RESUMO A tendência de estabilização do consumo de carvão mineral, observada até 2019, foi interrompida devido a pandemia de Sars-Cov 2 que afetou a produção energética baseada em carvão mineral, reduzindo a demanda mundial deste produto. A queima do carvão mineral para a produção energética em usinas termelétricas geram grandes quantidades de resíduos, como as cinzas leves (fly ash), proveniente de processos eletrostáticos e as cinzas de fundo (botton ash), provenientes de processos de dessulfuração do gás da chaminé (Flue Gas Desulfurization - FGD). Em muitos os resíduos são estocados em depósitos ao ar livre, tornando-se um potencial risco ao meio ambiente e aos ecossistemas circunvizinhos. Com vistas a melhorar compreensão das características destes resíduos, buscou-se caracterizar a cinza leve (CV1) e da cinza de fundo (CV2), resíduos provenientes das usinas termelétricas do Pecém I e II, localizadas no estado do Ceará/Brasil, quanto aos parâmetros químicos e físicos por meio de ensaios de composição química por FRX (Fluorescência de Raios X) e EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva), teor de umidade, perda ao fogo, teor de resíduos insolúveis, massa específica, finura pelo método de permeabilidade ao ar, caracterização granulométrica, avaliação microestrutura por MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), termogravimentria, determinação das fases mineralogia por DRX (Difração de Raios X) e avaliação da atividade pozolânica. Evidenciou-se que a CV1 apresenta características compatíveis com cinzas volantes tipo C e atividade pozolânica. Para a cinza CV2, observou-se que não foram atendidos aos requisitos químicos de atividade pozolânica, apresentando também altos teores de trióxido de enxofre e fases cristalinas como a Calcita, provenientes do processo de dessulfuração FGD. Em ambos os casos, as cinzas podem ser utilizadas em compostos cimentícios, desde que compatíveis com as características apresentadas, possibilitando assim a redução e acúmulo do material nas usinas, reduzindo os riscos ao meio ambiente.

ABSTRACT The trend towards stabilization of coal consumption, observed until 2019, was interrupted due to the Sars-Cov 2 pandemic that affected energy production based on mineral coal, reducing the world demand for this product. The burning of mineral coal for energy production in thermal power plants generates large amounts of waste, such as light ash (fly ash), from electrostatic processes and background ash (botton ash), from desulfurization processes of the chimney gas (Flue Gas Desulfurization - FGD). In many residues, they are stored in open air deposits, becoming a potential risk to the environment and the surrounding ecosystems. In order to improve understanding of the characteristics of these residues, we sought to characterize light ash (CV1) and bottom ash (CV2), residues from the Pecém I and II thermoelectric plants, located in the state of Ceará / Brazil, regarding chemical and physical parameters by means of chemical composition tests by FRX (X-Ray Fluorescence) and EDS (Dispersive Energy Spectroscopy), moisture content, loss to fire, insoluble residue content, specific mass, fineness by air permeability method, granulometric characterization, microstructure evaluation by SEM (Scanning Electron Microscopy), thermogravimentation, determination of the mineralogy phases by XRD (X-Ray Diffraction) and evaluation of pozzolanic activity. It was evidenced that CV1 has characteristics compatible with type C fly ash and pozzolanic activity. For CV2 ash, it was observed that the chemical requirements for pozzolanic activity were not met, also presenting high levels of sulfur trioxide and crystalline phases such as Calcite, from the FGD desulfurization process. In both cases, the ashes can be used in cementitious compounds, as long as they are compatible with the characteristics presented, thus enabling the reduction and accumulation of material in the plants, reducing the risks to the environment.

Resumo Este trabalho tem como objetivo avaliar tecnicamente a reciclagem de resíduos de construção civil provenientes de concreto e argamassa gerados em canteiro de obras de construtora de grande porte. Foram analisados traços de contrapiso e de emboço interno e externo, considerando substituição de areia natural por agregado reciclado nos percentuais de 25% e 50%. Foram avaliadas propriedades no estado fresco (consistência, teor de ar incorporado, densidade de massa), no estado endurecido (densidade de massa aparente, módulo de elasticidade dinâmico, resistência à tração na flexão, resistência à compressão) e na argamassa de revestimento (aderência, fissuras e permeabilidade à água). Verificou-se que o teor de material pulverulento dos agregados reciclados foi menor do que 10%, não havendo potencial impacto na fissuração. Observou-se também elevação do teor de ar incorporado com elevação do teor de substituição do agregado natural pelo reciclado nos traços de contrapiso e de emboço externo. Já para o emboço interno o comportamento foi o oposto. Em relação à aderência à tração, não houve impacto com relação ao teor de substituição. Para resistência à compressão e à tração na flexão, houve variações significativas, porém todas as argamassas permanecem no mesmo extrato de classificação segundo a NBR 13281. No que compete às fissuras, foram reduzidas com a substituição de areia natural por agregado reciclado. Em se tratando de permeabilidade à água, os resultados encontrados foram considerados baixos para todos os tipos de argamassas.

