PPGECI - Programa de Pós-Graduação Engenharia Civilhttp://dspace.unila.edu.br/123456789/43802024-03-29T00:47:10Z2024-03-29T00:47:10ZContribuição ao estudo das propriedades reológicas dos materiais cimentícios com água submetida a campo magnético.Ribeiro, Cristiano Cavalcanti Barroshttp://dspace.unila.edu.br/123456789/78722024-02-27T19:40:43Z2023-01-01T00:00:00ZContribuição ao estudo das propriedades reológicas dos materiais cimentícios com água submetida a campo magnético.
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.
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
2023-01-01T00:00:00ZPós de RCD tratados por processos físico-químicos para a composição de matrizes cimentícias de baixo CarbonoPastorini Proença, Melissahttp://dspace.unila.edu.br/123456789/78082023-12-19T15:17:12Z2023-01-01T00:00:00ZPós de RCD tratados por processos físico-químicos para a composição de matrizes cimentícias de baixo Carbono
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.
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
2023-01-01T00:00:00ZAvaliação da capacidade de autocicatrização de argamassas especiais contendo adições pozolânicas e agentes biológicos incorporados em casca de arrozZottis, Amanda LuizaPossan, EdnaHasparyk, Nicole Paganhttp://dspace.unila.edu.br/123456789/77562023-11-23T16:38:33Z2023-01-01T00:00:00ZAvaliação da capacidade de autocicatrização de argamassas especiais contendo adições pozolânicas e agentes biológicos incorporados em casca de arroz
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.
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
2023-01-01T00:00:00ZEstratégias bioclimáticas para habitação de interesse social: análise do desempenho térmico e da viabilidade econômica para zona bioclimática 3Smaniotto Junior, Gilmarhttp://dspace.unila.edu.br/123456789/77202023-11-23T16:10:22Z2023-01-01T00:00:00ZEstratégias bioclimáticas para habitação de interesse social: análise do desempenho térmico e da viabilidade econômica para zona bioclimática 3
Smaniotto Junior, Gilmar
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.
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
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