Abstract The main causes of poor performance of cement-treated crushed stones (CTCS) pavement layers are material-related heterogeneity, porosity, and brittle cementitious matrix, leading to fast fatigue degradation. Seeking to improve CTCS mechanical properties and structural response it was studied different grading curves such as DER-SP, EN 14227-1 CBGM 2 and RCC-ACI were studied. The aim of the laboratory study was to rank and select among the classical particle size distribution models like Talbot & Richart, and analytical models as compressible packing model – CPM, the best grading curve which was capable of producing mixtures with the best aggregate interlocking and improved mechanical resistances. The effect of cement content (4% and 5%) as well as the potential of using silica fume in suspension (percentages of 5, 7 and 10% of cement mass) to improve the interfacial transition zone were evaluated. It was found that CPM is a powerful tool for aggregates ranking aggregates and designing well-graded mixtures like CTCS; the CBGM 2 EN 14227-1 mean curve achieved the best packing density. The effect of increasing the cement content from 4 to 5% in terms of mechanical strength has the same result as the addition of 7% of silica fume in mixtures with 4% cement. Eventually, mixtures with 5% cement and 10% silica fume showed modulus of elasticity similar to traditional CTCS; nonetheless, the HP-CTCS (high performance CTCS) split tensile strength was significantly higher (about 28%), leading to a lower Et,sp/fct,sp relationship, which is a highly positive outcome to improve mechanical durability of this innovative dry compacted concrete.

Resumo As principais causas do desempenho insatisfatório de bases de brita graduada tratada com cimento (BGTC) está relacionada à sua matriz cimentícia heterogênea, porosa e frágil que favorece o processo de degradação por fadiga. Assim, buscando melhorar as propriedades mecânicas e resposta estrutural da BGTC, o presente estudo avaliou diferentes faixas granulométricas (DER-SP, CBGM 2 EN 14227-1 e CCR-ACI) através de modelos clássicos de distribuição de partículas como Talbot & Richart e modelo analítico do empacotamento compressível (compressible packing model – CPM) para classificar e selecionar curvas granulométricas capazes de potencializar o empacotamento das partículas e melhorar a resistência mecânica da mistura. O efeito do teor de cimento (4 e 5%) foi avaliado, bem como o potencial de se utilizar sílica ativa em suspensão (em porcentagens de 5, 7 e 10% da massa de cimento) para modificar a zona de transição interfacial. Verificou-se que o CPM é uma poderosa ferramenta para a seleção e projeto de misturas bem graduadas; a curva média para a faixa CBGM 2 da norma Europeia EN 14227-1 apresentou a maior densidade de empacotamento. O efeito do aumento do teor de cimento de 4% para 5%, em termos de resistência mecânica, poderia ser compensado pela adição de 7% de sílica ativa à mistura com 4% de cimento. Por fim, misturas com 5% de cimento e 10% de sílica ativa apresentaram valores de módulo de elasticidade muito similares àqueles tradicionalmente obtidos para BGTC; contudo, a resistência à tração indireta da BGTCAD foi significativamente maior (em torno de 28%), levando à uma relação modular (Et,sp/fct,sp) menor, o que é promissor em termos durabilidade mecânica para esse tipo de concreto seco.

Abstract Global second order effects in reinforced concrete buildings can be estimated using numerical or simplified methods, such as the γz coefficient, presented in the Brazilian standard. This paper proposes a new simplified parameter, which is deduced by the Galerkin’s Method by Weighted Residuals. In order to evaluate the accuracy of the proposed methodology, 42 planar frames (21 framed system structures and 21 dual system structures) were analysed in terms of internal forces and displacements. Such results were compared to those obtained by the γz coefficient and to the reference results obtained throughout a geometric nonlinear elastic finite element program. The precision of the results was defined by statistical analyses, which showed that the results using the proposed parameter were closer to the reference ones, even in the recommended range for using the γz coefficient.

Resumo Efeitos globais de segunda ordem em edifícios de concreto armado podem ser estimados por métodos numéricos ou procedimentos simplificados, como o coeficiente γz, apresentado na norma brasileira. Neste artigo propõe-se um novo parâmetro simplificado, que é deduzido pelo Método de Galerkin por Resíduos Ponderados. De modo a avaliar a acurácia do modelo proposto, 42 pórticos planos (21 com contraventamento por pórticos e 21 com contraventamento por elementos rígidos) foram analisados em termos de esforços internos e deslocamentos. Tais resultados foram comparados aos obtidos pelo coeficiente γz e a resultados de referência obtidos por um programa de elementos finitos com análises de não linearidade geométrica. A precisão dos resultados foi definida por parâmetros estatísticos, que mostram que os resultados obtidos utilizando o parâmetro proposto estavam mais próximos dos resultados de referência, mesmo na faixa recomendada para a utilização do parâmetro γz.

