RESUMO O uso de resíduos poliméricos na construção civil tem sido alvo de muitos estudos com o objetivo de reduzir o volume de plásticos pós-consumo no meio ambiente. Este trabalho concentra-se na viabilidade do uso de politereftalato de etileno (PET) e polipropileno (PP) como substituição parcial da areia no concreto. Os flocos de PET e PP pós-consumo foram utilizados como agregado leve para substituir parcialmente em 10% o volume de areia. O efeito da adição desses polímeros foi investigado em termos de propriedades físicas, mecânicas, de durabilidade e morfológicas do concreto. As propriedades físicas foram a absorção de água, teor de vazios e massa específica. As propriedades mecânicas das amostras foram medidas em termos de resistência à compressão e módulo de elasticidade. A durabilidade foi avaliada em termos de absorção de água por capilaridade e indicação elétrica do concreto para resistir à penetração de íons cloretos. A análise morfológica foi realizada pelo MEV e EDS. Curvas de DSC foram utilizadas para avaliar as propriedades térmicas dos flocos. O-teste de ângulo de contato também foi realizado. A adição parcial de polímeros de PET e PP reduziu a resistência à compressão em 20%, enquanto a redução do módulo de elasticidade foi de 16% para as amostras de PET e quase insignificante para as amostras de PP. Os resultados de durabilidade mostram que os polímeros contribuíram para aumentar a resistência das amostras à penetração de cloretos em 15% e 57%, para amostras de PET e PP, respectivamente, no entanto, houve um aumento no teor de vazios e na absorção de água. No ensaio de morfologia é possível observar uma menor adesão interfacial entre o PP e a massa cimenticia em comparação ao PET.

ABSTRACT The use of polymeric residues in the civil construction has been the target of many studies aiming to reduce the volume of post-consumer plastics in the environment. This work focuses on the viability to use polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP) as partial replacement to sand in concrete. PET and PP flakes from post-consumer packings were used as light aggregate to partially replace, individually, 10% in volume of sand. The effect of adding these polymers was investigated in terms of physical, mechanical, durability and morphological properties of the concrete. Physical properties were measured in terms of water absorption, voids content and specific mass. Mechanical properties were measured in terms of compressive strength and elasticity modulus. Durability properties were measured in terms of capillarity water absorption and electrical indication of the concrete to resist to chloride ion penetration. MEV and EDS were used to carry out morphological analysis. DSC curves were carried out to evaluate thermal properties of the polymeric flakes. Contact anlge test was also performed. The partial addition of PET and PP polymers reduced the compressive strength by 20%, whilst the reduction of the elasticity modulus was 16% for PET samples, and almost insignificant for PP samples. The durability results show that the polymers contributed to increase the resistance of the samples to chloride penetration by 15% and 57%, for PET and PP samples, respectively; however, there was an increase in the voids content and water absorption. In the morphological test it is possible to observe a lower interfacial adhesion between PP and the cementions paste in comparison to PET.

Resumo Elementos de infraestrutura, especialmente as pontes e viadutos de concreto armado, estão expostos a uma combinação de processos de degradação enquanto em serviço, como a corrosão de armaduras e fadiga. Os efeitos combinados de ambos os processos são conhecidos por serem mais prejudicais para a estrutura quando comparados à soma de ambos os processos de deterioração individualmente. Tendo em vista a limitação de estudos nessa área, essa pesquisa busca avaliar, por meio de análises experimentais, a combinação dos efeitos de fadiga e corrosão de armaduras em vigas de concreto armado. Para tanto, foram concretadas oito vigas com dimensões de 7 x 14 x 130 cm, que posteriormente foram divididas em quatro grupos com duas vigas cada: um grupo para vigas de referência (sem degradação), um para vigas corroídas com perda de massa de armadura de 10%, um para vigas submetidas a 200.000 ciclos de carregamento e o último para vigas corroídas e fatigadas. Os resultados mostram que a combinação de processos reduz drasticamente a capacidade de carga das vigas para menos da metade em comparação com as vigas referências. Também foi observado que a vida de fadiga diminuiu e o tipo de ruptura se alterou de dúctil para frágil.

Abstract Infrastructure elements, especially reinforced concrete bridges and viaducts, are exposed to a combination of degrading processes throughout their life cycle, such as corrosion and fatigue. The combined effects of both processes are known to be more harmful to the structure than the sum of both deterioration processes considered individually. Due to the limited amount of studies in this field, this research aims to evaluate, by experimental analysis, the combined effects of fatigue and corrosion on reinforced concrete beams. Eight beams measuring 7 x 14 x 130 cm were cast and divided in four groups of 2 beams each: one group for reference beams, one for corroded beams with a loss of mass of 10%, one for beams subjected to 200,000 cycles and the last for corroded fatigued beams. The results show that the combined processes drastically reduce the load capacity of the beams by less than half compared to the reference beams. It was also observed that fatigue life decreased and the failure mode changed to fragile.

ABSTRACT The Engineered Cementitious Composites (ECC) is a special type of High Performance Fibre Reinforced Cementitious Composite (HPFRCC) characterized by a high tensile ductility with a 2% maximum volume of micro fibres. ECC has a tensile strain-hardening performance that leads to multiple cracking behaviour, thus providing the high ductility to the concrete. One of the main applications of ECC is as structural reinforcement in the construction or rehabilitation of rigid and flexible pavements. In order to adapt the ECC to the Brazilian environment, polypropylene fibres have been used instead to PVA fibres. Moreover, rice husk ash (RHA) has also been used as a partial replacement to cement, aiming to produce an environmentally friendly and a more economically viable version of the ECC. This work presents the results obtained for ECC mixtures containing 10%, 20% and 30% (by volume) of non-processed rice husk ash, as a replacement to cement. An experimental study has been carried out to investigate the tensile behavior and durability issues of these ECCs. The results indicate that the use of RHA is technically viable and that the replacement of 30% cement by RHA leads to the most promising performance in terms of high ductility, resistance to crack propagation, decrease in the water absorption and voids content and heat at hydration.