Abstract This work aims to technically evaluate the recycling of construction waste from concrete and mortar, generated on a construction site of a large construction company. Subfloor, internal and external coating mortars were analyzed, considering replacement of natural sand by recycled aggregate in the percentages of 25% and 50%. Properties were evaluated in the fresh state (consistency, incorporated air content, mass density), in the hardened state (hardened density, modulus of elasticity, flexural strength, compressive strength) and in the coating mortar (adhesive strength, cracks and water permeability). It was found that the fine content of the recycled aggregates was less than 10%, with no potential impact on cracking. It was also observed an increase in the content of incorporated air with an increase in the content of substitution of natural aggregate for recycled in the mortars of subfloor and external coating mortars, however for the internal coating mortars the behavior was the opposite. Regarding adhesive strength, there was no impact on the replacement content. For compressive and flexural strength, there were significant variations, but all mortars remain in the same classification extract, according to NBR 13281. As far as cracks are concerned, these were reduced by replacing natural sand with recycled aggregate. In terms of water permeability, the results found were considered low for all types of mortars.

resumo: O objetivo deste artigo é quantificar as possíveis melhorias do uso do concreto autoadensável (CAA) em substituição ao concreto convencional plástico (CCV) na produção de uma estrutura de concreto armado de edificação vertical típica do Brasil. Para se atingir os objetivos propostos, um traço de CAA foi desenvolvido em laboratório, tendo sido executados ensaios no estado fresco e no estado endurecido. Dois pavimentos, constituídos de pilares, vigas e lajes, foram executadas em CAA e um terceiro foi executado em CCV. O tempo de concretagem e seu ruído gerado, o aparecimento de manifestações patológicas posteriormente à concretagem, a quantidade de mão de obra necessária para a concretagem, os custos e o risco de acidentes de trabalho foram avaliados. Os resultados obtidos indicam que os pavimentos produzidos com o CAA obtiveram tempo de concretagem 60,5% menor, redução de 50% e 62,8% na quantidade e custos de mão de obra, respectivamente, redução de 260,8% no fator de risco de acidentes e, por fim, uma redução no custo total de 56,4%.

abstract: The objective of this paper is to quantify the improvements due to the use of self-compacting concrete (SCC) as a replacement to a conventional Portland Cement Concrete (PCC) in the production of a reinforced concrete structure of a typical residential building in Brazil. To achieve the proposed objectives, a SCC mix was developed in the laboratory and tests were performed in the fresh and hardened states. Two floors, consisting of columns, beams and slabs, were built with SCC and a third with PCC. Pouring time and its generated noise, appearance of pathological manifestations after pouring, amount of labor required for pouring, costs and the risk of work-related accidents were evaluated. The results indicate that the floors produced with the SCC obtained 60.5% less pouring time, a reduction of 50% and 62.8% in the quantity and costs of labor, respectively; 260.8% reduction in the accident risk factor and, finally, a reduction of 56.4% in the total cost.

Resumo O uso do concreto autoadensável (CAA) tem aumentado gradualmente no Brasil, embora seu uso seja mais restrito em obras verticais. Vantagens do CAA são apontadas na literatura, tais como a diminuição do tempo de concretagem e do número de trabalhadores, contudo poucos dados numéricos comparativos com o concreto convencional vibrado (CCV) estão disponíveis. Assim, o objetivo deste artigo é fazer uma análise comparativa entre essas duas tecnologias em uma obra de edificação vertical. Dados de ruído, custos, tempo de concretagem, quantitativo de mão de obra e de equipamentos e ferramentas foram levantados durante as concretagens. Esses dados foram transformados em indicadores para efeito de comparação entre as duas tecnologias. Em relação ao CCV, o CAA propiciou melhoria da produtividade da mão de obra em 60,7%, com uma taxa de concretagem 46,1% superior, além de reduzir o ruído da obra em 10,6%, a quantidade de mão de obra em 42,5% e o quantitativo de equipamentos e ferramentas em 50%. Contudo, o CAA apresentou custo maior que o CCV em 8,8%, o que provocou sua inviabilidade de uso ao se considerarem somente os custos diretos.