Abstract The reliability of reinforced concrete (RC) columns in a fire situation is investigated in this paper by combining the General, Equilibrium, and Isotherm at 500 ° C Methods. The well-known Monte Carlo (MC) and the First Order Reliability Method (FORM) are used in a parametric study for the column’s safety. The columns, in a biaxial bending-compression situations, are analyzed by an algorithm that takes into consideration physical and geometric nonlinearities. The dead and live load actions, steel and concrete material strengths, section geometry, model error, and temperature are among the random variables taken into consideration. The findings indicate that increasing the cover can dramatically reduce the probability of failure.

Resumo A confiabilidade de pilares de concreto armado (CA) em situação de incêndio é investigada neste artigo combinando os Métodos Geral, de Equilíbrio e da Isoterma a 500 ° C. O Método de Monte Carlo (MC) e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem (FORM) são usados em um estudo paramétrico sobre a segurança das colunas. Os pilares em situação de flexo-compressão oblíqua são analisados por um algoritmo que considera as não linearidades físicas e geométricas. As cargas permanentes e acidentais, resistências do material aço e concreto, geometria da seção, erro de modelo e temperatura estão entre as variáveis aleatórias levadas em consideração. Os resultados indicam que o aumento do cobrimento pode reduzir drasticamente a probabilidade de falha final.

Abstract This study evaluated the influence of heating temperature variability on the degradation level of concrete by varying the exposure temperatures (200°C, 450°C, and 800°C) and concrete design strength (C25 and C40). The concretes were submitted to ultrasound tests (before and after heating) and then were ruptured by axial compression. After rupture, samples were taken from the fracture section of the specimens for microstructural analysis by scanning electron microscope (SEM), and molecular analysis by Raman spectroscopy. The results showed that the residual strength of the concrete can change significantly (values differing by more than 100%) with temperature variability in the oven. There were physicochemical changes in the concrete constituents. The variations in Raman spectra and morphological changes (SEM images) allowed to analyze the variation in the level of degradation of concrete after exposure to fire, at the same firing step, due to temperature variation in the ovens, being compatible with the results of compressive strength and ultrasonic wave propagation velocity (UPV). Thus, the study highlights the need for adequate mapping of the heat in the oven and monitoring of the temperature of specimens in studies of concrete at high temperatures.

Resumo Este estudo avaliou a influência da variabilidade da temperatura de aquecimento no nível de degradação de concretos, variando-se temperatura de exposição (200°C, 450°C e 800°C) e resistência de projeto do concreto (C25 e C40). Os concretos foram submetidos a ensaios de ultrassom (antes e depois do aquecimento), e, posteriormente, foram rompidos à compressão axial. Após a ruptura foram retiradas amostras da seção de fratura dos corpos de prova para análises microestruturais, por microscópio eletrônico de varredura (MEV), e análises moleculares, por espectroscopia Raman. Os resultados mostraram que a resistência residual dos concretos pode mudar de maneira significativa (valores divergindo em mais de 100%) com a variabilidade de temperatura no forno. Houve alterações físico-químicas dos constituintes do concreto. As variações nos espectros Raman e as alterações morfológicas (imagens em MEV) permitiram verificar a variação do nível de degradação do concreto após exposição ao fogo, em uma mesma etapa de queima, devido variação de temperatura nos fornos, sendo compatíveis com os resultados de resistência à compressão e com os de ultrassom (velocidade do pulso ultrassônico). Dessa forma, o estudo evidencia a necessidade do mapeamento adequado do calor no forno e do monitoramento da temperatura dos corpos de prova, em estudos sobre concretos sob altas temperaturas.

