Resumo Em decorrência do aumento populacional, da melhoria das condições de vida, da elevação dos níveis de consumo e da crescente industrialização dos países em desenvolvimento, estima-se que a produção de concreto apresentará expressivo crescimento ao longo das próximas décadas. O processo de produção do cimento é responsável por aproximadamente 5 % das emissões mundiais de CO2, poluente que causa danos expressivos no meio ambiente. Neste contexto, este trabalho apresenta uma avaliação da influência da substituição parcial de cimento Portland por resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais (RBRO) em propriedades físicas e mecânicas do concreto. Utilizou-se o RBRO proveniente de uma empresa beneficiadora de mármores e granitos localizada na região sul do Rio Grande do Sul. A caracterização mineralógica do resíduo foi realizada por meio de ensaios de difração de raios X (DRX), microanálise de raios X (EDX), enquanto suas características físicas foram analisadas por ensaios de granulometria a laser e de massa específica. Adotou-se um traço de concreto de referência produzido com cimento CP V-ARI, utilizando o método de dosagem do IPT/EPUSP. A substituição do cimento Portland pelo RBRO foi realizada nos teores de 5 %, 7,5 %, 10 % e 12,5 % em relação à massa de cimento. Os resultados foram tratados por ANOVA e comparação múltipla de médias, indicando a possibilidade da substituição de até 7,5 % do cimento pelo RBRO, gerando um concreto com resistência adequada às normas brasileiras e com potencial uso estrutural.

Abstract Due to the population increase, to the improvement of life conditions, to the elevation of levels of consumption and the growing industrialization of developing countries, it is estimated that the production of concrete will present significant increase in the next decades. The process of producing cement is responsible for approximately 5 % of the emissions of CO2, an expressive environment pollutant. In this context, this work presents an evaluation of the influence of partial substitution of cement by ornamental rock waste (ORW) on the physical and mechanical properties of concrete. ORW from a local marble and granite processing company was used. The waste was mineralogically characterized through X-ray diffraction (XRD) essays, energy-dispersive X-ray (EDX) microanalysis, and physically characterized through laser granulometry and specific mass. For this, was adopted a concrete trace as reference, produced with CP V-ARI cement (similar to ASTM Type III), from IPT dosage. Waste was used in proportions of 5 %, 7.5 %, 10 % and 12.5 % of substitution of cement by mass. Results were treated with ANOVA and multiple comparison of means, indicating a possibility of substitution of until 10% of cement by ORW, creating a concrete with proper resistance to Brazilian regulations regarding the classification as structural.

RESUMO Esta pesquisa tem como objetivo verificar a compatibilidade de um modelo de previsão de vida útil existente com a penetração de cloretos em elementos de concreto expostos na cidade de Pelotas/RS. Para tanto, foram expostos corpos-de-prova em diferentes locais da cidade por um período de 16 meses, sendo aplicada a solução de nitrato de prata para determinação da profundidade de cloretos. Foi utilizado o modelo de Bob (1996), para comparação e análise dos resultados. Foram encontrados valores significativos de cloreto nos elementos e um potencial do modelo aplicado em descrever o comportamento da profundidade de cloretos ao longo do tempo, apesar das diferenças encontradas.

ABSTRACT This research aims to verify the compatibility of an existing predictive model of life with the penetration of chlorides in exposed concrete elements in the city of Pelotas / RS. To this end, the samples were exposed at different locations in the city for a period of 16 months and silver nitrate solution was applied to determine the depth of the chlorides. The Bob model (1996) was used for comparison and analysis of the results. Significant values of chloride were found in the elements and a great potential of the model applied when describing the behavior of the depth of chlorides over time, despite the differences found.

RESUMEN Esta investigación tiene como objetivo verificar la compatibilidad de un modelo de expectativa de vida útil existente con la penetración de cloruros en elementos de concreto expuestos en la ciudad de Pelotas / RS. Para hacer esto, los cuerpos de prueba fueron expuestos en diferentes partes de la ciudad por un período de 16 meses, aplicando la solución de nitrato de plata para determinar la profundidad de los cloruros. El modelo de Bob (1996) fue utilizado para la comparación y el análisis de los resultados. Se encontraron valores significativos de cloruro en los elementos y potencialidad de aplicación del modelo en describir el comportamiento de la profundidad de los cloruros a lo largo del tiempo, a pesar de las diferencias encontradas.

A aplicação de materiais compósitos à base de resinas poliméricas e fibras no reforço de estruturas de concreto armado se tornou uma técnica bastante difundida nos últimos tempos. O uso dos compósitos reforçados com fibras de carbono, ou outros tipos de fibras sintéticas, se consolidou pelas suas excelentes características, tais como elevada resistência, baixo peso, resistência à corrosão, etc. Este material, na forma de lâminas ou laminados, é colado no substrato de concreto através de adesivos à base de epóxi. Apesar do uso do epóxi apresentar excelentes resultados em termos de colagem e resistência, algumas desvantagens podem ser citadas, tais como: baixa permeabilidade, baixa compatibilidade térmica em relação ao concreto, baixa resistência ao fogo, etc. Para evitar alguns desses problemas, um sistema compósito à base de tecidos ou malhas de fibras sintéticas coladas na superfície de concreto com argamassa de cimento pode ser usado. O objetivo deste trabalho é fazer uma análise numérica, através de um modelo não linear de elementos finitos, do comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com compósitos baseados na combinação de tecidos de fibras sintéticas de alta resistência e argamassa de cimento. Os resultados numéricos são comparados aos resultados experimentais publicados em artigos técnicos internacionais, que demonstram a eficiência da técnica de reforço e a capacidade do modelo numérico.

The use of composite materials based on polymeric resins and fiber as strengthening in concrete structures has been widely used. The use of carbon fiber reinforced polymers or other synthetic fibers is consolidated by its excellent characteristics, such as high strength, low weight, corrosion resistance, etc. This material in the form of sheets or laminates is bonded to the concrete substrate with epoxy-based adhesives. Although epoxy has proven to have excellent bonding and resistance performance, it has some disadvantages, such as low permeability, poor thermal compatibility with the base concrete, poor fire resistance, etc. Cement-based composite systems consisting of FRPs and a cementitious bonding agent can be used to prevent some of these problems. This study presents the numerical analysis, using a non-linear finite element model, of the structural behavior of reinforced concrete beams externally reinforced with a composite material made of high-strength synthetic fiber mesh and cementitious mortar. The numerical results were compared with experimental results reported in international journals, demonstrating the efficiency of the strengthening technique and the numerical model capacity.