ECI - Dissertação

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Levantamento digital e análise do templo San Buenaventura de Yaguaron: proposta de indicadores para a avaliação do patrimônio arquitetônico
(2026-04-15) Cantero Núñez, Cecilia Arasy
Esta pesquisa aborda a necessidade de preservar o patrimônio edificado por meio de metodologias que permitam o registro, a interpretação e a organização de informações técnicas referentes aos seus materiais e estado de conservação. Nesse contexto, o estudo teve como objetivo avaliar o estado de conservação do Templo de San Buenaventura em Yaguarón, Paraguai, integrando pesquisa histórica e documental, inspeção visual, técnicas de diagnóstico não destrutivas e documentação fotogramétrica. Inicialmente, foi desenvolvida uma contextualização histórica e estrutural do templo, destacando suas fases de transformação, intervenções prévias e seu sistema construtivo baseado em estrutura de madeira, paredes de adobe e telhado tradicional. Posteriormente, foi realizado um levantamento geométrico, identificando-se as patologias presentes na edificação. Para a documentação digital, foram realizados voos com drones DJI Air 3, capturando imagens com alta sobreposição que foram processadas utilizando software fotogramétrico. A partir de 2.464 imagens, foram gerados produtos como mapa de profundidade, nuvem de pontos e modelo tridimensional texturizado, compatíveis com a modelagem BIM e úteis para a análise detalhada da edificação. A inspeção técnica identificou danos em diversos elementos estruturais, incluindo estruturas de madeira, paredes, revestimentos, policromia, telhado e áreas afetadas pela umidade, relacionando esses problemas à construção do templo. O principal resultado foi uma proposta de estrutura de avaliação baseada em 12 indicadores de conservação (seis estruturais e seis não estruturais), fundamentada em observações de campo e no método MIVES. Contudo, o estudo não implementou integralmente o modelo multicritério nem definiu intervenções específicas; em vez disso, estabeleceu uma base técnica para futuras avaliações, monitoramento e gestão da conservação, contribuindo para a tomada de decisões no contexto do patrimônio histórico paraguaio. Resumen La investigación aborda la necesidad de preservar el patrimonio edificado mediante metodologías que permitan registrar, interpretar y organizar información técnica sobre su materialidad y estado de conservación. En este marco, el estudio tuvo como objetivo evaluar el estado de conservación del Templo San Buenaventura de Yaguarón (Paraguay), integrando revisión histórico-documental, inspección visual, técnicas de diagnóstico no destructivas y documentación fotogramétrica. Inicialmente, se desarrolló una contextualización histórica y constructiva del templo, destacando sus etapas de transformación, intervenciones previas y su sistema constructivo basado en estructura de madera, muros de adobe y cubierta tradicional. Posteriormente, se realizó el levantamiento geométrico y la identificación de patologías presentes en la edificación. Para la documentación digital, se emplearon vuelos con UAV DJI Air 3, capturando imágenes con alta superposición que fueron procesadas mediante software fotogramétrico. A partir de 2.464 imágenes se generaron productos como mapa de profundidad, nube de puntos y modelo tridimensional texturizado, compatibles con modelado BIM y útiles para el análisis detallado del edificio. La inspección técnica permitió identificar daños en diversos elementos constructivos, incluyendo estructuras de madera, muros, revestimientos, policromías, cubierta y zonas afectadas por humedad, relacionando estas patologías con la lógica constructiva del templo. Como resultado principal, se propuso una estructura de evaluación basada en 12 indicadores de conservación (seis estructurales y seis no estructurales), fundamentados en los hallazgos de campo y en el método MIVES. No obstante, el estudio no aplicó completamente el modelo multicriterio ni definió intervenciones específicas, sino que estableció una base técnica para futuras evaluaciones, monitoreo y gestión de la conservación, contribuyendo a la toma de decisiones en el contexto del patrimonio histórico paraguayo.
Conforto térmico em pontos de ônibus: estratégias bioclimáticas para clima subtropical úmido
(2026-04-10) Santos, Guilherme Mella dos
Com o agravamento das ilhas de calor urbanas, os usuários dos pontos de ônibus ficam mais vulneráveis às condições climáticas extremas, resultando em menor qualidade de vida e prejuízos à saúde. Embora amplamente vivenciados no cotidiano urbano, o tema ainda é negligenciado no planejamento das cidades. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho térmico de pontos de ônibus em clima subtropical úmido, a partir do estudo de caso de Foz do Iguaçu/PR, a fim de identificar inadequações e subsidiar o desenvolvimento de um modelo adaptado que promova maior conforto térmico aos usuários, por meio de estratégias bioclimáticas. A metodologia constituiu no levantamento dos modelos existentes no município, catalogação e monitoramento das principais variáveis térmicas. A percepção dos usuários foi registrada por meio de questionário semiestruturado aplicado online. Paralelamente, foram simulados doze cenários urbanos por meio do software Envi_Met, representando situações reais. Com base nos resultados, foram desenvolvidos dois modelos de pontos de ônibus, um para as orientações Oeste e Leste e outro para Norte e Sul. Posteriormente, foi realizada simulação computacional dos dois projetos propostos, avaliando seu desempenho térmico. Os resultados da pesquisa de campo indicaram desconforto térmico recorrente, associado a registros de altas temperaturas do ar e elevadas temperaturas superficiais. Dados do questionário convergiram os resultados obtidos em campo, indicando elevado desconforto térmico. As simulações computacionais evidenciaram a influência do entorno imediato na redução da temperatura média radiante (TMR) e na temperatura superficial (Ts). Por fim, as duas soluções propostas apresentam redução de TMR e melhora no índice UTCI (Universal Thermal Climate Index). Conclui-se que, além das estratégias projetuais aplicadas ao ponto de ônibus, é necessário incorporar soluções no entorno imediato, de modo a potencializar o desempenho térmico, incluindo superfícies com menor absortância solar, a ampliação das áreas sombreadas e o controle da radiação térmica incidente e refletida.