Abstract This study investigates the properties of self-leveling subfloor mortar mixtures with natural and calcined phosphogypsum waste in the form of calcium sulfate called anhydrite and white ceramic, by replacing 50% of the mass of Portland cement CP II Z-32. The effects of using waste were evaluated in the fresh (initial fluidity, flow retention, regeneration time, setting time, and heat of hydration) and hardened (compressive and flexural tensile strength, density, water absorption, void ratio, linear shrinkage, and tensile adhesion strength) state. The optimized mixture at a 1:1.5 cement/sand ratio (by mass) with 50% white ceramic had a 32.66 ± 4.26 MPa compressive strength at 28 days, low shrinkage and heat of hydration, showing the best performance among the wastes studied. In the calcium sulfate mortars, the mixtures with anhydrite showed better results for compressive and flexural tensile strength and tensile adhesion strength, with the waste calcination being beneficial.

Resumo Este estudo investiga as propriedades de misturas de argamassas autonivelantes para contrapiso com os resíduos de fosfogesso natural e calcinado, na forma de sulfato de cálcio denominada anidrita, e cerâmica branca, através da substituição de 50% da massa de cimento Portland CP II Z-32. Os efeitos da utilização dos resíduos foram avaliados nos estados fresco (fluidez inicial, retenção de fluxo, tempo de regeneração, tempo de pega e calor de hidratação) e endurecido (resistência à compressão e tração na flexão, massa específica, absorção de água, índice de vazios, retração linear e resistência de aderência à tração). A mistura otimizada na proporção cimento/areia de 1:1,5 (em massa) com 50% de cerâmica branca obteve resistência à compressão de 32,66 ± 4,26 MPa aos 28 dias, baixa retração e calor de hidratação, apresentando melhor desempenho entre os resíduos estudados. Nas argamassas a base de sulfato de cálcio, as misturas com anidrita apresentaram melhores resultados para resistência à compressão e tração na flexão e resistência de aderência à tração, sendo benéfica a calcinação do resíduo.

Abstract Carbonation curing differs from weathering carbonation since it is performed intentionally at the early ages of cement hydration. This cure involves applying different levels of CO2 (5% to 99%) to concrete for a short period of time, usually followed by conventional hydration. The objective of this article was to evaluate the carbonation curing in metakaolin-based geopolymer concretes, activated with NaOH and Na2SiO3, and compare them with Portland cement (PC) concrete. The following tests were applied: determination of pH, carbonation depth, water absorption by immersion, void index, and compressive strength. The results showed that after the carbonation curing, the geopolymer concrete had compressive strength and carbonation depth equivalent to the concrete with PC, but with a lower absorbed CO2 content. Although this type of cement absorbs less CO2 but is more sensitive to carbonation. The effect on the void ratio was not remarkable. Furthermore, the alkalinity of concretes can be partially recovered after subsequent curing by water immersion.

Resumo A cura por carbonatação difere da carbonatação por intemperismo, pois é realizada intencionalmente nas primeiras idades de hidratação do cimento. Essa cura envolve a aplicação de diferentes níveis de CO2 (5% a 99%) ao concreto por um curto período de tempo, geralmente seguido de hidratação convencional. O objetivo deste artigo foi avaliar a cura da carbonatação em concretos geopolímeros à base de metacaulim, ativados com NaOH e Na2SiO3, e compará-los com o concreto de cimento Portland (CP). Foram aplicados os seguintes testes: determinação do pH, profundidade de carbonatação, absorção de água por imersão, índice de vazios e resistência à compressão. Os resultados mostraram que após a cura da carbonatação, o concreto geopolimérico apresentou resistência à compressão e profundidade de carbonatação equivalentes ao concreto com CP, porém com menor teor de CO2 absorvido. Portanto, este tipo de cimento absorve menos CO2, mas é mais sensível à carbonatação. O efeito na taxa de vazios não foi notável. Além disso, a alcalinidade dos concretos pode ser parcialmente recuperada após a cura subsequente por imersão em água.

Abstract This work aims to investigate the ultimate capacity of reinforced concrete elements in terms of cracking and stiffness loss. Nonlinear finite element analysis (NLFEA) was performed in the ATENA software and compared with a proposed numerical simulation of nonlinear static analysis (NLSA), where material cracking is evaluated based on the loss of tangent stiffness of the elements. The analysis was applied to a low-rise reinforced concrete frame with constant axial loads in the columns, and monotonic lateral load applied at the top beam level. Both methodologies showed good agreement regarding the capacity curve and crack patterns, and the numerical simulation NLSA allowed the identification of the sequence of elements' stiffness loss. The results indicated a substantial similarity between the numerical simulation NLFEA and NLSA and the experimental test, indicating a high potential in predicting the nonlinear behavior of reinforced concrete.