Abstract The use of self-compacting concrete (SCC) is gradually increasing in Brazil, although in vertical buildings its use has been more limited. The literature points out the advantages of SCC, such as decreases in concreting time and labor. However, few numerical data comparing SCC with conventional vibrated concrete (CVC) are available. Hence, the aim of this article is to make a comparative analysis between the two technologies in a vertical building. Data on noise, costs, concreting time, quantitative labor and machinery and tools were obtained. These data were transformed into indicators for comparison between the two technologies. With regard to the CVC, SCC provided a 60.7% improvement in labor productivity, with a 46.1% higher concreting rate, reducing construction noise by 10.6%, quantity of labor in 42.5% and the number of equipment and tools by 50%. However, SCC presented a higher cost than the CVC in 8.8%, which caused its infeasibility of use when considering only the direct costs.

RESUMO A escassez dos recursos florestais integrada à necessidade de aquisição de produtos mais ecológicos demanda o uso de outros tipos de biomassa, além da madeira no setor construtivo. Diante disso, o mesocarpo do dendê - resíduo oriundo da agroindústria e com grande potencial de utilização para desenvolvimento de novos materiais - surge como alternativa na elaboração de painéis lignocelulósicos em substituição ao MDF (medium density fiberboard) convencionalmente utilizado. Dessa forma, o presente trabalho demonstrou a viabilidade da produção e a integridade estrutural desse tipo de painel na fabricação de elementos construtivos a serem empregados na construção civil, mediante estudo comparativo entre suas propriedades com as de painéis de MDF. A metodologia consistiu na realização de ensaios de caracterização dos painéis, por meio da determinação de suas propriedades físicas (absorção de água, inchamento e densidade) e mecânicas (resistência à flexão e módulo de elasticidade), além da morfologia dos painéis produzidos, mediante a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química (por meio do espectro de infravermelho com transformada de Fourier) e térmica, por meio de curvas termogravimétricas e derivada. Dos resultados obtidos, tem-se que a produção desses painéis sem aglutinantes, obtidos pela incorporação do mesocarpo de dendê, agrega valor à cadeia produtiva do dendê, além de surgir como alternativa aos desafios inerentes à produção tradicional dos painéis de madeira e, consequentemente, como opção de elemento construtivo a ser integrado à construção civil.

ABSTRACT The lack of forest resources integrated with the need of purchasing more environmentally friendly products requires the use of other types of biomass besides wood in the construction sector. Therefore, the dendê mesocarp - waste arising from the agro-industry and with great use potential in developing new materials - is an alternative in the preparation of lignocellulosic panels to replace MDF (Medium Density Fiberboard), that is conventionally used. Thus, this work demonstrated the feasibility of the production and the structural integrity of this type of panel in the manufacture of building blocks to be used in civil construction through a comparative study of their properties with the MDF panels. The methodology consists in performing characterization tests in panels through determining their physical (water absorption, swelling and density) and mechanical (flexion resistance and modulus of elasticity) properties, besides analysing the morphology of the panels produced by the Scanning Electron Microscopy (MEV) technique, performing a chemical (via infrared spectrum Fourier transform) and thermal analysis through derived thermogravimetric curves. The results obtained suggest that the production of these panels without a binder, obtained by the incorporation of dendê mesocarp, adds value to the production chain of dendê, in addition to emerge as an alternative to the challenges inherent to the traditional production of wood panels and, consequently, is considered as an option of a constructive element to be integrated with the construction.

