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In this investigation distinctive self-compacting concretes (SCC) containing both marble + granite (MG) powder and hooked-end steel fibers (HESF) are investigated. A mixture of conventional SCC (reference), and other five samples containing MG and steel fiber (SF) contents are provided, i.e. 20MG, 20SF, 30MG + 10SF, 20SF and 30MG + 20 SF. Both the fresh and hardened properties of the modified self-compacting concretes are evaluated. Workability of the SCC samples represented by slump flow, L-box, V-funnel, J-ring and flowability T500 is examined. The properties of hardened state of the SCC samples at 7 and 28?days are also evaluated. Modulus of elasticity, water absortion, voids index (indicatig porosity), and specific mass are attained. Comparisons among specific strengths and consumptions of cement per compressive strengths are also provided. The SCC/30MG/10SF sample has a specific strength ~50% higher than the conventional SCC sample. When a ratio involving porosity per cement consumption per tensile strength is evaluated, the SCC/30MG/10SF sample has this ratio ~80% higher than the SCC reference. Additionally, the best result of consumption of cement (CC) per compressive strength (CS) (1.28x lower than the SCC reference) at 28?days is that of the SCC/30MG/10SF sample (5.03?kg/m3. MPa-1). This indicates that an environmentally friendly aspect associated with low relative cost, which is an important parameter to consider in future SCC mixture designing CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Esta pesquisa buscou avaliar se a incorporação de poliestireno expandido (EPS) colabora para obter um concreto leve estrutural mais viável e com melhores propriedades de isolamento. Atualmente, os métodos construtivos de paredes de concretos e painéis de concreto têm se destacado no mercado por agregar menor desperdício e maior velocidade à construção dos edificios. Porém, o elevado peso do concreto aumenta o custo total da obra. Além disso, o crescente nível de exigência quanto a qualidade das edificações no país tem diferenciado os materiais com melhores propriedades de isolamento. A argila expandida como agregado vem sendo utilizada na produção de concretos leves convencioais, diminuindo consideravelmente sua massa específica. A associação do EPS à argila expandida certamente tornará o concreto ainda mais leve. O fator principal, motivador desta pesquisa é a incorporação de EPS ao concreto com argila expandida, buscando melhores desempenhos nas propriedades de isolação do concreto leve. Outro fator, bastante relevante de carater sustentável é o uso do EPS reciclado, o qual, associado à argila expandida, poderá melhorar o desempenho quanto a isolação do concreto. Neste estudo realizou-se uma pesquisa experimental que analisou as propriedades dos concretos nos estados, fresco e endurecido. No estado fresco realizaram-se os ensaios de trabalhabilidade como Slump Flow, Caixa L e Funil V. E no estado endurecido realizaram-se os ensaios de resistência à compressão e a tração, módulo de elasticidade, massa específica, absorção de água, índice de vazios e o coeficiente de atenuação de ondas ultrassônicas. Os resultados confirmaram que a incorporação de EPS ao concreto leve com argila expandida permite obter concretos com características especiais, sendo assim, o material pode ser considerado uma alternativa eficaz e viável para os casos em que se deseja reduzir significativamente a massa específica do concreto e obter um concreto estrutural e com melhores propriedades de isolamento. Além disso, também verificou-se que a adição mineral ao concreto permitiu obter boas distribuições tanto da argila expandida como do EPS e ainda, obteve-se concretos classificados como concretos duráveis Abstract: This research aimed to evaluate if the incorporation of expanded polystyrene (EPS) collaborates to obtain a more viable structural lightweight concrete with better insulation properties. Nowadays, concrete wall and concrete panel construction methods have stood out in the market for adding less waste and greater speed to the construction of the buildings. However, the high weight of the concrete increases the total cost of the work. Moreover, the increasing level of requirements regarding the quality of buildings in the country has differentiated materials with better insulation properties. Expanded clay as aggregate has been used in the production of conventional lightweight concrete, considerably reducing its densities. The association of EPS to expanded clay will surely make the concrete even lighter. The main motivating factor of this research is the incorporation of EPS to concrete with expanded clay seeking better performances in the insulation properties of lightweight concrete. Another very important factor of a sustainable character is the use of recycled EPS, which in combination with expanded clay can improve the performance of concrete insulation. In this study an experimental research was carried out that analyzed the properties of concretes in the fresh and hardened states. In the fresh state, the workability tests were performed as Slump Flow, Box L and Funil V. In the hardened state the tests of compressive strength and tensile strength, modulus of elasticity, densities, water absorption, and the attenuation coefficient of ultrasonic waves. The results confirm that the incorporation of EPS to lightweight concrete with expanded clay allows to obtain concretes with special characteristics, thus, the material can be considered an effective and viable alternative for the cases in which it is desired to reduce significantly the densities of the concrete and obtain a structural concrete with better insulation properties. Moreover, it was also verified that the mineral addition to the concrete allowed to obtain good distributions of both the expanded clay and the EPS and also obtained concretes classified as durable concretes Mestrado Ciência dos Materiais Mestre em Tecnologia