Resumo Este trabalho tem como objetivo investigar a capacidade última de elementos em concreto armado em termos de fissuração e perda de rigidez. Uma análise não linear via método dos elementos finitos (MEF) foi realizada no programa ATENA e comparada com uma simulação numérica de análise estática não linear (AENL), onde a fissuração do material é avaliada com base na perda de rigidez tangente dos elementos. As análises foram aplicadas a um pórtico em concreto armado com cargas axiais constantes nos pilares, e carga lateral monotônica aplicada na viga superior. Ambas as metodologias mostraram boa concordância em relação à curva de capacidade e panorama de fissuração, e a simulação numérica AENL permitiu identificar a sequência de perda de rigidez dos elementos. Os resultados indicaram grande semelhança entre a simulação numérica FEM e AENL e ensaio experimental, indicando um alto potencial para prever o comportamento não linear do concreto armado.

Abstract The scarcity of high-purity limestone subjects the cement industry to consider alternative supplementary cementitious materials for cement production. This research aimed to investigate the mechanical properties and the hydration kinetics of cement pastes in the presence of high levels and different fineness of dolomite, especially the formation of thaumasite. A dolomite filler with 20% magnesium oxide, with average diameters of 10 µm, 6 µm and 4 µm was used as a partial replacement for Portland cement at 0%, 15% and 35% in cement pastes cured at 5 ºC and 20 ºC. The results of compressive strength showed similarities in all pastes analyzed, but the fineness of the dolomite showed a significant difference between the strengths obtained. The isothermal calorimetry indicated that the presence of dolomite had a nucleation and dilution effect. The thermogravimetry revealed that dependent of the substitution levels, the pastes with dolomite presented significant differences in the amount of ettringite and carbonate phases. The mineralogical analysis detected the presence of thaumasite only at the temperature of 20 ºC, which this mineral can also form at higher temperatures than those reported in the literature. Finally, we conclude positively about the possibility of using dolomite in cementitious matrices at levels up to 35%, regardless of fineness and curing temperature.

Resumo A escassez de calcário de alta pureza sujeita a indústria cimenteira a considerar materiais cimentícios suplementares alternativos para a produção de cimentos. Esta pesquisa buscou investigar a cinética de hidratação e as propriedades de pastas cimentícias na presença de elevados teores e diferentes finuras de dolomita, em especial à formação de taumasita. Adotou-se um fíler dolomítico com 20% de óxido de magnésio, de diâmetros médios de 10 µm, 6 µm e 4 µm como substituto parcial do cimento Portland nos teores 0%, 15% e 35% em pastas cimentícias curadas a 5 ºC e 20 ºC. Os resultados de resistência à compressão apresentaram semelhanças em todas as pastas analisadas, mas a finura da dolomita mostrou uma diferença significativa entre as médias de resistências obtidas. A calorimetria isotérmica apontou que a presença de dolomita apresentou efeito de nucleação e diluição. A termogravimetria revelou que dependente dos teores de substituição, as pastas com dolomita apresentaram diferenças significativas na quantidade de fases de etringita e carbonatos. A análise mineralógica detectou a presença de taumasita apenas na temperatura de 20 ºC, em que esse mineral também pode se formar em temperaturas mais elevadas do que as temperaturas relatadas na literatura. Por fim, conclui-se positivamente sobre a possibilidade de utilização de dolomita em matrizes cimentícias em teores de até 35%, independente da finura e da temperatura de cura.

Abstract The objective of this work was to develop a chemical admixture to make concrete capable to heal its fissures autonomously and, consequently, mitigate the concrete’s reinforcement corrosion due to the ingress of aggressive agents. For that, polymeric microcapsules built by a shell of urea-formaldehyde-melamine (UFM) and a core of methylmethacrylate were developed and added to the concrete to further evaluation. The concrete specimens containing 0%, 3% and 6% of the proposed microcapsules (mass of microcapsules / mass of cement) were subjected to destructive and non-destructive tests. The water absorption and the mechanical tests i.e., compressive strength and indirect tensile strength (Brazilian test) were carried out to characterize concrete, while the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the non-destructive ultrasonic pulse velocity (UPV) tests were conducted to evaluate the concrete self-healing ability. These tests showed that the proposed admixture was able to heal the concrete’s fissures partially. In addition, it was concluded that the samples with 3% of microcapsules presented higher self-repairing rates. Despite the microcapsules developed in this work have presented a satisfactory self-healing efficiency, their effectiveness looks to be affected by the mixing procedure once part of them is broken during the process.