RESUMO No Brasil, a utilização do Concreto Reforçado com Fibra (CRF) está associada a obras de infraestrutura. Este estudo investiga o comportamento mecânico do concreto reforçado com fibras (aço e polipropileno) para confecção de aduelas segmentadas de revestimento de metrô. O objetivo é produzir um concreto com fibras de aço em um teor apropriado para promover um aumento do reforço pós-fissuração do concreto, e fibras de polipropileno em quantidade suficiente para minimizar o risco de fissuração plástica, além de proteger contra danos físicos no caso de ocorrência de incêndios. O programa experimental consistiu em avaliar as propriedades mecânicas da fibra de aço e da fibra de polipropileno no concreto. Foram estudados concretos reforçados com três diferentes teores de fibras de aço (25 kg/m3; 35 kg/m3 e 40 kg/m3) para avaliar parâmetros mecânicos de tenacidade, como também, três teores de fibras de polipropileno (0,5 kg/m3, 1,0 kg/m3 e 1,5 kg/m3) para avaliar parâmetros mecânicos do concreto submetido a altas temperaturas. Para análise dos resultados utilizou-se de teste estatístico (ANOVA), onde foi demonstrado um ganho de até 12,89% de resistência à compressão à medida que foram adicionadas a fibra de aço, enquanto que, para a tenacidade os resultados revelaram acréscimos de até 108,9% do fator de tenacidade. Quanto à análise do comportamento do concreto frente a altas temperaturas constatou-se que a adoção de fibras de polipropileno atuou de forma eficiente no combate ao spalling, contudo provocou uma acentuada redução da resistência residual.

ABSTRACT In Brazil, the use of Reinforced Concrete with Fiber (CRF) is associated with infrastructure works. This study investigates the mechanical behavior of fiber reinforced concrete (steel and polypropylene) for the construction of segmented subway flooring staves. The goal is to produce a concrete with steel fibers in a suitable content to promote an increase in the post-cracking reinforcement of the concrete, and polypropylene fibers in sufficient quantity to minimize the risk of plastic cracking, as well as to protect against physical damages in case of occurrence of fires. The experimental program consisted in evaluating the mechanical properties of steel fiber and polypropylene fiber in concrete. Reinforced concretes were studied with three different levels of steel fibers (25 kg / m3, 35 kg / m3 and 40 kg / m3) to evaluate mechanical parameters of tenacity, as well as three fiber contents of polypropylene (0.5 kg / m3, 1.0 kg / m3 and 1.5 kg / m3) to evaluate mechanical parameters of the concrete subjected to high temperatures. Statistical analysis (ANOVA) was used to analyze the results, where a gain of up to 12.89% of compressive strength was demonstrated as the steel fiber was added, while for the toughness the results showed increases of up to 108.9% of the toughness factor. As for the analysis of the behavior of the concrete against high temperatures, it was observed that the adoption of polypropylene fibers acted efficiently in combating spalling, however, it provoked a marked reduction of residual resistance.

Resumo Os tubos de concreto com fibras de aço apresentam-se como uma variante tecnológica interessante. No estudo incipiente na localidade, o objetivo principal é o de avaliar a viabilidade técnica de tubo de concreto de armadura descontínua com fibras de aço orientadas aleatoriamente, mediante o ensaio de compressão diametral para análise do comportamento mecânico. O objetivo secundário é o de verificar a absorção de água e o teor efetivo de fibras na ponta, no meio e na bolsa do tubo. No estudo utilizaram-se as fibras de aço DRAMIX 80/60 ou 65/35, soltas ou coladas em pente, nos teores teóricos de 0,25%, 0,38% e 0,50%. Os resultados apontaram que apenas os tubos de concreto da série TCFA 80/60 - FCP nos teores efetivos de fibras de 0,36% e 0,50% e em todos os teores efetivos da série TCFA 80/60 - FS atingiram a mínima carga de ruptura e pós-fissuração estabelecida pela NBR 8890 (ABNT, 2007). Os resultados de absorção de água ficaram abaixo da máxima absorção recomendada pela NBR 8890 (ABNT, 2007) e houve maiores níveis de absorção e de teor efetivo de fibras na cadeia da ordem ponta, meio e bolsa. Ao final, mostrou-se oportuna a viabilidade técnica de tubo de concreto com fibras de aço na localidade.

Abstract Reinforced steel-fiber concrete pipes emerge as an interesting technological variant. In an incipient study of the locality, the main objective was to assess the technical feasibility of discontinued reinforced steel-fiber concrete pipes randomly oriented by the diametrical compression test for mechanical behaviour analysis. The second objective was to verify the water absorption and effective fiber content in the spigot, barrel and bell of the tube. In this study, DRAMIX 80/60 or 65/35 steel fibers were used (loose or glued) in the theoretical contents of 0.25%, 0.38% and 0.50%. The results indicated that the concrete pipes from the TCFA 80/60 - FCP series in the effective fiber contents of 0.36% and 0.50% and the TCFA 80/60 - FS series in all effective contents were the only ones that reached the minimum failure loading and post-cracking established by the NBR 8900 (ABNT, 2007). The water absorption results were below the maximum absorption recommended by NBR 8900 (ABNT, 2007) and there were higher levels of absorption and effective fiber content in the chain from the order spigot, barrel and bell. Finally, the technical feasibility of reinforced steel-fiber concrete pipes in the locality was shown to be timely.

