Resumo O projeto de durabilidade de estruturas de concreto tem ganhado crescente importância nos últimos anos, havendo a transição das especificações prescritivas às baseadas em desempenho. No contexto das abordagens de desempenho, é essencial avaliar e calibrar modelos de previsão de vida útil capazes de representar o fenômeno que desencadeia o processo de degradação. Este artigo visa discutir os principais conceitos relacionados à modelagem da vida útil de estruturas de concreto armado expostas a ambientes ricos em cloretos, considerando a aplicação de diferentes modelos de estimativa da penetração de cloretos no concreto. Através de uma análise numérica, diferenças paramétricas entre os modelos são evidenciadas, bem como são analisados os resultados, suas variabilidades e as condições de falha admitidas. Uma visão geral do atual cenário dos projetos de durabilidade de estruturas de concreto é apresentada. Aspectos associados ao conceito de vida útil característica, às definições de estados limites de durabilidade e suas respectivas probabilidades de falha admissíveis são discutidos.

Abstract Concrete durability design has received increasing importance recently, with specifications moving from prescriptive to performance based. In performance-based approaches, it is essential to evaluate and calibrate service life models capable of reliably representing the phenomenon that triggers the degradation process. This paper aims to discuss the main concepts related to the probabilistic service life modeling of reinforced concrete structures under chloride environments, considering the application of different prediction models. Through numerical analysis, parametric differences among chloride penetration models are evidenced, and the results, their variability, and the admitted failure conditions are analyzed. An overview of the current scenario of the durability design of concrete structures is presented. Aspects associated with characteristic service life, the definitions of durability limit states, and their respective target failure probabilities are discussed.

RESUMO: Um modelo numérico transiente tridimensional (3D) para análises termomecânicas, criado através do método dos elementos finitos (MEF) com o auxílio do software ANSYS 19.1, é apresentado neste trabalho. O modelo proposto tem por objetivo predizer o comportamento estrutural de pilares de concreto armado em situação de incêndio, pois é sabido que a temperatura elevada reduz significativamente a sua capacidade resistente. Assim, os principais fatores que governam o comportamento estrutural em altas temperaturas devem ser levados em consideração. As análises obtidas com o modelo criado foram confrontadas e validadas com resultados oriundos de ensaios laboratoriais, evidenciando boa correlação entre o campo numérico e o experimental.

ABSTRACT: A three-dimensional (3D) transient numerical model for thermomechanical analysis developed with Finite Element Method (FEM) using the software ANSYS 19.1 is exposed in this paper. The proposed model aims to predict the structural behavior of reinforced concrete columns in a fire situation since it is known that high temperatures significantly reduce their mechanical resistance. For this, the main factors that govern their structural behavior should be considered. Analyses obtained by the proposed model were validated with results from experimental data, evidencing a good correlation between numerical and experimental fields.

RESUMO Neste trabalho, foi realizado um programa experimental para investigar as propriedades mecânicas residuais dos concretos de alta resistência e de resistência normal, além de como o teor de umidade e a temperatura afetam o desplacamento explosivo. Três misturas com relação água-materiais cimentícios, de 0,25 à 0,50, e com diferentes níveis de saturação foram aquecidas em forno elétrico à temperaturas elevadas, de 200°C à 600°C. Após o aquecimento, as amostras foram resfriadas à temperatura ambiente e depois ensaiadas quanto à resistência à compressão e à tração. Os resultados mostraram que altos teores de umidade induzem o desplacamento explosivo e reduzem consideravelmente as propriedades mecânicas do concreto de alta resistência, principalmente em temperaturas acima de 400°C.

ABSTRACT In this paper, an experimental program was carried out to investigate the residual mechanical properties of high strength concrete and normal strength concrete, and how moisture content and temperature affect the spalling process. Three mixtures with water-cementitious material ratios, from 0.25 to 0.50, and with different saturation levels were heated in an electric furnace to elevated temperatures, from 200°C to 600°C. After heating, the specimens were cooled down to room temperature and then tested for compression and tensile strength. The results showed that high moisture content induces the spalling process and reduces considerably the mechanical properties of high strength concrete, mainly at temperatures above 400°C.