Desempeño mecánico de bloques de tierra (BTC y Adobe) sin cemento y con adición de RCD
(2025-12-15) Orjuela Guiott, Julia Ivonne
Este projeto surge da necessidade de encontrar soluções mais responsáveis na indústria da construção, especialmente diante de dois problemas que não podem mais ser ignorados: o acúmulo de resíduos de construção e demolição (RCD) e a dependência quase automática do cimento Portland. Partindo dessa preocupação, foram desenvolvidos blocos de terra comprimida (BTC) e tijolos de adobe incorporando RCD, buscando integrar o conhecimento tradicional com os critérios técnicos atuais que permitem um uso mais consciente dos materiais. Para tanto, foram elaboradas misturas com diferentes proporções de solo e RCD (50/50, 60/40, 70/30 e 80/20), todas sem ligantes cimentícios e seguindo as normas ABNT NBR 8492:2012 e NBR 16814:2020. Após a moldagem e secagem, as amostras foram submetidas a ensaios de compressão para verificar seu comportamento mecânico. Dentre todas as misturas testadas, a mistura 50/50 apresentou o melhor desempenho, atingindo 1,94 MPa e atendendo aos valores mínimos exigidos pelas normas brasileiras. Esse resultado confirma que uma proporção equilibrada favorece tanto a coesão interna quanto a densificação do material. Além do valor técnico, o estudo demonstra que os resíduos de construção e demolição (RCD) podem se tornar um insumo útil, em vez de um resíduo problemático. Isso abre a possibilidade de avançar em pesquisas que fortaleçam práticas construtivas mais sustentáveis e façam uso criterioso dos recursos disponíveis na região. Resumen El presente proyecto nace de la necesidad de buscar soluciones más responsables dentro de la construcción, especialmente frente a dos problemas que ya no pueden ignorarse: la acumulación de residuos de construcción y demolición (RCD) y la dependencia casi automática del cemento Portland. Con esa preocupación como punto de partida, se desarrollaron bloques de tierra comprimida (BTC) y adobes incorporando RCD, tratando de integrar el conocimiento tradicional con criterios técnicos actuales que permitan un uso más consciente de los materiales. Para ello, se diseñaron mezclas con diferentes proporciones de suelo y RCD (50/50, 60/40, 70/30 y 80/20), todas sin aglomerantes cementicios y siguiendo las normas ABNT NBR 8492:2012 y NBR 16814:2020. Después del moldeo y secado, las muestras fueron sometidas a ensayos de compresión para verificar su comportamiento mecánico. Entre todas, la mezcla 50/50 fue la que mejor desempeño mostró, alcanzando 1,94 MPa y cumpliendo con los valores mínimos exigidos por la normativa brasileña. Este resultado confirma que una proporción equilibrada favorece tanto la cohesión interna como la densificación del material. Más allá del valor técnico, el estudio evidencia que los RCD pueden convertirse en un insumo útil y no en un desecho problemático. Con ello, se abre la posibilidad de avanzar hacia líneas de investigación que fortalezcan prácticas constructivas más sostenibles y que aprovechen, con criterio, los recursos disponibles en el territorio.
Análise comparativa de modelos de produção de tijolos comprimidos de terra-cimento (TCTC): energia incorporada, uso de cimento e grau de compressão
(2025-12-05) Palacios Falcon, Erik Junior
Esta dissertação realiza uma análise comparativa de diferentes modelos de produção de Tijolos Comprimidos de Terra-Cimento (TCTC), com ênfase na avaliação de parâmetros técnicos e ambientais, nomeadamente o consumo energético, o teor de cimento e o grau de compressão aplicado. No contexto dos desafios ambientais inerentes ao setor da construção civil, os TCTC evidenciando-se como uma alternativa construtiva sustentável, pela ausência do processo de queima e pela utilização de recursos locais. A investigação desenvolveu-se com base numa abordagem metodológica tripartida, compreendendo: (i) uma revisão sistemática da literatura, (ii) a aplicação da Avaliação de Desempenho Ambiental (ADA), conforme prescrito pela norma ABNT NBR ISO 14031, e (iii) a realização de visitas técnicas a unidades produtivas. Os resultados obtidos revelaram contrastes significativos entre os sistemas de produção manual, semiautomático e automatizado, particularmente no que concerne aos níveis de produtividade e ao impacto energético incorporado no processo produtivo. Verificou-se que variáveis como a força de compressão e a dosagem de cimento são determinantes para o desempenho mecânico dos TCTC, sugerindo o seu potencial para aplicações de natureza estrutural. As práticas operacionais observadas in loco evidenciam que, para além da mera eficiência técnica, subsiste uma lógica de sustentabilidade integrada nos processos produtivos. A adoção de ferramentas de gestão ambiental, através do ciclo PDCA, permitiu a interpretação de indicadores de desempenho relevantes, apontando para soluções que transcendem as práticas convencionais. Conclui-se que os resultados desta investigação proporcionam subsídios para reflexões aprofundadas sobre a articulação entre inovação construtiva e os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), sobretudo em realidades socioeconómicas diversas.
Modelagem do meio contínuo bidimensional através de rede treliçada para estruturas geometricamente não lineares utilizando uma estratégia de discretização
(2025-09-24) Sahd Neto, Edmundo
As redes treliçadas são um arranjo ordenado, composto por partes sólidas (elementos de treliça) e vazios. Essas estruturas são usadas para obter um metamaterial dado seu arranjo geométrico e leveza, fundamentais em aplicações estruturais. Este trabalho apresenta um método de homogeneização para sólidos bidimensionais usando células periódicas, a partir do elemento finito de treliça não linear geométrica. Com base na distribuição das células unitárias de treliças é possível descrever de maneira equivalente as propriedades do meio contínuo. A cinemática dessas células é determinada usando a posição em vez das deformações das barras. Emprega-se o modelo constitutivo de SaintVenant-Kirchhoff, que relaciona a deformação de Green-Lagrange ao tensor de tensão de segunda espécie de Piola-Kirchhoff. A novidade do modelo consiste em propor uma disposição periódica de treliças capaz de representar o comportamento mecânico de sólidos bidimensionais. A influência do fator de escala correspondente ao tamanho das células unitárias e as técnicas de ajuste do modelo são apresentadas. Para resolver o problema não linear, o método de Newton-Raphson será usado com controle de força e deslocamento. Exemplos são apresentados demonstrando a aplicabilidade do modelo.
