ABSTRACT Due to the environmental problem related to the deposition of residues from the production of mineral coal in Brazil, the objective of this study was to use the residue of mineral coal in the production of mortar as a mineral addition and also as a substitute for Portland cement. For analysis of the physical-mechanical properties of mortars, 5x10 cm specimens were used. Starting from a mortar trace without addition of residue, called reference, to later be used the contents of 10 and 15% for addition, and 20 and 30% for substitution of Portland cement with mineral coal residue. The mortar samples underwent a curing process in a humid chamber and, at 28 days, density tests in the hardened state, water absorption by capillarity, compressive strength and X-ray diffractometry were performed. The results obtained indicated that the mineral coal waste increased the water absorption of mortar by 67% and 100% for the addition of 10 and 15% of coal, respectively. To replace 20 and 30%, the increases in absorption were 133% and 33%, respectively. The mechanical resistance, on the other hand, showed a reduction, for addition of 10 and 15%, of 33% and 42%, respectively. For the replacement of cement by 20 and 30%, a reduction in strength of 35% and 47% was observed.

RESUMO Devido à problemática ambiental relacionada à deposição de resíduos provenientes da produção de carvão mineral no Brasil, o objetivo deste estudo foi utilizar o resíduo do carvão mineral na produção de argamassas como adição mineral e também como substituição ao cimento Portland. Para análise das propriedades físico-mecânicas das argamassas foram utilizados corpos de prova de 5x10 cm. Partindo de um traço de argamassa sem adição de resíduo, denominado referência, para posteriormente serem utilizados os teores de 10 e 15% para adição, e de 20 e 30% para substituição de cimento Portland por resíduo de carvão mineral. As amostras de argamassa passaram por um processo de cura em câmara úmida e, aos 28 dias, foram realizados os ensaios de densidade no estado endurecido, absorção de água por capilaridade, resistência à compressão e difratometria de raios X. Os resultados obtidos indicaram que o resíduo de carvão mineral aumentou a absorção de água das argamassas em 67% e 100% para adição de 10 e 15% de carvão, respectivamente. Para substituição de 20% o aumento na absorção foi de 150%; com substituição de 30% a absorção de água foi considerada estatisticamente igual ao traço referência. Já a resistência mecânica apresentou redução, para adição de 10 e 15%, de 33% e 42%, respectivamente. Para a substituição de cimento em 20 e 30%, foi observada redução de resistência de 35% e 47%.

RESUMO O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da adição de diferentes teores escória de alto-forno à carvão vegetal em compósitos com bambu mossô (Phyllostachys pubescens), identificando o grau de compatibilidade entre esses componentes. O grau de compatibilidade foi determinado através do estudo do calor de hidratação nas primeiras 24 h e pela resistência à compressão axial após 14 dias dos compósitos formados por cimento, biomassa e escória de alto-forno. Os resultados dos ensaios de inibição demonstraram que o percentual de 50% de escória de foi o melhor para a redução da alcalinidade da matriz cimentícia e, consequentemente, aumento da compatibilidade entre a biomassa de bambu e o cimento Portland. Para a resistência à compressão, os teores de 25 a 70% apresentaram melhora desta propriedade, demonstrando, assim, que a adição de escória de alto-forno aumentou a compatibilidade entre o cimento e a biomassa de bambu. Concluindo-se que esta pode ser utilizada para a confecção de compósitos cimento-biomassa vegetal.

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the effect of the addition of different blast furnace slag contents to composite with mosso bamboo (Phyllostachys pubescens), in order to verify the compatibility between biomass, Portland cement and high-oven. The degree of compatibility was determined by the study of the heat of hydration in the first 24 hours and the resistance to axial compression after 14 days of the composites formed by cement, biomass and blast furnace slag. The results of the inhibition tests showed that the 50% percentage of slag was the best for reducing the alkalinity of the cement matrix and, consequently, increasing the compatibility between bamboo biomass and Portland cement. For the compressive strength, the contents of 25 to 70% showed improvement of this property, demonstrating, therefore, that the addition of blast furnace slag increased the compatibility between cement and bamboo biomass. It is concluded that this can be used for the preparation of cement-biomass composites.