Orientador: Gladis Camarini Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: O reaproveitamento de resíduos que possibilitem a redução do consumo de cimento contribuirá para a diminuição da emissão de CO2 na atmosfera. O isolador de porcelana (IP) é utilizado nas instalações elétricas de todo o país, com produção anual da ordem de 30.000 toneladas. Neste estudo, o cimento Portland foi parcialmente substituído por resíduo de IP e a areia foi substituída por areia artificial de IP em argamassas convencionais e argamassas colantes. Foram realizados ensaios de índice de consistência, resistência à compressão, resistência à tração na flexão e permeabilidade ao ar para todas as argamassas. Nas argamassas colantes também foram realizados os ensaios de retenção de água, deslizamento, resistência de aderência à tração nas curas normal, submersa e tempo em aberto. Nos resultados observou-se que a substituição do cimento pelos finos de IP diminui o tempo transcorrido entre início e fim de pega das pastas. As argamassas convencionais com areia reciclada de IP apresentaram desempenho superior às argamassas com a areia natural devido ao comportamento pozolânico do IP, esse comportamento pozolânico também foi observado no pó de IP. As argamassas colantes apresentaram desempenho dentro das especificações de Norma e evidenciou-se que o aditivo retentor de água altera o comportamento mecânico e a permeabilidade ao ar das argamassas colantes. Desta forma, o reaproveitamento do IP como pozolana e como areia mostrou-se vantajoso tanto para resolução de um problema ambiental como para ganho de resistência e durabilidade em argamassas convencionais e colantes Abstract: The reuse of industrial wastes which makes possible the reduction of the cement consumption will contribute to the decrement of the CO2 emission to the atmosphere. The IP is used in the electric installations of the whole country, with annual production is about 30.000 tons. In this study, Portland cement was partially replaced with porcelain waste (IP) and the sand was substituted with artificial IP sand in conventional mortars and adhesive mortars. In the study, tests of flow table, compression and traction in the flexion and air permeability were performed for all mortars. In the adhesive mortars, the water retention, sliding, bond-stress tests were also performed in Normal, Submerged and Open Time. In the results, it was observed that the substitution of the cement by IP fines modifies the initial and final setting time of the pastes. Conventional mortars with recycled IP sand have outperformed mortars with natural sand due to the pozzolanic behavior of PI, this pozzolanic behavior was also observed in the IP powder. Adhesive mortars also showed good performance, but the additive alters the mechanical behavior and air permeability. In this way, the reuse of IP as pozzolan and as sand is possible both to solve an environmental problem and to gain resistance and durability in mortars and adhesive mortars Mestrado Arquitetura e Construção Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Marco Antonio Carnio Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: O concreto possui propriedades estruturais desejáveis como a resistência à compressão elevada, a rigidez e a durabilidade, mas, ao mesmo tempo, apresenta algumas limitações, como a baixa capacidade de deformação e a rápida propagação de fissuras quando submetido a esforços de tração. A utilização de fibras como material de reforço é uma alternativa para minimizar as limitações deste material. O objetivo deste estudo é avaliar o comportamento mecânico do Concreto Reforçado com Fibras de Vidro (CRFV) e verificar a viabilidade da aplicação do CRFV em peças de pavimento intertravado. A escolha do traço foi feita levando-se em consideração a norma brasileira que estabelece para pavimentos com tráfego de pedestres, veículos leves e veículos comerciais de linha resistência característica à compressão mínima de 35 MPa e para pavimentos com tráfego de veículos especiais e solicitações capazes de produzir efeitos de abrasão acentuados resistência característica à compressão mínima de 50 MPa. A análise dos resultados obtidos permite concluir que a adição de fibras ao concreto proporciona aumento na resistência à tração na flexão e a resistência residual pós-fissuração aumenta com o teor crescente de fibras de vidro na mistura. Verificou-se também um aumento na resistência à compressão das peças de pavimento intertravado moldadas com o concreto reforçado com fibra de vidro possibilitando a aplicação deste traço em pavimentos com tráfego de veículos especiais, de acordo com os limites estabelecidos pela norma brasileira Abstract: The concrete has desirable structural properties such as high compressive strength, stiffness and durability, but at the same time it has some limitations such as low deformability and rapid crack propagation when subjected to tensile stresses. The use of fibers as reinforcement material for the concrete is an alternative to minimize the limitations of this material. The objective of this report is to evaluate the mechanical behavior of glass fiber reinforced concrete (GFRC) and verify the viability of the application of GFRC in interlocked floor blocks. The choice of recipe was made assuming the Brazilian Standard establishes floor with pedestrian traffic, light vehicles and line commercial vehicles minimum characteristic compressive strength of 35 MPa and special vehicle traffic floors and requests can produce marked effects of abrasion minimum characteristic compressive strength of 50 MPa. The analysis of the results shows that the addition of concrete to the fibers provides increased flexural tensile strength and residual flexural tensile strength post-cracking increases with increasing content glass fibers in the mixture. It was also verified an increase in the compressive strength of interlocked floor blocks made with glass fiber reinforced concrete making it possible the application of these recipe in the floors with special vehicle traffic, in accordance with the limits set by the Brazilian Standard Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia

