressão e na permeabilidade dos CoPes. Ao final, a partir dos resultados obtidos foi possível estabelecer uma correlação entre a resistência à compressão, a permeabilidade e a porcentagem de grãos inferiores a 4.8mm (%areia), sendo esta positiva em relação às variáveis estudadas, ou seja, as propriedades mecânicas e hidráulica. Por tanto foi concluído que é viável a substituição total dos agregados convencionais por FEA na fabricação de CoPe cumprindo com os parâmetros mínimos da NBR 16416/2015.

Abstract The objective of this work is to make feasible the use of FEA slag instead of the conventional bulk aggregate in the pervious concrete (PC) production, reaching the minimum parameters required by NBR16416/2015 and ACI 522R-10. This substitution would minimize the use of natural aggregates, besides taking advantage of a residue that has no specific destination. In order to reach the objective, three FEAs with different grain sizes were chosen: 6-10 mm (A), 10-20 mm (B) and finally a mixture of the two previous ones (C) in the proportion 30-70 respectively. In order to evaluate its mechanical behavior, tests of compressive strength and flexural tensile tests were carried out, while the evaluation of the hydraulic behavior, porosity and constant head permeability test were performed. The compressive strength varies from 19-31MPa and 3-4MPa for flexural tensile strength was obtained. In hydraulic terms, the porosity varied from 15-20% and the permeability coefficient was 10-12mm/s. There is also a direct influence of grains of size less than 4.8 mm (small aggregate) on the compressive strength and permeability of PCs. At the end of the results, it was possible to establish a correlation between the compressive strength, the permeability and the percentage of grains inferior to 4.8mm (sand%), being this positive in relation to the studied variables, that is, the mechanical and hydraulics. Therefore, it has been concluded that the total substitution of conventional aggregates by FEA in CoPe manufacturing will comply with the minimum parameters of NBR 16416/2015.

Resumo Este estudo tem como objetivo avaliar a influência da adição de esporos de B. subtilis AP91 nas propriedades mecânicas de argamassas. Para tanto, a bactéria B. subtilis AP91 isolada de folhas de arroz da variedade agulha precoce foi utilizada na concentração de 105 esporos/mL em argamassas com traço de 1:3 (em massa) e relação água/cimento (a/c) de 0,63. Os esporos bacterianos foram adicionados de duas diferentes formas: na água de amassamento e por imersão em solução contendo os esporos. A análise por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Sistema de Energia Dispersiva (EDS) mostrou cristais com picos de cálcio, o que possivelmente indica a presença de carbonato de cálcio bioprecipitado. Os resultados obtidos a partir da análise mecânica mostraram que a bioprecipitação de CaCO3 pela bactéria B. subtilis AP91 foi satisfatória, particularmente quando os esporos foram adicionados à água de amassamento, aumentando a resistência à compressão em até 31%. Portanto, conclui-se que a adição de esporos de B. subtilis AP91 na água de amassamento das argamassas induziu a biocimentação, que aumentou a resistência à compressão. A bioprecipitação de carbonato de cálcio pode ter outras consequências benéficas, como o fechamento de poros e fissuras em materiais cimentícios, que poderiam melhorar a durabilidade, embora mais pesquisas neste aspecto ainda sejam necessárias.

Abstract This study aims to evaluate the influence of B. subtilis AP91 spores addition on the mechanical properties of mortars. B. subtilis strain AP91, isolated from rice leaves of the needle variety, which has an early cycle of production, was used at the concentration of 105 spores/mL in mortars with cement-to-sand ratio of 1:3 (by weight) and water-to-cement ratio (w/c) of 0.63. These spores were added in two different ways: in the mixing water and by immersion in a solution containing bacterial spores. Scanning Electron Microscope (SEM) analysis showed crystals with calcium peaks on the EDS, which possibly indicates the presence of bioprecipitated calcium carbonate. The results obtained in the mechanical analysis showed that the bioprecipitation of CaCO3 by B. subtilis strain AP91 was satisfactory, particularly when the spores were added in the mixing water, increasing the compressive strength up to 31%. Thus, it was concluded that the addition of B. subtilis AP91 spores in the mixing water of cement mortars induced biocementation, which increased the compressive strength. This bioprecipitation of calcium carbonate may very well have other advantageous consequences, such as the closure of pores and cracks in cementitious materials that could improve durability properties, although more research is still needed on this matter.