Resumo O objetivo deste trabalho foi desenvolver um aditivo químico capaz de tornar o concreto auto reparável e, consequentemente, mitigar a corrosão da armadura em seu interior devido à entrada de agentes agressivos. Para isso, microcápsulas poliméricas compostas por uma casca de uréia-formaldeído-melamina (UFM) e um núcleo de metilmetacrilato foram desenvolvidas e adicionadas ao concreto para posterior avaliação. Os corpos de prova de concreto contendo 0%, 3% e 6% das microcápsulas propostas (massa de microcápsulas / massa de cimento) foram submetidos a ensaios destrutivos e não destrutivos. O ensaio de absorção de água e os mecânicos, ou seja, resistência à compressão e resistência à tração indireta (teste brasileiro) foram realizados para caracterizar o concreto, enquanto a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e os ensaios não destrutivos de velocidade de pulso ultrassônico (UPV) foram conduzidos para investigar a ocorrência de autorreparação. Esses testes mostraram que o aditivo proposto foi capaz de cicatrizar as fissuras do concreto parcialmente. Além disso, analisando os dados coletados com o programa de testes, concluiu-se que as amostras com 3% de microcápsulas apresentaram maiores taxas de autorreparação. Apesar das microcápsulas desenvolvidas neste trabalho terem apresentado uma eficiência de autorreparação satisfatória, sua eficácia parece ser afetada pelo procedimento de mistura, uma vez que parte delas é quebrada durante o processo.

Abstract From the late 1960’s airport engineers developed special paving material for arresting aircraft gears in event of overrun as a partial extension of a runway end safety area. Such pavement surface material, inverting a general concept, should be crushed over the first pass of gear wheels resulting the aircraft to sink and being promptly arrested resulting in abrupt loss of velocity, preferability avoiding loss of lives and injuries as well as with minimum risks for the airplane structural integrity. Herein is analyzed and discussed the possible application of pervious concrete for such a task by simulating an actual situation (Congonhas airport) and understanding the structural effects on the crushable concrete surface layer, pointing out stresses, deflections and required strengths for the material. Simulations regarded the critical aircraft A 320-200 as well as fire-fighters cars over the pavements. Analysis complied to Federal Aviation Administration requirements for non-standard pavement structures as well simulation of stresses trough the finite element method for medium-thickened plates. Compressive stresses along with flexural excessive stresses, besides predictable punching shear stresses allowed to conclude by the feasibility of using low strength pervious concrete as alternative for engineered material to be built as arresting system.

Resumo Em finais da década de 1960 engenheiros aeroportuários desenvolveram materiais de pavimentação especiais para reter trens de pouso de aeronaves em caso de avanço sobre a extensão final da área de segurança da pista. Tal material da superfície do pavimento, invertendo um conceito geral, deve ser esmagado na primeira passagem das rodas resultando no afundamento da aeronave que é prontamente retida, resultando em perda brusca de velocidade, de preferência evitando perdas de vidas e ferimentos, bem como riscos mínimos para a integridade estrutural do avião. Nesse estudo é analisada e discutida a possível aplicação do concreto permeável para tal tarefa, simulando uma situação real (aeroporto de Congonhas) e compreendendo os efeitos estruturais na camada superficial do concreto permeável, indicando tensões, deflexões e resistências requeridas para o material. As simulações consideraram a aeronave crítica A 320-200 bem como veículos de combate a incêndios sobre o pavimento. A análise atendeu aos requisitos da Federal Aviation Administration para estruturas de pavimento não padronizadas, bem como a simulação de tensões pelo método dos elementos finitos para placas medianamente espessas. Tensões de compressão juntamente com tensões excessivas de tração na flexão, além das tensões de cisalhantes (punção) previsíveis, permitiram concluir pela viabilidade do uso de concreto permeável de baixa resistência como alternativa para material de engenharia a ser construído como sistema de retenção de aeronaves.