Influencia de la finura y el contenido de caolinita de la arcilla calcinada en las propiedades de cementos ternarios (lC3) producidos con materias primas del Paraguay
(2025-08-11) Gonzalez Denton, Christian Gabriel
O cimento de argila calcinada e calcário (LC3) surge como uma alternativa menos emissiva ao cimento Portland comum, ao substituir até 50% do clínquer por calcário e argila, materiais abundantes na crosta terrestre e amplamente disponíveis em países em desenvolvimento, como Brasil e Paraguai. Os fatores que influenciam as propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade das matrizes LC3 são a finura e o percentual de caulinita da argila. Portanto, este estudo investiga a influência da finura de argilas calcinadas com diferentes teores de caulinita nas propriedades do cimento LC3 produzidos com matérias-primas do Paraguai (argilas, calcário e clínquer). Primeiramente, 7 argilas foram coletadas de diferentes locais e avaliadas de acordo com o teor de caulinita por termogravimetria (TG). Duas argilas com 38% (A38) e 44% (A44) de caulinita foram selecionadas e calcinadas em mufla estática a 800°C por 1 hora. Os materiais (argilas, calcário, gipsita e clínquer) foram moídos separadamente em moinho de bolas e de rolos até obter a finura desejada. A granulometria das outras matérias-primas foi fixada, variando apenas a da argila, em mais fina e menos fina, com valores de D50 de 3 (f4) e 8 (f8), respectivamente. Foram fabricados 4 cimentos LC3 combinando as argilas e as finuras (A38f4, A38f8, A44f4 e A44f8). O estudo de sulfatação foi realizado por meio de ensaio de início e fim de pega (ABNT, 2018) em cimentos com percentuais de gipsita de 4 a 5,5%. Nos cimentos fabricados foram realizados ensaios no estado anidro (FRX, Granulometria a laser) e hidratado (DRX, Tempo de pega e Calorimetria Isotérmica), além do estudo de resistência à compressão em pastas em corpos de prova de 25 x 50 mm e em argamassa conforme a NBR 7215 (ABNT, 2019). Os cimentos fabricados atendem às especificações químicas e físico-mecânicas da Norma Paraguaia NP 17 044 80 (INTN, 2007). Observou-se que cimentos produzidos com argilas com maior teor de caulinita demandam mais água, e quanto maior a finura do cimento, menores são os tempos de início e fim de pega. As análises de calorimetria indicaram sulfatação correta de todos os cimentos fabricados (5% de gipsita), com o aparecimento de picos de silicato e aluminatos bem definidos. O estudo de resistência em pasta apresentou medições bastante dispersas, com uma queda de resistência de 10 a 33% aos 91 e 126 dias em todos os cimentos. Os cimentos produzidos atingiram resistência à compressão em argamassas superior a 40 MPa aos 28 dias (C 40), com um aumento de resistência de 12% e 5% em A44 e A38 respectivamente aos 28 dias devido ao aumento da finura. A maior finura, associada a uma moagem mais intensa, conseguiu compensar a menor percentual de caulinita na argila do cimento LC3 - A38f4, superando o cimento LC3 - A44f8 e, inclusive, alcançando resistências comparáveis ao cimento produzido com argila de maior teor de caulinita e finura (LC3 - A44f4) em idades avançadas. De uma forma geral, apesar de utilizar uma percentagem de clinquer inferior à do cimento de referência, conseguiu-se uma maior resistência, permitindo poupanças económicas e redução de emissões, sem perda de desempenho. Resumen El cemento de arcilla calcinada y caliza (LC3 ) surge como una alternativa menos emisiva al cemento portland ordinario, mediante la sustitución de hasta 50% de clinker por caliza y arcilla, materiales abundantes en la corteza terrestre y ampliamente disponibles en países en vías de desarrollo, como Brasil y Paraguay. Los factores que influencian en las propiedades físicas, mecánicas y de durabilidad de matrices LC3 son la finura y el porcentaje de caolinita de la arcilla. Por lo tanto, este estudio investiga la influencia de la finura de arcillas calcinadas con diferentes contenidos de caolinita en las propriedades del cemento LC3 producidos con materias primas del Paraguay (arcillas, caliza e clinker). Inicialmente, fueron colectadas 7 arcillas de diferentes sitios y evaluadas de acuerdo con el porcentaje de caolinita por termogravimetría (TG). Fueron seleccionadas dos arcillas de 38 (A38) y 44% (A44) de caolinita y calcinadas en mufla estática a 800° por 1 hora. Los materiales (arcillas, caliza, gipsita y clinker) fueron molidos separadamente en molino de bolas y rodillos hasta la obtención de la finura deseada. Se fijó la granulometría de las demás materias primas, variando únicamente la de la arcilla en más fina y menos fina con valores de D50 de 3 (f4) y 8 (f8) respectivamente. Se fabricaron 4 cementos LC3 combinando las arcillas y las finuras (A38f4, A38f8, A44f4 y A44f8). El estudio de sulfatación se realizó mediante ensayo de tiempo de fraguado (ABNT, 2018) en cementos con porcentajes de gipsita de 4 a 5,5%. En los cementos fabricados se realizaron análisis en estado anhidro (FRX, Granulometría a laser) e hidratado (DRX, Tiempo de fraguado y Calorimetría Isotérmica), además del estudio de resistencia a compresión en pastas en cuerpos de prueba de 25 x 50 mm y en mortero conforme la NBR 7215 (ABNT, 2019). Los cementos fabricados cumplen con las especificaciones químicas y Físico-mecánicas de la Norma Paraguaya NP 17 044 80 (INTN, 2007). Se observó que cementos producidos con arcillas con más caolinita demandan más agua y a mayor finura del cemento se reduce los tiempos de inicio y fin de fraguado. Los análisis de calorimetría indicaron correcta sulfatación de todos los cementos fabricados (5% de gipsita) con la aparición de los picos de silicato y aluminatos bien definidos. El estudio de resistencia a compresión en pasta presentó medidas muy dispersas, y una caída de resistencia de 10 a 33% a los 91 y 126 días en todos los cementos. Los cementos producidos lograron resistencia a compresión en morteros superior a 40 MPa a los 28 días (C 40). Con un incremento de resistencia en 12 y 5 % en A44 y A38 respectivamente a los 28 días gracias al aumento de la finura. La mayor finura asociada a una mayor molienda logró compensar el menor porcentaje de caolinita en la arcilla en el cemento LC3 - A38f4 superando al cemento LC3 - A44f8 e inclusive alcanzando resistencias comparables al cemento producido con arcilla de mayor caolinita y finura (LC3 - A44f4) en edades avanzadas. De manera general, se alcanzaron mayores resistencias a pesar de emplear menor porcentaje de clinker que el cemento de referencia, posibilitando ahorros económicos y reducción de emisiones, sin pérdida de desempeño.
Análise biomecânica dos mecanismos de estresse e degeneração do disco intervertebral lombar: um estudo baseado em modelagem 3D e método dos elementos finitos
(2025-04-25) Schmitz, João Pedro
O estudo teve como objetivo principal analisar os mecanismos de estresse do disco intervertebral humano, especificamente na região lombar (L4-L5-S1), utilizando modelagem 3D obtida através de exames de imagens (ressonância magnética) e o Método dos Elementos Finitos (MEF) para análise, e compreender como diferentes combinações de cargas e movimentos como flexão, extensão, flexão lateral e torção, afetam as estruturas do disco intervertebral, especialmente o anel fibroso (AF) e o núcleo pulposo (NP), além disso, diferentes configurações de volume e posicionamento do NP de modelos saudáveis e degenerados (abaulados) foram comparados para avaliar o impacto da degeneração na biomecânica do disco. Obtendo as propriedades mecânicas dos modelos através de otimização direta, onde M1 (modelo saudável) e M1-A (abaulado) teve uma redução no modulo de elasticidade para o NP, e para o AF. Os modelos M2 e M2-A o modulo de elasticidade (E) do NP reduziu, já o AF recebeu um aumento. Além das propriedades e geometria do DIV os resultados mostraram que os modelos degenerados apresentaram maiores deslocamentos verticais, horizontais e tensões, especialmente durante a flexão e flexão lateral. A pressão equivalente (Von Mises) no núcleo pulposo também aumentou significativamente em modelos degenerados em M1-A e em M2-A durante a extensão, destacando a importância do posicionamento e volume do NP na distribuição de cargas. A simulação com sobrecarga em postura incorreta durante a flexão revelou deslocamentos significativas no disco L4-L5 e altas tensões no disco L5-S1. O estudo concluiu que a degeneração do disco intervertebral aumenta os deslocamentos e tensões, especialmente em movimentos de flexão, flexão lateral e torção, o volume e localização do núcleo pulposo influenciam diretamente na resistência do disco intervertebral e a adição de cargas durante as movimentações incorretas aceleram a degeneração DIV.