Orientador: Rosa Cristina Cecche Lintz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: A indústria da construção civil vem colaborando nos estudos no que tange o reaproveitamento de diversos resíduos retirados do meio ambiente. Esta alternativa viabiliza a redução do consumo de matéria-prima natural e visa à redução do impacto ambiental gerado pela disposição inadequada destes resíduos. Neste trabalho foi investigada a incorporação de resíduo de borracha de pneus inservíveis na produção de pisos intertravados de concreto. O uso dos pisos intertravados confere alta resistência mecânica, facilidade de manutenção e permite a percolação de água no pavimento. O resíduo utilizado possui formato de fibras, sendo obtido nas indústrias de reciclagem de pneus. Foram estudados os traços do concreto de referência (sem incorporação de borracha) e os traços de concreto com resíduo de borracha, com consumo de cimento inferior ao utilizado por SILVA (2014) e também menor granulometria das fibras de borracha, visando à redução de custos na fabricação dos pisos intertravados. O resíduo de borracha foi incorporado no concreto substituindo-se a areia parcialmente nas porcentagens de 5%, 10% e 20%. Foram moldados os pisos e realizados ensaios preconizados pelas normas brasileiras, tais como: resistência à compressão, absorção de água, resistência à abrasão e resistência ao impacto com o objetivo de se verificar a viabilidade técnica da reutilização do resíduo como substituto parcial da areia. Também foram realizados os ensaios de microscopia (MEV) em amostras dos traços de concreto e análise estatística dos dados dos ensaios de resistência à compressão dos pisos. Os resultados do ensaio resistência à compressão mostraram viabilidade no uso de pisos de concreto com 0%, 5% e 10% de incorporação de resíduo de borracha, com exceção dos pisos com 20% de borracha que apresentaram resistência à compressão inferior ao limite mínimo de 35 MPa estabelecido pela ABNT NBR 9781:2013. Foram comparados os resultados obtidos nos ensaios com os resultados de SILVA (2014) Abstract: The construction industry has been collaborating in studies regarding the recycling of various waste collected from the environment. This alternative makes it possible to reduce the consumption of natural raw materials and is aimed at reducing the environmental impact generated by the improper disposal of these waste. In this study, we investigated the incorporation of unserviceable tire rubber to produce interlocked concrete floor. The use of interlocked floors gives high mechanical strength, ease of maintenance and allows the percolation of water on the pavement. The rubber waste has a lamellar shape and has been obtained in tire recycling industries. The concrete traces of reference (without incorporation of rubber) and concrete traces with rubber waste were studied, with consumption lower cement to that used by Silva (2014) and also smaller particle size of the rubber fibers in order to reduce costs in the manufacture of interlocked floors. The rubber waste is embedded in the concrete by replacing partially the sand in percentages of 5%, 10% e 20%. Floors will be molded and tests advocated by Brazilian standards, such as will be realized: compressive strength, water absorption, abrasion resistance and impact resistance with the goal of verifying the feasibility of reusing waste as a partial substitute replacement of sand. It was also performed tests microscopy (MEV) in samples concrete mixtures and statistical analysis of the compression strength testing of floors. The results of the compressive strength test showed viability in the use of concrete floors with 0%, 5% and 10% rubber waste incorporation, except for floors with 20% of rubber wich showed a compressive strength lower than the minimum limit of 35 MPa set by NBR 9781: 2013. The tests results were compared to SILVA (2014) results Mestrado Tecnologia e Inovação Mestra em Tecnologia

Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Luisa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: O crescente desenvolvimento tecnológico e a necessidade de comunicação entre as pessoas tem intensificado o aumento do número de equipamentos que se comunicam por meio de redes sem fio (wireless). As construções de alvenaria, ou seja, de paredes feitas de tijolos cerâmicos, blocos de concreto ou placas cimentícias são algumas das barreiras artificiais que podem influenciar na queda ou diminuição do sinal dessas redes, dificultando a comunicação entre os usuários de redes sem fio. A construção civil tem utilizado resíduos de diferentes naturezas para a produção de concretos e argamassas, tais como resíduos de construção e demolição, pó de mármore, pó de granito e de outras rochas, isoladores de porcelana para redes alta tensão, borracha, resíduos de lodo provenientes das Estações de Tratamento de Água (ETA) e Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) como uma alternativa tecnicamente viável, tentando minimizar o consumo de materiais naturais e evitar a disposição inadequada dos resíduos no meio