RESUMO Conhecer o comportamento do concreto como material estrutural, quantificando com precisão suas propriedades, apresenta-se como uma tarefa fundamental de modo a garantir a confiabilidade das estruturas. Na medida em que se ampliam os controles das propriedades do material nas obras ao redor do mundo, crescem os casos de concretos não conformes. São definidos como concretos não conformes os materiais em que uma ou mais especificações de projeto não são cumpridas. Em geral, a questão da não conformidade recai sobre o não atendimento da resistência à compressão, uma vez que esta é a propriedade mais medida dentro do processo de controle. Dentre as possíveis causas do insucesso, surge a influência exercida pelos procedimentos de ensaio, incluindo neste as possíveis diferenças entre resultados oriundos de distintoslaboratórios. O presente trabalho expõe, com base nas análises apresentadas em MAGALHÃES et al. [1], a influência dos resultados do controle tecnológico do concreto oriundo de distintos locais, na avaliação da confiabilidade estrutural de pilares de edifícios usuais de concreto armado dimensionados de acordo com a norma ABNT NBR 6118 [2]. A capacidade resistente dos elementos estruturais é determinada através de um modelo computacional baseado no método dos elementos finitos. A segurança estrutural é avaliada através do valor do índice de confiabilidade determinado através do emprego de simulações de Monte Carlo. Os resultados mostram que diferentes locais de ensaio podem levar a elevadas variações na avaliação dos níveis de segurança estrutural.

ABSTRACT Knowing the behavior of concrete as a structural material, accurately quantifying its properties, presents itself as a major task to ensure the reliability of structures. As the control of material properties in the construction works increases around the world, the cases of non-compliant concrete are also growing. Materials in which one or more design specifications are not met are defined as non-compliant concrete. In general, the issue of non-compliance results from the non-fulfillment of the compressive strength, since this is the property most commonly tested within the control process. Among the possible causes of failure, there is the influence exerted by test procedures, including the possible differences between results coming from different laboratories. Based on the analysis presented in Magalhães et al. [1], the present work studies the influence of the results of concrete quality control coming from different test sites, on the evaluation of the structural reliability of columns of usual reinforced concrete buildings, designed according to the standard code NBR 6118 [2]. A computer model based on the finite element method determines the bearing capacity of the structural element. The structural safety is assessed by the value of the reliability index, which is calculated by means of Monte Carlo simulations. The results show that different test sites can lead to high variations in the evaluation of structural safety levels.

ABSTRACT Pervious concrete pavement systems may have many environmental benefits including the mitigation of heat island impacts. This mitigation is a complex combination of pervious concrete’s insulating capability and its ability to store water which may provide evaporative cooling. However, the introduction of water may also bring heat into the system, where the system is the pervious concrete pavement layer over an underground aggregate bed for retention and/or detention of stormwater. This study involved three different mix design placements in southern Brazil on a hot sunny summer day. The experiment had a control section and two test spots where controlled artificial rain events were introduced at two times during the afternoon for each of the three placement types. The ‘rain’ initially brought heat from the surface into the pervious concrete layer. Subsequent evaporation cooled these interior pavement layers to levels similar to the control locations. This introduction of water into pervious concrete with very hot surface temperatures in the heat of the day is expected to be a severe condition for adding heat to the system through the flow of water. If water additions are made at different diurnal times, such as nighttime rain, they may provide similar evaporative benefits with less heat transfer into the system via the water phase, and thus even more cooling of the system. These experiments reinforce the conclusion that pervious concrete may be a cool pavement during summer conditions, even under extreme conditions when surface heated stormwater enters the system.