RESUMO O objetivo desse trabalho é identificar o comportamento da areia de britagem de rocha calcária na argamassa de revestimento. Foram propostas cinco composições de traço, a primeira com 100% areia natural, que será usado como traço de referência, a segunda composição com 80% areia natural, e 20% areia de britagem de rocha calcária, o terceiro com 60% areia natural e 40% areia de britagem de rocha calcária, o quarto com 40% areia natural e 60% areia de britagem de rocha calcária, e o quinto com 20% areia natural e 80% areia de britagem de rocha calcária. Os traços das argamassas foram compostos com cimento, areia, água e aditivo plastificante, sem a presença da cal, e estas foram ensaiadas no estado fresco. Os resultados mostraram que os traços compostos com a areia de britagem de rocha calcária apresentaram melhor desempenho que o traço de referência, composto apenas com areia natural. O traço com 60% de areia natural e 40% de areia de britagem de rocha calcária apresentou melhor desempenho, tendo apresentado uma curva granulométrica dentro da zona ótima superior e inferior exigido pela norma. A relevância desse estudo se deve ao fato de que, a areia de britagem é um resíduo que gera um importante passivo ambiental. Portanto a utilização desse tipo de resíduo, possibilita a redução desse impacto ambiental.

ABSTRACT The goal of this resarch is to identify the behavior of limestone crushed sand in coating mortar. Five trace compositions were proposed and tested: the first one made up of 100% natural sand, which will be used as reference trace, the second composition presented 80% natural sand and 20% limestone rock crushed sand, the third one 60% natural sand and 40% limestone rock crushed sand, the fourth one with 40% natural sand and 60% limestone rock crushed sand, and the fifth trace 20 % natural sand and 80% limestone rock crushed sand. The mortar traces were composed of cement, sand, water and additive, without the presence of lime, and these were tested in the wet state and presented the following results: Composite traces with limestone rock crushed sand presented better performance than the reference trace, which had only natural sand. The traces with 60% natural sand and 40% limestone crushed sand showed better performance, and presented a grain size curve within the optimal upper and lower zone, as required by the standard rules. The relevance of this study is due to the fact that crushed sand is a waste that generates important environmental liability. Therefore, the use of this type of waste makes it possible to reduce this environmental impact.

ABSTRACT There has been ever growing interest in the construction industry in using lighter, eco-friendly and sustainable materials, while maintainingthe desirable mechanical properties. The objective of the present work was to evaluate the effects of pre-treatments on chemical compatibility between Curauá fiber (Ananas erectifolius) and Portland cement. In the inhibition test, cement hydration temperature evolution wasmeasured in the absence and presence of untreated and treated Curauá fibers (cold water, hot water and NaOH). The chemical characterization of untreated Curauá fibers was done by determining the content of extractives, lignin, holocellulose and ashes. Thee Segal's method was used for determinate the crystallinity index on untreated and treated fibers. The inhibition test graded the untreated fiber as high inhibition, showing the need to provide it a treatment. Treatments done on Curauá fibers removed some amorphous components of the fibers affected positively the compatibility between cement and fiber, and reducing the inhibition.

Resumen [17] En los últimos años, la importancia de los aspectos económicos en el campo de las estructuras ha motivado a muchos investigadores a proponer nuevos métodos para minimizar el peso de las estructuras. En este trabajo, el algoritmo simulated annealing modificado (ASAM), es presentado para resolver la optimización de peso en armaduras con variables continuas. Para evaluar y validar el desempeño de ASAM se abordaron cinco problemas reportados en la literatura especializada. Los resultados de ASAM en comparación con los reportados por otros algoritmos de optimización, muestran que este algoritmo puede generar diseños mejorados y ser utilizado efectivamente en la minimización de peso en armaduras.