ambiente. Conciliando as necessidades tecnológicas e ambientais, esse trabalho objetiva estudar as características da pasta de cimento e do resíduo de borracha quanto à permissividade de ondas de radiofrequência. Visa-se com isso propor ao mercado a incorporação desse resíduo à fabricação de placas cimentícias ou divisórias, de modo que essas atenue o mínimo possível às ondas de radiofrequência das redes de wireless. Para tanto, foram caracterizados fisicamente o cimento e a borracha e moldados corpos de prova de pastas de cimento sem e com adição de borracha as quais foram ensaiadas à compressão. Amostras de pastas de cimento e amostras de resíduos de borracha foram caracterizadas quanto à permissividade de ondas de radiofrequência, utilizando equipamento analisador de redes e cavidade ressonante na faixa de frequência de 2,45 GHz que representa a faixa de frequência de utilização do wireless. Quanto aos resultados de compressão observa-se que se confirma a relação inversa entre o teor crescente de água/cimento e de borracha com a resistência à compressão. Quanto aos ensaios de radiofrequência, nota-se o aumento da tangente de perda para a pasta de cimento em relação ao resíduo de borracha, consequentemente a pasta de cimento possui uma menor permissividade das ondas de wireless. Para os ensaios de radiofrequência foi necessário desenvolver uma nova metodologia, adaptando para escalas reduzidas as exigências da Norma Técnica Brasileira para a fabricação de corpos de prova Abstract: The increasing technological development and the need for communication between people has intensified the increasing number of devices that communicate through wireless networks (wireless). The masonry buildings, ie walls made of clay bricks, concrete blocks or cement slabs are some of the artificial barriers that can influence the fall or decrease the signal of these networks, hindering communication between users of wireless networks. The construction industry has used different kinds of waste for the production of concrete and mortar, such as construction and demolition waste, marble dust, granite dust and other rocks, porcelain insulators for high voltage networks, rubber, waste sludge from the Water Treatment Plants (WTP) and Sewage Treatment Plant (STP) as a technically viable alternative, trying to minimize the consumption of natural materials and avoid improper disposal of waste on the environment. Combining the technological and environmental needs, this work aims to study the characteristics of the cement paste and rubber residue as the permissiveness of radiofrequency waves. The aim is to propose it to the market to include this residue for the manufacture of cement slabs or partitions, so that these can attenuate the minimum radiofrequency waves to wireless networks. For that were physically characterized the cement and rubber and molded specimens of cement pastes with and without addition of rubber which were tested in compression. Samples of cement pastes and rubber waste samples were characterized as the permissiveness of radiofrequency waves, using network analyzer equipment and resonant cavity in the frequency band of 2.45 GHz that represents the range of the wireless frequency usage. Regarding the compression results it can be seen that confirms the inverse relationship between increasing water content / rubber cement and the compressive strength. For the tests, radio frequency, note the increase of loss tangent for the cement paste relative to residue of rubber, consequently the cement paste has a lower permittivity of the wireless waves. For testing radio frequency was necessary to develop a new methodology, adapting to the requirements of small scales Brazilian Technical Standard for the manufacture of test specimens Mestrado Tecnologia e Inovação Mestra em Tecnologia

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: O reaproveitamento de resíduos na construção civil tem sido uma alternativa viável para diminuir o consumo de materiais naturais e a disposição inadequada dos resíduos no meio ambiente. Neste trabalho avaliou-se o reaproveitamento de resíduo de borracha de pneus, proveniente do processo de recauchutagem, em substituição parcial do agregado miúdo natural, para a produção de pisos táteis intertravados de concreto. O piso tátil de concreto é uma peça utilizada na pavimentação, que permite a percepção do ambiente ou rotas acessíveis, proporcionando mais segurança e autonomia para as pessoas com deficiência visual. A substituição foi feita em relação à massa da areia nas proporções de 10%, 20%, 30%, 40% e 50%. As seguintes propriedades do concreto foram investigadas: consistência no estado fresco, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, absorção de água, índice de vazios, massa específica do concreto endurecido, resistência à abrasão, resistência ao impacto e análise de microestrutura. Embora a grande limitação do uso da borracha de pneus como agregado no concreto seja a redução das resistências mecânicas, os traços com até 50% de substituição atingiram ótimos valores de resistência à compressão e resistência à tração na flexão e apresentaram melhores resultados de resistência à abrasão. A utilização do resíduo de borracha de pneus, em substituição parcial da areia natural no concreto para a produção de piso tátil, além de contribuir com a sustentabilidade na construção civil, por meio da economia de extração de matérias-primas e redução do descarte e acúmulo inadequado de pneus inservíveis, proporcionou melhorias a algumas propriedades importantes para a eficiência e qualidade do piso tátil de concreto Abstract: The reuse of waste in construction has been a viable alternative to reduce the consumption of natural materials and the improper disposal