Abstract Composite steel decking concrete slabs are an important structural member in building construction. Research on its thermal behavior should be developed to understand its fire performance. In this paper, a comparison of the temperature distribution in the cross-section of steel decking concrete slabs subjected to fire is made through three different procedures: (a) standardized analytical, (b) experimental and (c) numerical. The analytical method was the one proposed in NBR 14323 standard. The experimental tests corresponding to eight real-scale fire tests on composite slabs carried out by the authors. The numerical tests were done for the same configurations of the experimental tests and used the FEA software Abaqus. Steel decking temperatures obtained with NBR 14323 methodologies showed good convergence with the experimental and numerical ones. The same was not observed for the concrete, positive and negative rebar.

Resumo As lajes mistas de aço e concreto (steel deck) trata-se de um importante elemento construtivo de edifícios estruturados. Pesquisas sobre o seu comportamento em altas temperaturas devem ser conduzidas para compreender o seu desempenho ao incêndio. Neste estudo, comparou-se a distribuição de temperatura na seção transversal (isotermas) destas lajes através de três procedimentos: (a) analítico, (b) experimental e (c) numérico. O procedimento analítico é o proposto pela norma NBR 14323. Os testes experimentais correspondem a oito protótipos de lajes ensaiados em escala real pelos autores. A parte numérica foi feita com a mesma configuração da experimental usando o método dos elementos finitos com o software Abaqus. No caso das temperaturas médias da chapa do deck metálico, notou-se convergência entre as obtidas pelo procedimento analítico da NBR 14323 e os resultados experimentais e numéricos. O mesmo não ocorreu para as isotermas do concreto, bem como armaduras positivas e negativas.

Abstract Alternatives to conventional Portland cement with a more sustainable appeal are increasingly recurrent. Among these are the Limestone Calcined Clay (LC3) systems, characterized by high replacement percentages of Portland clinker by calcined clay and limestone, materials widely available worldwide. A complete understanding of the rheological behavior of LC3 systems is necessary for the practical application of this type of cement to be consolidated. Furthermore, although not yet investigated, the incorporation of nanomaterials stands out as a promising alternative for accelerating reactions and enhancing the mechanical performance of these systems at early ages. This study investigated the incorporation of carbon nanotubes (CNT) contents from 0.05 to 0.125% in an LC3 system through rotational rheometry, isothermal calorimetry, compressive strength at 7 and 28 days, and X-ray diffraction. Although the CNT incorporation increased the dynamic yield stress and equivalent viscosity of the LC3 pastes, the content of 0.1 wt.% slightly increased and anticipated the occurrence of the main peak of the aluminates. Increases of up to 13.5% in compressive strength at 7 and 28 days of hydration were observed for a CNT content of 0.1 wt.%.

Resumo Alternativas ao cimento Portland convencional com apelo mais sustentável são cada vez mais recorrentes. Entre elas estão os sistemas Limestone Calcined Clay (LC3), caracterizados por altos percentuais de substituição do clínquer Portland por argila calcinada e calcário, materiais amplamente disponíveis em todo o mundo. Um completo entendimento do comportamento reológico dos sistemas LC3 é necessário para que a aplicação prática deste tipo de cimento seja consolidada. Além disso, embora ainda não investigada, a incorporação de nanomateriais se destaca como uma alternativa promissora para acelerar reações e melhorar o desempenho mecânico desses sistemas em idades precoces. Este estudo investigou a incorporação de teores de nanotubos de carbono (CNT) de 0,05 a 0,125% em um sistema LC3 por meio de reometria rotacional, calorimetria isotérmica, resistência à compressão aos 7 e 28 dias e difração de raios-X. Embora a incorporação de CNT tenha aumentado a tensão de escoamento e a viscosidade equivalente das pastas LC3, o teor de 0,1% aumentou ligeiramente e antecipou a ocorrência do pico principal dos aluminatos. Aumentos de até 13,5% na resistência à compressão aos 7 e 28 dias de hidratação foram observados para um teor de CNT de 0,1% em massa.

Abstract Replacing limestone filler by waste marble dust is one of the paths to explore, at a regional level, to stimulate circularity and reduce environmental burdens of ornamental stone processing. This study investigated six blended cements which combined supplementary cementitious materials (SCMs) and limestone filler or waste marble dust, with a clinker factor of 50%. Compressive strength was determined at 3, 7, 28 and 91 days and evaluated based on the criteria standardized in ABNT NBR 16697:2018. The cementing efficiency at 7 and 28 days of the set of mineral admixtures used and greenhouse gas (GHG) emissions intensity of each cement were also calculated. The synergy between the combinations reduced the clinker factor and cement GHG emissions, whilst preserving the mechanical performance required by the construction market.