Estudo de caso na microrregião 24 no oeste do estado do Paraná: fresagem de revestimentos asfálticos
(2025) Sonda, Douglas Henrique da Rosa
Este trabalho realizou levantamento de dados sobre as atividades de fresagem em vias pavimentadas nos municípios da microrregião 24 no oeste do estado do Paraná. Os dados foram coletados mediante aplicação de questionários com servidores públicos de prefeituras municipais envolvidos com infraestrutura viária e empreiteiros que prestam serviços de pavimentação na microrregião. A partir das informações obtidas se constatou que a maioria dos municípios avaliados não inclui a atividade de fresagem nos projetos de conservação viária, havendo pouca diversificação em relação ao tipo de reutilização dada ao material fresado nos municípios que a incluem. Além disso, nos poucos municípios que incluem essa atividade, tal procedimento se deve à proatividade dos servidores municipais, ante a ausência de legislação sobre fresagem ou políticas de incentivo dos governos municipais para sua inclusão nos projetos de conservação viária. Ainda, de modo geral se observou pouco conhecimento dos servidores públicos em relação aos custos e detalhes técnicos para consideração da fresagem nos projetos de conservação. Este estudo também avaliou estatisticamente a relação entre o PIB de cada município versus investimento em conservação viária e entre a população do município versus investimento em conservação viária, sendo constatada moderada a elevada correlação em cada caso. Também se realizou levantamento em relação aos diplomas legais, nos âmbitos municipal, estadual e federal, para gestão do material fresado no Brasil. Com base nos resultados obtidos, destacam-se diversas oportunidades para a continuidade e aprofundamento da pesquisa sobre fresagem de revestimentos asfálticos e o aproveitamento do material fresado (RAP), que incluem expansão da análise, capacitação técnica e gestão, exploração de parcerias público-privadas, monitoramento e transparência na utilização do material fresado.
Valoração de imóveis habitacionais com tecnologias verdes estudo de caso em Foz do Iguaçu-PR
(2024) Pinto, Emerson Felipe Perin
O desenvolvimento econômico intensifica a competitividade dos mercados, mas também contribui para o aumento dos impactos ambientais. A indústria da construção representa cerca de 7% do PIB global em 2023, demandando aproximadamente 40% dos recursos naturais, gerando 50% dos resíduos e emitindo 39% dos gases de efeito estufa. Diante desses desafios, a implementação gradual do desenvolvimento sustentável no setor é crucial. Tecnologias verdes e certificações emergem como estratégias para promover a sustentabilidade, embora ainda enfrentem altos custos no Brasil e incertezas quanto ao retorno financeiro e valoração de imóveis com essas inovações. Nesse contexto, esta pesquisa objetiva analisar o impacto das “tecnologias verdes” no valor de mercado de unidades habitacionais unifamiliares em Foz do Iguaçu-PR, e, para tanto, divide-se em três capítulos. O primeiro apresenta a introdução geral do trabalho e a divisão e estruturação da dissertação. O capítulo dois envolve uma revisão de literatura para definir o conceito de tecnologias verdes, evoluindo para uma revisão sistemática e exploratória que relaciona essas tecnologias ao valor de mercado dos imóveis. O terceiro capítulo se divide em duas etapas: a primeira utiliza análises descritivas e inferenciais para examinar a variação do valor de mercado de habitações com tecnologias verdes, enquanto a segunda etapa aplica análises estatísticas e regressão linear para estimar o efeito de valorização dos imóveis em função dessas tecnologias. No capítulo 2, os estudos indicam que edificações certificadas apresentam uma valorização entre 2% e 27,98%, em comparação com outras. Pesquisas sobre imóveis com painéis fotovoltaicos sugerem um aumento de valor entre 3,75% e 5,00%. O terceiro capítulo, em sua primeira etapa, revela que habitações com tecnologias verdes possuem um valor médio por metro quadrado 13,44% superior ao de imóveis similares sem essas tecnologias, localizando-se em regiões socioeconomicamente privilegiadas. Na segunda etapa, destacou-se que a presença de painéis fotovoltaicos pode aumentar o valor das residências em 4,55%. A análise também sugere que cada placa solar adicional pode elevar o preço do imóvel em 0,32%. Contudo, as cisternas e boilers de aquecimento solar não apresentaram resultados estatisticamente significativos, indicando a necessidade de novas investigações. A principal contribuição deste trabalho é mostrar que, quando modeladas adequadamente, as tecnologias verdes podem desempenhar um papel significativo na valorização imobiliária. Além disso, o modelo estatístico desenvolvido pode ser aplicado na avaliação de outros imóveis com tecnologias verdes e pode servir como base para futuras revisões da Norma Brasileira de Avaliação, abordando métodos e fatores de valoração dessas tecnologias em habitações.
Diagnóstico temporal das alterações físico-química do cimento Portland brasileiro e do uso de cimento ensacado para produção de concreto in situ
(2024) Simoneto, Gabriel Werner
A indústria cimenteira tem planejado e implementado diversas soluções para redução dos níveis de emissão de gases do efeito estufa, principalmente dióxido de carbono (CO2), em seus processos produtivos. Uma das ações implementadas foi a redução das proporções de clínquer contido no cimento, por meio do maior uso de materiais cimentícios suplementares (MCS), especialmente de materiais carbonáticos (fíler), pozolanas (cinza volante) e escória de alto forno. Porém para que o cimento Portland ofereça a resistência mecânica mínima aos 28 dias de idade preconizada na norma vigente NBR 16659 (ABNT, 2018), uma das soluções industriais possíveis é a elevação da finura e/ou do teor de C3S do cimento. Contudo, cimentos com elevado teor de C3S e/ou elevada finura, podem resultar em maior probabilidade de manifestações patológicas em materiais a base de cimento, como retração e microfissurações, tornando as estruturas e elementos cimentícios mais vulneráveis a agentes agressivos externos, e, portanto, menos duráveis. Neste contexto, este estudo objetiva analisar a evolução da finura e composição química dos diferentes tipos de cimento Portland produzidos no Brasil nos últimos 50 anos (1970-2024). Também avalia o emprego em campo de cimentos ensacados com base no proporcionamento de água em função da percepção de trabalhabilidade do concreto pelo operário. Na primeira etapa empregou-se o levantamento de dados em documentos técnico-científicos brasileiros publicados no período, analisando o tipo de cimento, a finura Blaine, a composição química e o ano de publicação. Os resultados indicam que a finura dos cimentos apresenta tendência de aumento no tempo, exceto o cimento CP II E o qual apresenta estabilidade. Os resultados de composição química com base na equação de Bogue mostram que o teor de C3S e C3A tem 90% dos resultados acima da recomendação da literatura para questões associadas à durabilidade. Na segunda etapa, foram produzidos concretos com os cimentos do tipo CP II Z 32 e CP V ARI RS com finura variada, a fim determinar a resistência mecânica, índice de ligante, e índice de carbono. Também fez-se uma análise de durabilidade por meio do emprego de modelos de simulação da profundidade de carbonatação e ataque por cloretos. Constatou-seque os concretos produzidos em obra apresentaram elevada relação água/cimento(de 0,70 a 0,90). Concretos com CP V (cimento com maior teor médio de clínquer) apresentaram maior resistência à compressão em todas as idades, o que conferiu índices de ligante e de carbono inferiores, o que é desejável do posto de vista de desempenho ambiental. Para a durabilidade, este cimento também apresentou melhor performance para a carbonatação. Para o ataque por íons cloreto, os resultados foram satisfatórios para os dois cimentos avaliados, considerando uma espessura de cobrimento de 40 mm e vida útil de projeto de 50 anos. Na análise financeira, o cimento CP II Z 32 apresentou menor custo em R$ por m³ de concreto produzido. De forma geral, pode-se afirmar que os cimentos brasileiros apresentam tendência de aumento de finura e mudanças na composição química ao longo do tempo, que acompanha a tendência de redução de emissões de CO2. Em aplicações sem controle de produção (como canteiro de obra), cimentos com menores teores de clínquer (CP II Z) podem apresentar desempenho inferior quanto à resistência mecânica, índice de carbono e penetração de agentes agressivos. Os resultados apontam que somente reduzir o teor de clínquer não necessariamente é a solução que reduzirá as emissões de CO2 do concreto, sendo necessária uma abordagem holística da cadeia de suprimentos considerando resistência à compressão, índices de ligantes, carbono, durabilidade e disponibilidade do material na região.