of waste on the environment. In this work recycled tire rubber (crumb rubber) was used as aggregate in concrete to produce tactile paving block. The concrete tactile paving block allows perception of the place or accessible routes, providing more security and independence for people with visual disabilities. The crumb rubber was used to replace sand by mass at the level of 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The concrete characterization was performed by testing its consistency, compressive strength, flexural strength, water absorption, porosity, density, abrasion resistance, impact resistance and microstructure analysis. Although the major limitation using the crumb rubber as aggregate in the concrete is to reduce the mechanical strength, the mixtures with up to 50% of substitution reached optimal values ??of compressive strength and flexural strength and showed a better abrasion resistance. The use of crumb rubber in partial replacement of natural sand in concrete to produce tactile paving block, proved to be a viable alternative. Besides contributing to construction sustainability, minimizing the extraction of raw materials, and reducing improper disposal and accumulation of scrap tires, provided improvements to some important properties that assure the efficiency and quality of the concrete tactile paving block Mestrado Tecnologia e Inovação Mestra em Tecnologia

Orientador: Raquel Gonçalves Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Resumo: Os postes de concreto apresentam, para os diferentes fabricantes, grande variabilidade em termos de qualidade e resistência inicial. Essas diferenças, provenientes de problemas durante a fabricação, têm se refletido na vida útil dos postes instalados na rede de distribuição de energia. Para ser aceito como fornecedor de poste de uma determinada concessionária, o fabricante deve submeter um poste de cada modelo que deseja comercializar a ensaios destrutivos de flexão. Os fabricantes tomam inúmeros cuidados durante a produção deste poste padrão, mas nem sempre estes cuidados são usuais durante o processo rotineiro de industrialização. Como conseqüência, muitos postes apresentam problemas de qualidade e de durabilidade quando em serviço. Assim, o ensaio por amostragem tem se mostrado pouco eficaz. A adoção de sistema de classificação que permita avaliar a qualidade dos postes de forma individualizada poderia minimizar os problemas relativos à qualidade inicial e consequentemente, aumentar a vida útil dos mesmos. No entanto, para viabilizar este procedimento é necessário o uso de ensaio não destrutivo cuja realização seja fácil e rápida. O ultra-som é um ensaio que já tem sido utilizado, principalmente em outros países, em avaliações de peças de concreto em estruturas convencionais (vigas, lajes, pilares). No entanto, o poste tubular é uma estrutura diferenciada, pois apresenta uma pequena camada de concreto na qual é inserida uma grande quantidade de aço, além de ter grande porcentagem de sua seção transversal oca. Dessa forma, para a aplicação do método na classificação de postes tubulares novos, torna-se necessário conhecer a influência das armaduras e do vazio interno na propagação das ondas de ultra-som. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar a influência desses dois aspectos peculiares do poste de concreto tubular na propagação de ondas de ultra-som e propor faixas de classificação utilizando a velocidade de propagação. Paralelamente foi realizada avaliação da possibilidade de se utilizar o ultra-som como ferramenta de caracterização do concreto em corpos-de-prova cilíndricos ou cúbicos. Para o desenvolvimento da pesquisa foram efetuadas medições de velocidade de propagação das ondas de ultra-som em protótipos de postes tubulares de três diferentes formas: direta (VL), indireta ou superficial (VS) e radial (VR), utilizando transdutores de onda longitudinal de 45 kHz de freqüência. Nos corpos de prova as medições foram realizadas somente de forma direta (VL) e utilizando-se transdutores de 100 kHz longitudinal e de cisalhamento. No caso dos corpos-de-prova, além da velocidade, foi obtida também a matriz de rigidez [C] e, por meio da sua inversa, a matriz de flexibilidade [S], que permitiu a obtenção dos módulos de elasticidade longitudinal (Eus), transversal (Gus) e coeficiente de Poisson (u). Os corpos-de-prova foram também ensaiados a compressão para a determinação da resistência (fc) e dos módulos de deformação inicial (Ei) e módulo de deformação tangente inicial (Eci). Com os resultados foi possível propor faixas de classificação de postes tubulares utilizando as velocidades VL e VS. A armadura não teve influência em VL, VS ou VR e o vazio interno só teve influência na VR, de forma que este tipo de medição deve ser evitado na classificação. Também foi possível concluir que a aplicação do ensaio de ultra-som em corpos-de-prova cúbicos permite a caracterização do concreto, uma vez que os resultados de Eus, Ei e Eci foram estatisticamente equivalentes. Abstract: The concrete poles present, in the different manufacturers, great variability in quality and initial strength. Those differences, coming from problems during the production, have consequences in the useful life of the poles in the network. To be accepted as poles supplier of a certain one concessionary, the manufacturer should submit a pole, of each model that wants to market, to a destructive testing in bending. The manufacturers are countless careful during the production of this standard post, but not always these cares are usual during the routine process of industrialization. Consequently, many poles present quality problems and have its useful live reduced when in service. For these reasons, the tests using sampling are