Abstract [21] In recent years, the importance of economic considerations in the field of structures has motivated many researchers to propose new methods for minimizing the weight of the structures. In this work, the modified simulated annealing algorithm (MSAA), is presented to solve weight optimization of truss structures with continuous variables. To evaluate and validate the MSAA performance were studied five problems reported in the literature. The results of MSAA compared with results of other optimization algorithms show that this algorithm can generate improved designs and be effectively used in the weight minimization of truss structures.

RESUMO O objetivo deste trabalho é analisar o efeito do reuso da água e dos resíduos de lavagem dos caminhões betoneiras na resistência à compressão de concretos. O método para analisar a influência destes materiais na re-sistência à compressão foi comparar uma amostra-controle (traço padrão de 30 MPa) com amostras de diferentes composições. O resultado de cada amostra foi diferente em função de sua composição, no entanto, pode-se afirmar que a água e o resíduo de lavagem não afetaram de forma significativa a resistência à compressão, pois, todas as amostras com 100% de cimento deram resultados superiores a 90% da amostra-controle. Percebe-se que a maior proporção das partículas do resíduo de lavagem está entre 1 e 10 µm, ou seja, as partículas são finas e semelhantes às do cimento. Nota-se, por meio do método de fluorescência de raio x, que nenhum elemento químico diferente foi encontrado no resíduo de concreto, todos aparecem no cimento. Observa-se, também, que não houve síntese de novos minerais, somente pequenas quantidades (menor do que os limites de detecção do método de difração de raio x) de aluminossilicatos e quartzo dissolvidos, que foram sintetizados em novos minerais cristalinos, podendo ser atribuídos como substâncias amorfas em estado sol-gel.

ABSTRACT The objective of this work is to analyze the effect of the reuse of water and washing residues of concrete mixers on the compressive strength of concretes. The method for analyzing the influence of these materials on compressive strength was to compare a control sample (standard 30 MPa trace) with samples of different compositions. The result of each sample was different according to its composition, however, it can be stated that the water and the washing residue did not significantly affect the compressive strength, since all the Samples with 100% cement gave results greater than 90% of the control sample. It can be seen that the largest proportion of the particles of the washing residue is between 1 and 10 μm, the particles are thin and similar to those of the cement. It is noted by means of the x-ray fluorescence method, that no different chemical elements were found in the concrete residue, all appear in the cement. It is also observed that there was no synthesis of new minerals, only small amounts (less than the detection limits of the x-ray diffraction method) of dissolved aluminosilicates and quartz, which were synthesized in new crystalline minerals, and can be attributed. As amorphous substances in the sol-gel state.

RESUMO A busca por aglomerantes de menor impacto ambiental, relacionado principalmente à emissão de CO2, tem crescido na última década, em especial, por aqueles isentos de clínquer. Cimentos álcali ativados (CAT's) são obtidos através da mistura de materiais sílico-cálcico-aluminosos com um ativador alcalino e, portanto, podem reduzir em até 80% a emissão de CO2 quando comparados com o Cimento Portland (CP). Pesquisas recentes têm mostrado que CAT's podem apresentar propriedades físicas e mecânicas equivalentes ou superiores àquelas apresentadas pelo CP, entretanto, a ativação da matéria prima é complexa, pois depende das suas características. Trabalhos recentes têm mostrado a forte influência das características da matéria-prima no desempenho do CAT, porém, pouco mencionada na literatura. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a influência das características da escória de alto forno, finura e composição química, no comportamento dos CAT's, visando contribuir no entendimento dos seus mecanismos de hidratação. Para tanto, foram empregadas duas escórias, A e B, as quais foram submetidas a diferentes tempos de moagem e, ativadas com 5% de NaOH. Foram confeccionadas argamassas e pastas para testes de resistência à compressão (7 e 28 dias), monitoramento do calor de hidratação e investigação da microestrutura (DRX e DSC). Os resultados mostraram que as argamassas confeccionadas com escória A obtiveram ótimo desempenho mecânico, com valores próximos a 48MPa aos 28 dias, bastante superior à escória B, independente da finura e com maior formação de CSH. A hipótese provável desse estudo é que o sistema formado no CAT com escória A, por apresentar maior teor de Al2O3, poderia propiciar a formação de CSH com maior incorporação de Al e menor cristalinidade, contribuindo na resistência mecânica.