Este estudo visa analisar a composição gravimétrica, avaliar parâmetros químicos e classificar os Resíduos de Construção Civil (RCC) da cidade de Fortaleza de acordo com a Resolução CONAMA nº 307 e com a NBR 10004. Os resultados indicam que o RCC de Fortaleza é composto por 93,40% do Grupo A, 6,40% do Grupo B, 0,02% do Grupo C e 0,20% Grupo D. O primeiro é composto principalmente por areia e solo (24,65%) e argamassa (22,00%), que são materiais com alto potencial de reutilização ou reciclagem. Além disso, de acordo com a análise química, o RCC de Fortaleza mostrou alta variabilidade em todos os parâmetros. Cr, Pb e SO4²-, por exemplo, apresentaram valores acima dos limites especificados pela NBR 10004, indicando que esse material deve ser classificado como Classe II-A (não perigoso e não inerte).

This study aims to analyze the gravimetric composition, evaluate chemical parameters and classify the construction waste (CW) of Fortaleza city according to CONAMA Resolution Nº 307 and to NBR 10004. Results show that Fortaleza's CW is composed by 93,40% of Group A, 6,40% Group B, 0,02% Group C and 0,2% Group D. The first is composed primarily by sand and gravel (24,65%) and mortar (22,00%), that are materials with high potential for reuse or recycling. Moreover, according to chemical analysis, Fortaleza's CW showed a high variability in all parameters. Cr, Pb and SO4²-, for example, showed above to the limits specified by NBR 10004, indicating that this material have to be classified as Class II-A (not dangerous and not inert).

The aim of this paper is to verify the influence of composition variability of recycled aggregates (RA) of construction and demolition wastes (CDW) on the performance of concretes. Performance was evaluated building mathematical models for compressive strength, modulus of elasticity and drying shrinkage. To obtain such models, an experimental program comprising 50 concrete mixtures was carried out. Specimens were casted, tested and results for compressive strength, modulus of elasticity and drying shrinkage were statistically analyzed. Models inputs are CDW composition observed at seven Brazilian cities. Results confirm that using RA from CDW for concrete building is quite feasible, independently of its composition, once compressive strength and modulus of elasticity still reached considerable values. We concluded the variability presented by recycled aggregates of CDW does not compromise their use for concrete building. However, this information must be used with caution, and experimental tests should always be performed to certify concrete properties.

Este trabalho objetivou apresentar os resultados de um diagnóstico anual da geração e da composição dos resíduos de construção e demolição de Fortaleza. Durante 12 meses, foram colhidas informações das empresas coletoras e da prefeitura, tais como a quantidade e o preço do metro cúbico do entulho coletado e o destino dado a ele. Foram ainda coletadas amostras de resíduos de construção e demolição nos locais de descarte licenciados pela prefeitura. Os resultados apontam que os locais licenciados recebem em média 702 toneladas.dia-1, sendo que a composição desses resíduos de construção e demolição é, em média, de 65% de restos de argamassa, concreto e material cerâmico. Constatou-se também que grande parte desse tipo de resíduo é descartado ilegalmente, sendo que os dois principais aterros irregulares somam uma área aproximada de 26 hectares. Estima-se que esse sistema movimenta R$ 4,5 milhões anualmente e que quase metade desse montante é aportado somente pela Prefeitura Municipal.

This article aimed to present the results of an annual diagnosis of generation and composition of Fortaleza’s construction and demolition waste. During 12 months CDW collection companies’ and the city hall’ information were researched, such as the amount and the price of the cubic meter of the collected wastes and the destiny given to them. Samples of construction and demolition waste were either collected at the licensed disposal places. The results point that licensed places receive 702 tons.day-1, on average, and the composition of this construction and demolition waste is made, on average, by 65% of mortar, concrete and ceramic material. It was also verified that great part of this waste is discarded illegally, and the two main irregular disposal sites have an approximate area of 26 hectares. It is estimated that system costs approximately R$4.5 million annually and almost half of this amount is paid only by the Municipal City hall.