not effective. The adoption of classification system that allows evaluating the quality of the poles in an individualized way could minimize the problems related to the initial quality and, consequently, could increase the useful life of the concrete poles. However, to make possible this procedure it is necessary the use of non destructive tests whose execution was easy and fast. The ultrasound has been already used, mainly in other countries, to evaluate conventional reinforced concrete structures (beams, slabs and columns). However, the tubular pole is a differentiated structure; hence it presents a small concrete layer in which a great amount of steel is inserted, besides having a hollow in its traverse section. So, for the application of the method in the classification of new tubular poles, it is necessary to know the influence of the steel and of the internal hole in the ultrasonic wave propagation. The objectives of this work was to evaluate the influence of those two peculiar aspects of the tubular concrete poles in the ultrasonic waves propagation and to propose a tubular concrete poles classification using ranges of velocity of waves propagation. Additionally it was evaluate the use of ultrasound to determine properties of strength and rigidity of the concrete in cylindrical and cubic specimens. For the development of the research, measurements of velocity of wave propagations were made in prototypes of tubular poles in three different ways: direct (VL), indirect or superficial (VS) and radial (VR), using transducers of longitudinal wave with 45 kHz frequency. In the specimens the measurements were only accomplished in a direct way (VL) and using 100 kHz longitudinal and transverse transducers. For the specimens, besides the velocity, it was also obtained the stiffness matrix [C] and, through your inverse, the compliance matrix [S], that allowed the obtaining the longitudinal modulus of elasticity (Eus), traversal modulus of elasticity (Gus) and coefficient of Poisson (u). The specimens were also tested in compression for the determination of the strength (fc) and of the initial modulus of deformation (Ei) and tangent modulus of deformation (Eci). With the results it was possible to propose ranges of tubular poles classification using ranges of VL or VS. The reinforced steel didn't have any influence in VL, VS or VR and the internal hole only had influence in VR, so this type of measurement should be avoided in the pole classification. It was also possible to conclude that the use of ultrasonic wave propagation in cylindrical concrete specimens allows determining the strength and rigidity characteristics of the concrete, once the results of Eus, Ei and Eci were statistically equivalent. Mestrado Construções Rurais e Ambiencia Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Com a descoberta de aditivos químicos e adições minerais muitos tipos diferentes de concreto surgiram ao longo das últimas décadas. Porém o peso próprio do concreto convencional é considerado a sua maior desvantagem. Com isso abre-se campo para um material que apesar de ser conhecido pelos romanos, era pouco utilizado, o concreto com agregados leves. Muitas pesquisas surgem e em aproximadamente duas décadas aparece o concreto autoadensável e mais recentemente o concreto leve autoadensável. Este trabalho propõe o estudo deste material ainda pouco explorado o concreto leve autoadensável. Para isso são produzidos concretos com argila expandida em duas granulometrias diferentes: uma graúda em substituição total ao agregado graúdo de massa normal e uma miúda em substituição parcial ao agregado miúdo. São elaboradas três famílias de traços de concreto com consumos diferentes de cimento, 320, 360 e 440 kg/m³ de concreto, e realizados ensaios no estado fresco (anel J, funil V e caixa L) e endurecido (resistências à compressão e à tração, determinação do módulo de elasticidade, absorção e densidade). Os concretos leves foram classificados como auto adensáveis e apresentaram bons resultados quanto ao fator de eficiência e resistência sendo possível estabelecer equações de correlação para seu módulo de elasticidade. Para os ensaios de densidade observaram-se concretos leves com massas mínimas de até 1550 kg/m³ e resistências à compressão superiores aos valores estipulados pela norma NBR NM 35 para as densidades apresentadas em todas as misturas Abstract: With the discovery of admixtures and mineral additions many different types of concrete emerged over the last decades. But the own weight of conventional concrete is considered their biggest disadvantage. With this opens up the field for a material that despite being known to the Romans, it was little used, the concrete with lightweight aggregates. Much research and come in about two decades appears the self compacting concrete and more recently the lightweight concrete self compacting. This work proposes the study of this material still little explored concrete lightweight self compacting. For this are produced concrete with expanded clay in two different particle sizes: one coarse in total replacement of coarse aggregate of normal mass and a fine partially substituting fine aggregate. Are designed three families of concrete mixtures with different cement consumption, 320, 360 and 440 kg / m³ of concrete, and the tests carried out in the fresh state (ring J, V funnel and L box) and hardened (resistance to compression and traction , determining the modulus of elasticity, absorption, and density). The concretes were classified as self compacting and showed good results as to efficiency and resistance factor being possible to establish a correlation equations for its modulus of elasticity. For the density tests were observed concretes with minimum masses of up to 1550 kg / m³ and compressive strengths greater than those stipulated by NBR NM 35 standard for the densities presented in all mixtures Mestrado Tecnologia e Inovação Mestre em Tecnologia