Análise das demandas judiciais envolvendo vícios construtivos de habitações construídas no âmbito dos programas federais de habitação: caso Foz do Iguaçu/PR
(2024) Escobar, Thais Ramos Ribeiro
A responsabilização das atividades exercidas pelos profissionais da área de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC), após a vigência da Norma de Desempenho - NBR 15575 (ABNT, 2022), tornou-se pauta frequente nos tribunais do Brasil, uma vez que muitos empreendimentos apresentam vícios de construção durante o período de garantia ou na fase de uso. Nesse sentido, as demandas judiciais envolvendo vícios construtivos tornaram-se comuns, principalmente nas relações contratuais que envolvem os programas federais de habitação. Assim, este estudo visa analisar as causas do aumento do número de ações judiciais associadas a vícios construtivos de empreendimentos financiados pela Caixa Econômica Federal (CEF) no âmbito dos programas federais de habitação Minha Casa Minha Vida e/ou Minha Casa Verde e Amarela. Para isso, foi realizada uma análise do crescimento dos protocolos de ações judiciais e das jurisprudências relacionadas ao tema, além de um estudo de caso com uma pesquisa aprofundada dos processos protocolados nas esferas federais da Subseção Judiciária de Foz do Iguaçu - PR, no período de análise de 5 anos (2016 a 2021). Foram empregadas estratégias múltiplas de investigação, como pesquisa bibliográfica, levantamento de dados, além da análise dos vícios de construção citados nos laudos e pareceres técnicos anexados aos processos. O estudo de caso examinado demonstra que no período da analise foram ajuizados ao menos 469 processos referentes a vícios construtivos em construções do programa Minha Casa Minha Vida e do programa Minha Casa Verde e Amarela na Subseção Judiciária de Foz do Iguaçu, PR. As ações, em sua grande maioria, buscam indenizações em pecúnia por danos morais e materiais, não oportunizando a resolução de maneira consensual com a construtora e o agente financiador. Os fatores que levam a questão ao judiciário estão principalmente relacionados ao aparecimento de manifestações patológicas e à falta de manutenção dos imóveis, embasados no não atendimento das normas técnicas vigentes, desde o período da concepção das edificações. Foi evidenciada a presença de litigância abusiva nos processos judiciais estudados, além da ausência de manutenção nos imóveis, a realização de reformas não autorizadas por parte dos usuários e, em alguns casos, a negligência das normas técnicas por parte dos profissionais de engenharia, conforme demonstrado pelas perícias judiciais. Diante desse cenário, espera-se que a dissertação forneça um conteúdo orientativo abrangente para os profissionais da cadeia da construção civil, esclarecendo suas responsabilidades em relação aos serviços prestados. Com essa abordagem, pretende-se contribuir para a melhora da qualidade das construções, possibilitando a redução do número de processos associados ao tema, tanto pela mitigação das falhas técnicas na engenharia quanto inibição da advocacia abusiva promovendo uma atuação mais consciente e responsável dos profissionais e clientes usuários dos imóveis envolvidos.
Desenvolvimento de geopolímeros à base de metacaulim e biocarvão da casca de arroz para captura de CO2
(2024) Pereira, Sabrina Luana Dias
As emissões antropogênicas de dióxido de carbono (CO2) alcançaram em 2019, cerca de 2.400 GtCO2 onde, apenas o setor de construção civil foi responsável por 37% das emissões globais de CO2 em 2022. A indústria de cimento Portland, que representa até 8% dessa parcela de emissões, está sendo pressionada a desenvolver materiais cimentícios alternativos e a diminuir o fator de clínquer. Um dos substitutos mais promissores às matrizes à base de cimento Portland é o geopolímero, um material cerâmico, obtido pela combinação de materiais sílico-aluminatos e soluções alcalinas, que adquire alta resistência mecânica e térmica, principalmente quando curado entre temperaturas de 40° e 80° C. O biocarvão, que tem sido amplamente utilizado na agricultura e como material cimentício suplementar em materiais à base de cimento Portland, tem sido pouco testado na confecção de materiais álcali ativados, abrindo espaço para novas pesquisas. Entre as inúmeras vantagens do biocarvão, tendo em vista a sua capacidade de atuar como um sumidouro de carbono, é também a de ser usada para potencialização da absorção de CO2 em aplicações de cura carbônica em idades precoces. Portanto, uma alternativa tecnológica e que merece investigação é a da possibilidade de testar matrizes geopoliméricas usando biocarvão, e ao mesmo tempo, aproveitando de sua morfologia porosa, utilizá-lo na captura de CO2. Apesar do geopolímero ainda enfrentar desafios, entre eles, a falta de normalização, os estudos conduzidos com matrizes álcali ativadas, tem usado a técnica de Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para definição das matrizes de geopolímero, estratégia que foi adotada para definição da composição dos geopolímeros com biocarvão. O objetivo deste estudo foi o de avaliar as propriedades físicas e mecânicas de pastas geopoliméricas à base de metacaulim com biocarvão da casca de arroz, a partir de pastas otimizadas, usando o modelamento estatístico de misturas, sob o efeito da cura térmica e carbônica em idades precoces. No Artigo 1, foi possível observar que diversas biomassas podem ser utilizadas na síntese de biocarvão para serem incorporadas em matrizes geopoliméricas, visto que a incorporação de biocarvão não promove mudanças no processo de geopolimerização, garantindo a sua aplicabilidade. As matrizes com biocarvão, apresentam variadas aplicações em novos materiais, com resistências mecânicas satisfatórias, funcionando na adsorção de gases e remoção de poluentes devido à sua alta área superficial. Todavia a eflorescência ainda é um fenômeno que necessita da investigação. No Artigo 2, através de metodologia de superfície de resposta, foi realizado a produção de pastas geopoliméricas sem biocarvão e com biocarvão, na porcentagem de até 8% de biocarvão em relação a mistura total, e otimizado para resistências mecânicas em até 23,40 MPa e 16,14 MPa para as matrizes sem biocarvão e com biocarvão, respectivamente. No Artigo 3, com a adoção da cura térmica e da cura carbônica, para geopolímeros com e sem biocarvão, foi verificado que as matrizes continuaram a evidenciar as fases microestruturais correspondestes aos produtos da geopolimerização. Apesar do uso do biocarvão aumentar a quantidade de microporos, seja nas temperaturas de 25° C como em 50° C, a uso da cura carbônica, levou a resistências superiores ao geopolímero sem biocarvão, principalmente à 25°C. Por fim, a captura de carbono foi evidenciada com a formação de carbonato de sódio, através das técnicas de caracterização físico-químicas e microestruturais aplicadas, tornando evidente o potencial de captura de CO2 através de matrizes geopoliméricas, principalmente com a adoção adequada de precursores inovadores como o biocarvão.