Resumo Os resíduos da construção civil (RCCs) decorrem de perdas e desperdícios na construção, demolição, reforma e reparos de obras. Sua geração é elevada nos sistemas de produção correntes, organizados em linha com geração e descarte dos resíduos. Tentando minorar essa problemática, municipalidades brasileiras vêm experimentando a gestão diferenciada dos RCCs, notadamente após a Resolução n. 307/2002 (modificada pelas Resoluções ns. 348/2004, 431/2011 e 448/2012) do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) e a Lei n. 12.305/2010, que instituiu a Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS). Com o objetivo de auxiliá-las, o presente artigo, fruto de pesquisa de doutorado, apresenta um modelo orientativo para gestão municipal dos RCCs. Para a elaboração do modelo foi utilizada a metodologia dos sistemas flexíveis ou metodologia SSM (Soft Systems Methodology), adequada para situações reais e complexas como esta, que necessita reunir e sistematizar práticas, legislação, percepções, conceitos e interesses diversos dos atores envolvidos. O levantamento de dados foi realizado de 2009 a 2013 usando pesquisa bibliográfica, documentação indireta em oito municípios com boas práticas e documentação direta em Belo Horizonte e João Pessoa. Como resultado obteve-se um modelo cíclico que, através de suas diretrizes, estratégias e metas, fornece ajuda aos municípios brasileiros na incorporação de melhorias graduais e consistentes para esse desafio.

Abstract Construction & demolition waste (CDW) is the waste generated during construction, demolition, renovation and repair works. The generation of CDW is high in the current production systems, organized in line with the generation and disposal of waste materials. In an attempt to alleviate this problem, some municipalities in Brazil have started using differentiated management of CDW, notably after the issue of Resolution 307/2002 (modified by Res. 348/2004, 431/2011 and 448/2012) by the National Environment Council (Conselho Nacional do Meio Ambiente - Conama) and Law 12,305 /2010, which established the National Policy for Solid Waste (Política Nacional de Resíduos Sólidos - PNRS). With the aim of helping municipalities to deal with the problem, this article, which results from a doctoral research study, presents a model for municipal management of CDW. Soft systems methodologies were used to map, organise and systematise different practices, legislation requirements, perceptions, concepts and the views of different actors involved with CDW in Brazil. The survey data was from 2009 to 2013, obtained through a literature review, indirect documentation in eight municipalities with good practices and direct documentation in the municipalities of Belo Horizonte and João Pessoa. The model was structured in 3 dimensions, which were subsequently detailed in strategies and targets. This model can help Brazilian municipalities to implement gradual and consistent improvements to deal with the challenge posed by CDW.

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.

Grande quantidade de resíduos da construção civil (RCCs) é gerada nas atividades de construção. O desafio é reduzir esse volume na geração. Para induzir essa mudança na gestão desses resíduos, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) publicou as Resoluções nº 307/2002, 348/2004, 431/2011 e 448/2012. Entretanto, aspectos relativos à Segurança e Saúde do Trabalho (SST) na manipulação e processamento dos RCCs ainda são olvidados. Com o objetivo de contribuir para enfatizar essa questão e ajudar a superar essa lacuna, esta pesquisa utilizou como método de investigação o estudo de caso através do uso de casos múltiplos, tendo como unidades de análise as três áreas de reciclagem (ARs) de Belo Horizonte, municipalidade que apresenta um dos melhores registros na gestão dos RCCs no Brasil. O levantamento de dados foi realizado de 2009 até 2014 através de documentação indireta, com coleta direta de dados em 2011. Após a análise das evidências coletadas, observa-se que elas corroboraram a proposição teórica inicial, de que as ARs estão sujeitas a condições de SST que necessitam ser estudadas, aprimoradas e mais bem controladas. Assim, os resultados podem orientar as propostas de melhorias no gerenciamento dos RCCs em outros municípios, principalmente no que se refere à SST.

A large quantity of construction and demolition waste (CDW) is generated during building construction and other related activities. The challenge is to reduce these volumes. To induce change, the national environmental council (CONAMA) of Brazil has published resolutions 307/02, 384/04, 431/11 and 448/12. Nonetheless, aspects related to Health and Safety in the handling of CDW have been oversighted. With the aim of contributing to overcome this gap this research used a case study approach to analyse multiple examples of recycling areas in Belo Horizonte, municipality that has the best track record in management of CDW in the country. The data collection done between 2009 and 2014 through the analysis of indirect sources, A direct data collection exercise was done in 2011. After the analysis of the evidence registered, it was confirmed the initial hypothesis that H&S setups in CDW recycling areas need to be better studied, improved and controlled. The expectation is that the results presented in this paper can help subside proposals for improvement in CDW management schemes in other municipalities, especially regarding H&S issues.