Resumo A substituição de filer calcário por resíduo de serragem de mármore é uma das alternativas, em escala regional, para estimular a circularidade e reduzir os impactos ambientais do beneficiamento de rochas ornamentais. Este artigo investigou seis cimentos compostos a partir da combinação de materiais cimentícios suplementares, filer calcário ou resíduo de serragem de mármore, com um fator clínquer de 50%. A resistência à compressão foi avaliada nas idades de 3, 7, 28 e 91 dias, com base nos critérios da ABNT NBR 16697:2018. A eficiência cimentícia foi determinada aos 7 e 28 dias de idade e a intensidade de emissões de gases de efeito estufa (GEE) de cada cimento também foi calculada. A sinergia entre as adições minerais possibilitou a redução do fator clínquer e das emissões de gases de efeito estufa dos cimentos estudados, ao mesmo tempo em que assegurou o atendimento de exigências de desempenho mecânico do mercado de construção.

Abstract This work assesses the flexural reliability of compact sections and full-interaction steel-concrete composite beams designed according to NBR 8800:2008. Reliability indexes are obtained for different grades of concrete, slab heights, and load combination. The results show a lower level of safety in situations where live loads are predominant in the load combination. A partial safety factors calibration procedure is also proposed based on a target reliability index βT = 3.5. It is shown that the calibrated partial safety factors reduce the variability of reliability indexes in the proposed design situations.

Resumo Este trabalho avalia a confiabilidade à flexão de vigas mistas aço-concreto com seção compacta e interação completa dimensionadas conforme prescrições da NBR 8800:2008. Os índices de confiabilidade são obtidos para diferentes classes de concreto, alturas de mesa comprimida e combinações de ações. Os resultados obtidos indicam um nível de segurança inferior nas situações em que as ações acidentais predominam na combinação de ações. Propõe-se também a calibração dos coeficientes parciais de ponderação com base em um índice de confiabilidade alvo βT = 3.5. É evidenciado que os coeficientes parciais de ponderação calibrados reduzem a variabilidade dos índices de confiabilidade nas situações de projeto analisadas.

Abstract Design loads for parking garages should be reviewed every few years due to changes in fleet characteristics and the impact of design loads on carbon emissions by the built environment. Specifically for Brazil, the authors are unaware of existing studies to justify the design values and corresponding exceedance probabilities stated in NBR 6120:2019 - Design Loads for Structures. In this paper, a simplified probabilistic model for live loads in parking garages is presented. A set of updated statistics characterizing the gross curb weight of the fleet in circulation was obtained based on technical specifications and sales reports between 2003 and 2022. These statistics and the probabilistic load model are employed to derive the equivalent uniform design load corresponding to a 30% probability of being exceeded in 50 years, according to the definition stated in NBR 6120:2019 and NBR 8681:2003. The results provide support for a significant reduction of the current design load for light-duty vehicle parking garages, from the current 3.0 kN/m2 to at least 2.5 kN/m2. Such a reduction has a significant impact on new building construction costs and carbon emissions and would not compromise the structural safety of parking garages built in Brazil.

Resumo Cargas de projeto para garagens devem ser periodicamente revisadas em função de mudanças nas características da frota de veículos, bem como devido ao impacto nas emissões de carbono do ambiente construído. Especificamente no caso do Brasil, os autores desconhecem estudos que justifiquem os valores de projeto e as probabilidades de excedência preconizados na NBR 6120:2019 - Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Neste artigo, um modelo estocástico simplificado para cargas variáveis em garagens e estacionamentos é apresentado. Com base nas especificações técnicas dos veículos e em dados de vendas entre 2003 e 2022, foram obtidas estatísticas para caracterizar os pesos operacionais da frota de veículos em circulação. Estas estatísticas e o modelo probabilístico são utilizados para obter a carga uniforme equivalente que corresponde à probabilidade de 30% de ser ultrapassada em 50 anos, conforme a definição da NBR 6120:2019. Os resultados obtidos fornecem suporte para uma redução na carga de projeto para garagens, dos atuais 3.0 kN/m2 para pelo menos 2.5 kN/m2. Tal redução teria um impacto significativo no custo de novos edifícios-garagem/estacionamentos subterrâneos, bem como nas emissões de carbono, sem comprometer a segurança destas estruturas.