Proposta de modelo ensemble de aprendizagem de máquina para a predição da profundidade de carbonatação de concretos expostos a condições naturais de degradação.
(2024) Lavinicki, Breno de Melo
processo de carbonatação desempenha um papel muito importante no que se refere a vida útil de estruturas de concreto armado. Desenvolver modelos eficientes para prever a profundidade de carbonatação ao longo do ciclo de vida das estruturas tem sido objeto de investigação e exige profunda compreensão das diversas variáveis que influenciam o processo. Diante disso, neste estudo, avalia-se o emprego de técnicas ensemble de aprendizagem, do tipo Stacking, baseado no acoplamento de predições obtidas via aprendizado de máquina, para a estimativa da profundidade da carbonatação do concreto. As modelagens foram realizadas considerando um banco de dados com 1021 dados de medições de profundidade de carbonatação em concretos expostos a ambientes de degradação natural. Foram utilizadas dez variáveis, relacionadas à composição da estrutura de concreto e às interferências do ambiente de exposição ao fenômeno da carbonatação. Ao todo 120 modelos individuais de redes neurais artificiais foram definidos e treinados, selecionando os cinco mais eficientes. O desempenho dos modelos foi avaliado utilizando o coeficiente de determinação (R²) ponderado, que combina o R² de teste e o R² de treinamento. Para o modelo ensemble, foram consideradas como entradas, as predições dos cinco modelos de RNAs com melhores performances. A abordagem ensemble do tipo Stacking resultou em uma melhoria de 9% no desempenho de generalização em comparação com o melhor modelo individual de RNAs, demonstrando um aprimoramento de 14% na precisão em relação aos modelos individuais. O modelo Ensemble com melhor performance, é capaz de prever a profundidade de carbonatação com um erro médio de 1,17 mm, com coeficiente de determinação de 0,92. Na análise de aplicabilidade, em um teste feito com dados desconhecidos na fase de geração do modelo, observou-se que a ferramenta desenvolvida proporcionou uma generalização de 91,4% na predição da profundidade de carbonatação do concreto. Por fim, uma ferramenta computacional com interface gráfica foi desenvolvida e está disponível no site do grupo de pesquisa DASMAE (www.dasmae.com), com o objetivo de fomentar os desenvolvimentos do grupo e facilitar o emprego do modelo para avaliações práticas de durabilidade, auxiliando engenheiros e projetistas na tomada de decisões acerca do desenvolvimento de projetos com maior vida útil, segurança e sustentabilidade.
Correlação do módulo de elasticidade dinâmico e estático em solo-cimento-compactado.
(2024) Anagua, Rolando Coila
As fundações são responsáveis pela distribuição da carga da estrutura ao terreno com segurança para evitar o aparecimento de diversos tipos de problemas que podem comprometer até a própria estrutura. A execução de sapatas em obras de pequeno e médio porte (casas, sobrados, barracões, galpões entre outros) assentadas sobre silte argiloso mole de origem residual, muitas vezes resulta-se inviável, pois ao utilizar as metodologias semi-empíricas de tensão admissível encontram-se valores baixos, optando-se geralmente pelo uso de estacas, mais essa nem sempre é uma alternativa econômica, pelo baixo nível de cargas dos pilares. Existe a necessidade de alternativas de melhoramento da resistência do solo como o uso do cimento. Igualmente surge a necessidade de caracterizar mecanicamente esse material para definir suas propriedades mecânicas de forma rápida e econômica. O uso de vibrações acústicas surge como uma técnica não destrutiva, acessível e econômica para a caraterização de materiais, geralmente utilizado para materiais como o concreto e sem quase nenhuma aplicação na área de solos. Nesse trabalho se estuda a viabilidade de caracterizar mecanicamente o módulo de elasticidade dinâmico, módulo de elasticidade estático e coeficiente de amortecimento do solo-cimento-compactado. O programa experimental consiste em realizar ensaios acústicos e ensaios de compressão axial em corpos de prova de Solo-Cimento-Compactado com dosagem de cimento de 6, 9 e 12% em relação ao peso total da mistura, para correlacionar o módulo de elasticidade estático e dinâmico de amostras de solo-cimento. Os resultados mostraram que quanto maior a adição do cimento as propriedades mecânicas do solo se tornam melhores, assim tanto a resistência a compressão como os módulos de elasticidades foram incrementando com a adição progressiva de cimento ao longo do tempo, inversamente ocorre para o caso do coeficiente de amortecimento. Os módulos de elasticidade dinâmicos foram maiores que os módulos de elasticidade estáticos em aproximadamente 6% e 13% pelo método de Técnica de Excitação por Impulso (TEI). Das equações obtidas para estimar o módulo de elasticidade estático a partir do módulo de elasticidade dinâmico foi incluído a densidade e o amortecimento a qual apresentou um bom coeficiente de correlação (R=0,762), o que indica que pode ser utilizado como ensaios complementares, permitindo uma observação detalhada do comportamento das propriedades do material ao longo do tempo. A pesquisa apresenta indícios que favorecem a viabilidade técnica de sua aplicação, tornando-a uma alternativa para caracterizar as propriedades mecânicas de forma rápida e econômica do solo cimento.
Modelagem computacional de um sistema de sombreamento adaptativo para controle solar em fachadas.