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Novos materiais são implementados no ramo da construção civil visando melhorar suas características, reduzir o custo ou utilizar materiais visando minimizar problemas ambientais. Entre esses materiais, o poliestireno expandido, EPS, mais conhecido como Isopor é um material que, adicionado ao concreto, pode produzir concretos leves, isolantes, de fácil manuseio, aplicação e transporte. Além disso, pode ser produzido um concreto autoadensável (CAA), ou seja, que não necessita de vibração externa. Este trabalho estudou a aplicação do EPS em três diferentes granulometrias (2,4; 4,8 e 6,3 mm de diâmetro) e o efeito de sua distribuição, mantendo constante a proporção em massa de EPS em cada concreto. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais do CAA, como o cimento, areia, argila expandida, EPS, sílica ativa e aditivo superplastificante. Também foram realizados os ensaios do concreto no estado fresco e endurecido. Os ensaios no estado fresco demonstram que os CAA com EPS produzidos nessa pesquisa podem atender aos requisitos da ABNT NBR 15823-1:2017, classificando-os como autoadensáveis. Os ensaios do concreto no estado endurecido analisaram as resistências à compressão, tração, módulo de elasticidade, absorção de água, índice de vazios e massa específica. Os concretos alcançaram resistências acima de 20 MPa, considerados estruturais e apresentaram baixa massa específica, abaixo de 2000 kg/m³, sendo classificados como concretos leves. Foi realizado, ainda, ensaio de ultrassom, para verificar a atenuação acústica e imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Nota-se que a adição do EPS reduz a emissão das ondas sonoras através do concreto, aumentando a atenuação acústica em até 63%, comparado com o concreto de referência. Por meio da análise das imagens do MEV, pôde-se justificar os resultados mecânicos obtidos, devido ao aparecimento de fissuras e espessura da zona de transição entre a pasta de cimento e os agregados leves. Assim, é possível a produção de concretos leves, estruturais e autoadensáveis com EPS, beneficiando o meio ambiente, dando destino a esse material não biodegradável com grande uso atualmente Abstract: New materials are implemented in the construction industry in order to improve their characteristics, reduce costs or use materials in order to minimize environmental problems. Among these materials, expanded polystyrene, EPS, better known as Styrofoam, is a material that, added to concrete, can produce lightweight, insulating concretes that are easy to handle, apply and transport. In addition, self-compacting concrete (SCC) can be produced, that is, it does not require external vibration. This work studied the application of EPS in three different granulometries (2.4; 4.8 and 6.3 mm in diameter) and the effect of its distribution, keeping the proportion in mass of EPS in each concrete constant. Characterization tests were carried out on SCC materials, such as cement, sand, expanded clay, EPS, silica fume and superplasticizer additive. Concrete tests were also carried out in the fresh and hardened state. The tests in the fresh state demonstrate that the SCC with EPS produced in this research can meet the requirements of ABNT NBR 15823-1: 2017, classifying them as self-compacting. The tests of the concrete in the hardened state analyzed the resistance to compression, traction, modulus of elasticity, water absorption, voids index and specific mass. The concretes reached resistances above 20 MPa, considered structural and had low specific mass, below 2000 kg / m³, being classified as lightweight concrete. An ultrasound test was also carried out to check the acoustic attenuation and scanning electron microscopy (SEM) images. It is noted that the addition of EPS reduces the emission of sound waves through the concrete, increasing the acoustic attenuation by up to 63%, compared to the reference concrete. Through the analysis of the SEM images, it was possible to justify the mechanical results obtained, due to the appearance of cracks and thickness of the transition zone between the cement paste and the lightweight aggregates. Thus, it is possible to produce lightweight, structural and self-compacting concrete with EPS, benefiting the environment, giving destination to this non-biodegradable material with great use today Mestrado Ciência dos Materiais Mestre em Tecnologia CAPES

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: A inserção de materiais alternativos na produção de concretos, têm se mostrado muito eficiente, pois, além de ter um viés sustentável, também melhora em muitos casos, as principais propriedades dos materiais. Dentre esses, a argila expandida vem sendo utilizada na produção de argamassas e concretos, substituindo parcialmente o agregado, diminuindo consideravelmente sua massa específica. Levando em consideração as necessidades do mercado, bem como a adequação a atual norma de desempenho, realizou-se nesta pesquisa experimental a análise das principais propriedades das argamassas nos estados, fresco e endurecido. Para tanto, foram produzidos traços de argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos, em que o agregado miúdo foi parcialmente e gradativamente substituído por argila expandida, em duas granulometrias distintas e com diâmetro máximo de 4.8 milímetros. Tanto os resultados dos ensaios no estado fresco, como no endurecido, atenderam as prescrições da norma. Os traços apresentaram boas características no estado fresco, garantindo a trabalhabilidade