ABSTRACT New binders are being developed for concrete in order to reduce the environmental impact mainly related to CO2 emissions. Alkali -activated cements (CATs) are obtained from lime-aluminosilicate materials and an alkali activator and can reduce by 80% the emission of CO2 compared to Portland Cement (PC). Papers have also shown physical and mechanical properties similar or higher than those presented by the PC, however, the activation of raw material is complex. Recent papers have also have showed a strong influence of the characteristics of raw material on the performance of CAT, however, little mentioned in the literature.. Therefore, this paper aimed to analyze the influence of characteristics of blast furnace slag (fineness and chemical composition) on the behavior of activated alkali cements. For this purpose, two slags were used, A and B, which were submitted to different milling times; and activated using 5% of NaOH. Mortars and pastes were prepared for compressive strength testing (7 and 28 days), measurements of heat of hydration and investigation of microstructure (XRD and DSC) were made. The results showed that the mortar made with slag A reached a very good mechanical performance, close to 48MPa at 28 days, and higher formation of CSH, in opposite of slag B. The probable hypothesis of this study is that the system formed in CAT made with slag A (containing more Al2O3) could provide CSH with a greater incorporation of Al and a lower crystallinity, increasing the mechanical strength.

This research aims to propose a method for testing the shear strength of wood parallel to fiber and compare with other proposed methods. The method proposed by NBR 7190/1997 Brazilian Standard, that is similar to ASTM D 143-09/2010, the uses a rectangular prismatic specimen with an indentation to prevent its rotation, which it is caused by the asymmetry in the application of force that promotes the shear. In order to eliminate this asymmetry, the proposed procedure applies shear stress by punching a simple prismatic test specimen without cuts, with the distribution of shear section symmetrically in relation to a point. There upon, it's developed a male and female tool adapted to a universal test press for force application. Once the consistency of the method is verified, it's been carried out a series of tests with three different wood species (Pinus sp, Erisma uncinatum and Mezilaurus itauba), distinguished by their mechanical strength, inspecting the method by Santos Neto (1999) under the NBR 7190/1997 Brazilian Standard, and comparing it with the proposed method - punching. The outcomes showed that the testing with NBR 7190/1997 Brazilian Standard methods and the proposed method displayed similar and close results between them.

Esta investigación tiene como objetivo proponer un método para probar la resistencia a corte de la madera paralela a la fibra y realizar la comparación con otros métodos propuestos. El método propuesto por la Norma Brasileña (NBR 7190/1997) que es similar a la D 143-09/2010, utiliza una probeta prismática rectangular con una muesca para evitar su rotación, que es causada por la asimetría en la aplicación de la fuerza que promueve el corte. A fin de eliminar esta asimetría, en el procedimiento propuesto se aplica tensión de corte por la perforación de una simple muestra de ensayo prismática sin cortes, con la distribución de la sección de cizallamiento simétricamente en relación a un punto. Por consiguiente, se desarrolló una herramienta macho y hembra adaptada para una prensa de prueba universal de aplicación de la fuerza. Una vez verificada la consistencia del método, se ha llevado a cabo una serie de pruebas con tres tipos diferentes de madera, (Pinus sp, Erisma uncinatum y Mezilaurus itauba), que se distinguen por su resistencia mecánica, inspeccionando el método por el Santos Neto (1999) bajo la NBR 7190/1997 Norma Brasileña, y comparándolo con el método de punzonamiento - puncionado. Los resultados mostraron que en la prueba con la NBR 7190/1997, los métodos de la Norma Brasileña y el método propuesto muestran resultados similares y próximos entre ellos.