(2024) Feiertag, Gabriel Alves
Com a crescente demanda de energia nos edifícios em áreas urbanas, é fundamental melhorar a eficiência energética deste setor. As fachadas adaptativas apresentam-se como uma possível solução para otimizar elementos de sombreamento contribuindo assim para um edificado mais eficiente. Este trabalho visa desenvolver um sistema de sombreamento adaptativo com elementos de controle solar, utilizando algoritmos evolutivos para melhorar o conforto térmico e a eficiência energética. O trabalho foi conduzido em três fases em uma edificação modelo localizada na Universidade de Aveiro, em Portugal. Na primeira fase, foram pré-dimensionadas quatro tipologias de brises: um horizontal com três lâminas; um horizontal com dez lâminas; um vertical e um misto. Foi analisado o percentual de sombreamento, identificando os dois modelos com melhores resultados. Na segunda fase, foi estudada a irradiação solar com os brises nos ângulos de -30º, -15º, 0º, +15º e +30º, com brises estáticos e adaptativos, usando um algoritmo de simulação unicritério. A terceira fase focou no conforto térmico e na eficiência energética, utilizando simulações estáticas, manuais e adaptativas, todas com os mesmos ângulos e o mesmo algoritmo computacional. Os resultados mostraram que, na primeira fase, os dois brises horizontais apresentam as melhores características para sombreamento. Na segunda fase, ambos os brises horizontais contribuíram positivamente para minimizar e maximizar a irradiação interna, sendo o brise de três lâminas mais eficaz para a análise estática e adaptativa. Na terceira fase, ao comparar os resultados com a edificação modelo sem o sistema de sombreamento, os brises horizontais apresentaram um aumento no conforto térmico de 7,29% com os brises fixos, 9,41% com os brises manuais e 11,35% com os brises adaptativos. Na demanda de energia para resfriamento, os brises fixos diminuíram 11,06%, os brises manuais 13,70% e os brises adaptativos 14,42%. Todos os brises simulados não afetaram com relevância a demanda de energia para aquecimento. Conclui-se que o sistema de fachada adaptativa com a utilização de brises automatizados, em comparação com um sistema de fachadas compostos por brises fixos ou de acionamento manual, é uma alternativa eficaz para otimizar o controle da irradiação solar nos ambientes, para atender o conforto térmico dos usuários e contribuir para um aumento da eficiência energética das edificações.
Otimização de estruturas treliçadas de metamaterial com o uso de algoritmos genéticos
(2024) Schneider, Cecília Maria
Estruturas de metamaterial são denominadas dessa maneira por seu comportamento inusitado, modificações em sua geometria são responsáveis por essas características singulares, ausentes do material em seu estado natural. Um dos comportamentos atípicos dessas estruturas é a formação de bandas de atenuação, que são faixas de frequência onde a transmissão de onda não ocorre ou é muito reduzida. A determinação do comportamento destas novas estruturas por métodos de cálculo é fundamental para a evolução das soluções estruturais e a otimização do projeto destas estruturas é crucial para expandir sua aplicabilidade. Para tanto, a formação de bandas de atenuação em vigas treliçadas de metamaterial foi avaliada pelo método do elemento espectral e otimizada por algoritmos genéticos. O método do elemento espectral foi comparado ao método dos elementos finitos, ambos desenvolvidos no software MATLAB, o método do elemento espectral se mostrou mais preciso e mais rápido para uma viga engastada de concreto. Ao avaliar a resposta da viga treliçada de metamaterial com ressonadores, o diâmetro dos ressonadores, variado entre 3 e 8 cm, promove bandas de atenuação mais profundas se usado no maior diâmetro, a comparação de 5 materiais para o ressonador mostrou o alumínio como melhor material para formação de bandas de atenuação mais profundas, enquanto o uso do epóxi promove bandas de atenuação em frequências mais baixas, ao avaliar a rotação do ressonador sua efetividade para geração de bandas de atenuação é maior entre 0 e 15º. A viga de metamaterial também teve sua resposta analisada ao variar a relação de comprimento e altura da célula unitária, as bandas de atenuação serão maiores em frequências de 400 a 2000 Hz se ela for igual a 1, a influência do tamanho do ressonador, foi avaliada por sua relação com o comprimento da célula unitária quando o tamanho do ressonador é 60% do comprimento as bandas de atenuação são mais profundas. A otimização por algoritmos genéticos se mostrou eficaz ao produzir bandas de parada sempre mais largas e mais profundas ao comparar a mesma estrutura com o uso de outro material.
Contribuição ao estudo das propriedades reológicas dos materiais cimentícios com água submetida a campo magnético.
(2023) Ribeiro, Cristiano Cavalcanti Barros
Nos últimos anos, diversos estudos têm indicado a influência do tratamento magnético da água de amassamento nas propriedades dos materiais à base de cimento Portland. Alguns estudos sugerem que a submissão da água de amassamento a um campo magnético pode melhorar as propriedades do concreto, como propriedades reológicas e resistência à compressão, além de acelerar a reação de hidratação. No entanto, alguns resultados são contraditórios na literatura. Neste trabalho, investiga-se a influência da aplicação de um campo magnético na água de amassamento sobre as propriedades reológicas das pastas de cimento Portland. Para a realização do estudo, um campo magnético de 1,25 T foi aplicado na água de mistura durante 4 horas, utilizando água deionizada, destilada e de abastecimento. O efeito físico-químico na água foi avaliado por medição de pH e condutividade antes e após o tratamento magnético. Três diferentes relações água/cimento (0,4; 0,5 e 0,6) foram analisadas para as pastas de cimento Portland. Os parâmetros reológicos foram avaliados por meio de reometria rotacional com modelagem matemática pelos modelos de Bingham e Herschel–Bulkley. O resultado do tratamento magnético da água foi um ligeiro aumento no pH e na condutividade. Como principal resultado, a tensão de cisalhamento das pastas de cimento foi aumentada pelo tratamento magnético da água. Como resultado do tratamento magnético, um aumento na área tixotrópica e na viscosidade foi observado, independentemente do tipo de água e da relação água/cimento. Os aumentos na tensão de cisalhamento, na viscosidade e na área tixotrópica em pastas de cimento Portland contrastam com os atuais resultados disponíveis na literatura para argamassas e concretos.
Pós de RCD tratados por processos físico-químicos para a composição de matrizes cimentícias de baixo Carbono
(2023) Pastorini Proença, Melissa
A indústria da construção civil é responsável por uma elevada carga ambiental, devido ao alto consumo de matéria-prima, gastos energéticos, emissões de CO2 e geração de resíduos. Os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável - ODS 11, 12 e 13 bem como as estratégias globais para redução aquecimento global, envolvem dentre outras ações, o uso de materiais de baixo carbono, visando a produção mais limpa e a economia circular. Neste contexto, este estudo avalia o emprego do pó de resíduo de construção e demolição (RCD) misto (MP) e de concreto (CP) como substituto parcial do cimento Portland, analisando diferentes formas de ativação das partículas, a fim de promover melhora na microestrutura e potencializar a aplicação como material cimentício suplementar (MCS). Primeiramente foram realizados diferentes tratamentos, de mecanativação (0,5 e 1,0 horas), termoativação (0,5 e 1,0 horas a 800 ºC) e exposição a duas concentrações de ácido tânico (0,5% e 1,0%) nos finos de RCD de origem mista e de concreto. Foram constatadas as alterações físicas e químicas promovidas nas partículas através de técnicas de fluorescência e difratometria de raio-X, termogravimetria, BET e microscopia eletrônica de varredura, analisando-se também alterações na reatividade por meio do ensaio Chapelle modificado e métodos indiretos de atividade com cal e índice de desempenho com cimento. O potencial dos pós de RCD tratados foi avaliado em substituição de 25% de cimento Portland em pastas, através da resistência à compressão e do grau de hidratação. Posteriormente foram selecionados os melhores tratamentos para produção de argamassas cimentícias na proporção 1:3 (padrão de resistência do cimento Portland), com teores de substituição de 10%, 25% e 40% de cimento Portland por pós de RCD tratados. Sendo mensurados o desempenho mecânico aos 28 dias e os indicadores ambientais índice de carbono (IC) e de ligante (IL). De um modo geral os tratamentos das partículas não foram capazes de tornar o pó de RCD pozolânico, independente da origem (mista ou de concreto). Percebeu-se que a termoativação aumenta a atividade com cal aos 7 dias, porém não o suficiente para alterar a classificação dos pós para materiais pozolânicos. O tratamento com ácido tânico densificou a microestrutura das partículas, devido à reação química do produto com o hidróxido de cálcio. Os tratamentos empregados conferiram incrementos nos índices de desempenho com cimento aos 28 dias, indicando melhoria no efeito de preenchimento (fíler) pelas partículas tratadas. No estudo em argamassas, verificou-se especialmente para o pó misto, que todos os tratamentos se demonstram efetivos no ganho de desempenho mecânico. O índice de carbono (IC) atingido foi de 5,57 kg∙CO2/m³/MPa com 40% de substituição de cimento por pó misto pré-hidratado com ácido tânico. No teor de 25% de substituição (MP termoativado e mecanoativado por 0,5 horas) o IC foi de 6,08 e 6,18 kg∙CO2/m³/MPa. No pó de concreto os menores índices de carbono foram de 6,82 kg∙CO2/m³/MPa e 7,11 kg∙CO2/m³/MPa para 40% para CP mecanoativado por 0,5 hora e 25% de substituição com CP sem tratamento, respectivamente. Os resultados encontrados correspondem a matrizes com resistência mecânica superiores a 40 MPa aos 28 dias, com IC inferiores ao do cimento CPII-F-32. Constata-se o potencial dos pós de RCD estudados na contribuição da redução do fator clínquer/cimento e, consequentemente, na demanda de materiais cimentícios suplementares para alcance da meta de redução das emissões de carbono, com promoção da economia circular pelo aproveitamento do resíduo da construção.
Avaliação da capacidade de autocicatrização de argamassas especiais contendo adições pozolânicas e agentes biológicos incorporados em casca de arroz
(2023) Zottis, Amanda Luiza; Possan, Edna; Hasparyk, Nicole Pagan
A autocicatrização se apresenta como uma solução tecnológica inovadora e sustentável em compósitos cimentícios, bem como frente aos processos de fissuração. Ainda que a autocicatrização autógena ocorra naturalmente, uma maneira de aprimorar este processo é adicionando ao proporcionamento materiais minerais, fibras poliméricas ou biomateriais que contribuam para a autocicatrização autônoma de fissuras da matriz cimentícia ao longo do tempo. Neste cenário, a proposta desta pesquisa é avaliar o potencial de autocicatrização de argamassas especiais com e sem a incorporação de agentes biológicos, aditivo autocicatrizante e casca de arroz (CA) in natura, para aplicações em reparos superficiais, proteção mecânica em lajes, enchimento, dentre outros. Foi produzida uma argamassa de referência (MREF) com relação a/c de 0,40, cimento Portland CPV-ARI (400 kg/m³), sílica ativa (10%), cinza volante (25%), areia natural quartzosa, aditivo superplastificante (0,7% em massa de aglomerante) e fibra de polipropileno (1,4 kg/m³). A partir deste, foram proporcionadas quatros misturas, sendo uma com a incorporação de bactérias Bacillus subtilis AP91 (MB) e outra com aditivo mineral autocicatrizante (MMAD) disponível no mercado. Duas argamassas foram produzidas bactérias Bacillus subtilis AP91 incorporadas à casca de arroz (CA), nos teores de 1% (MBRH1) e 5% (MBRH5) em substituição à areia natural, em volume. O potencial de autocicatrização e o desempenho das argamassas em estudo foram avaliados ao longo do tempo por meio de inspeção visual, ensaios físicos (ultrassom), mecânicos (ensaio de resistência à tração na flexão e à compressão e análise microscópica de imagem (microscopia óptica), em amostras previamente fissuradas e não fissuradas. Observou-se que os agentes autocicatrizantes, tanto biológicos quanto minerais, possuem atuação positiva na matriz à base de cimento, promovendo o fechamento parcial de fissuras com abertura inferior a 0,25 mm. Ainda, as argamassas com CA obtiveram grande incremento de resistências mecânicas ao longo do tempo, obtendo aos 120 dias resultados semelhantes às demais, sem bio-agregados. O potencial de autocicatrização por agentes biológicos é promissor, ambientalmente correto, sendo necessários estudos complementares que envolvem variáveis de cura, nutrientes, bem como avanços na metodologia de incorporação das bactérias à casca de arroz e matriz cimentícia para que seja possível torná-las práticas na construção.
Estratégias bioclimáticas para habitação de interesse social: análise do desempenho térmico e da viabilidade econômica para zona bioclimática 3
(2023) Smaniotto Junior, Gilmar; Vettorazzi, Egon
A padronização de projetos de Habitações de Interesse Social (HIS) no Brasil, sem considerar os condicionantes climáticos locais resulta na baixa qualidade das residências quanto ao conforto térmico dos ocupantes. O objetivo deste estudo é avaliar as previsões financeiras de estratégias arquitetônicas bioclimáticas voltadas para a melhoria do conforto térmico e a redução do consumo de energia em HIS, particularmente na Zona Bioclimática 3. Uma análise do desempenho térmico e energético será conduzida através de simulações computacionais baseadas em um projeto representativo, desenvolvido em conformidade com as diretrizes do programa Casa Verde e Amarela. As estratégias bioclimáticas serão renovadas de acordo com a Norma Brasileira NBR15575 - Desempenho de edificações habitacionais, a NBR 15220 - Norma Brasileira de Desempenho térmico de edificações, e a INI-R (Instrução Normativa Inmetro para a Classe de Eficiência Energética de Edificações Residenciais). A metodologia adotada foi dividida em sete etapas, empregando o software Energyplus para simulação dos modelos: 1) Definição, caracterização e modelagem do SIS; 2) Configuração e simulação do modelo real e de referência conforme NBR15575; 3) Definição das estratégias bioclimáticas; 4) Análise do desempenho térmico da melhoria individual das estratégias bioclimáticas; 5) Otimização do desempenho térmico das edificações com a implementação simultânea das estratégias; 6) Classificação do desempenho conforme NBR15575 e INI-R; e 7) Avaliação da avaliação financeira considerando a vida útil da edificação. Os resultados foram avaliados com base na eficiência energética e no aspecto econômico. A incorporação de estratégias bioclimáticas simples demonstrou que as edificações obtiveram um desempenho superior, conforme os critérios estabelecidos pela NBR15575, e alcançaram uma classe A de eficiência energética conforme INI-R. Isso resultou em uma redução no consumo de energia entre 44,83% e 82,61%, enquanto o percentual de horas dentro da faixa de temperatura de conforto variou de 79,17% a 80,14%. O investimento adicional necessário para a implementação das estratégias foi estimado entre 6,07% e 6,72% do valor total da edificação.

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