da argamassa. E no estado endurecido, as características mecânicas foram próximas aos encontrados em argamassas convencionais, e foram devidamente classificadas pela ABNT NBR 13281:2005. Também foram analisadas as imagens de microscopia das argamassas para melhor entendimento do comportamento da microestrutura. Concluindo, portanto, a viabilidade do uso da argila expandida na argamassa, contribuindo para a preservação de recursos naturais Abstract: The inclusion of alternative materials in the production of concrete has been shown to be very efficient, as, in addition to having a sustainable bias, it also improves, in many cases, the main properties of the materials. Among these, expanded clay has been used in the production of mortar and concrete, partially replacing the aggregate, considerably reducing its specific mass. Taking into account the needs of the market, as well as the adequacy to the current performance standard, this experimental research carried out the analysis of the main properties of mortars in the fresh and hardened states. For this purpose, mortar traces were produced for laying and covering walls and ceilings, in which the fine aggregate was partially and gradually replaced by expanded clay, in two different granulometries and with a maximum diameter of 4.8 millimeters. Both the test results in the fresh and hardened state met the requirements of the standard. The traces showed good characteristics in the fresh state, ensuring the workability of the mortar. And in the hardened state, the mechanical characteristics were close to those found in conventional mortars, and were duly classified by ABNT NBR 13281:2005. Mortar microscopy images were also analyzed to better understand the behavior of the microstructure. Therefore, concluding the feasibility of using expanded clay in mortar, contributing to the preservation of natural resources Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia CNPQ 406234/2018-3; 310375/2020-7 FAPESP 2018/14945-0 CAPES 001

Orientador: Rosa Cristina Cecche Lintz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: O concreto permeável é um material poroso empregado em pavimento com a finalidade de absorver a água da chuva, permitindo sua infiltração no solo. Os resíduos de construção e demolição têm sido reciclados na forma de agregados e empregados na produção de concretos. A substituição do agregado natural pelo reciclado é uma destinação ambientalmente adequada dos resíduos. Este trabalho trata do estudo de concreto permeável de cimento Portland sem e com resíduos de construção e demolição contribuindo para o manejo das águas pluviais e a destinação de tais resíduos sólidos. Foram desenvolvidos traços de concreto, com diferentes granulometrias de agregado graúdo e agregado reciclado, sem agregado miúdo. Os concretos foram submetidos aos ensaios no estado fresco e endurecido, tais como: ensaio para determinação da consistência, resistência à compressão, tração na flexão, tração por compressão diametral e permeabilidade. Todos as composições de concreto permeável com agregado reciclado apresentaram valores de resistência à compressão acima de 20 MPa. Com relação ao coeficiente de permeabilidade todos os traços de concreto ensaiados apresentaram valor acima de 0,001 m/s atendendo as especificações da norma brasileira para concreto permeável Abstract: Permeable concrete is a porous material used in pavements with the purpose of absorbing rainwater, allowing its infiltration into the soil. Construction and demolition waste has been recycled in the form of aggregates and used in the production of concrete. Replacing natural aggregate with recycled one is an environmentally appropriate destination for waste. This work deals with the study of permeable Portland cement concrete without and with construction and demolition waste contributing to the management of rainwater and the disposal of such solid waste. Concrete mixes were developed, with different granulometries of coarse aggregate and recycled aggregate, without fine aggregate. The concretes were subjected to tests in the fresh and hardened state, such as: tests to determine consistency, compressive strength, bending tensile, diametrical compression tensile and permeability. All permeable concrete compositions with recycled aggregate presented compressive strength values above 20 MPa. Regarding the permeability coefficient, all tested concrete mixes presented a value above 0,001 m/s, meeting the specifications of the Brazilian standard for permeable concrete Mestrado Ciência dos Materiais Mestre em Tecnologia CAPES 001

Orientadores: Luísa Andréia Gachet, Antonio Carlos dos Santos Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Nesta pesquisa, utilizou-se concreto reforçado com fibras de aço na produção de blocos sobre estaca com o objetivo de analisar os efeitos da incorporação de fibras de aço, em volumes de fibra de 30 kg/m³, 40 kg/m³, 50 kg/m³, na melhoria da rigidez e tenacidade, bem como, no ganho de resistência à tração e no controle da fissuração, quando submetidos à ação de força centrada. Esses resultados foram comparados com os resultados do concreto de referência, sem adição de fibras. Com o auxílio do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), foram analisadas pequenas amostras dos concretos, observando-se a interação entre a matriz-fibra, uma vez que as fibras agem como pontes de ligação, transferindo as tensões de um lado a outro da matriz e minimizando as tensões nas extremidades das fissuras. Para garantir a trabalhabilidade adequada da mistura utilizou-se aditivo superplastificante, já que a adição de fibras no concreto tende a diminuir a trabalhabilidade da mistura fresca. No estado fresco os concretos foram submetidos ao ensaio de abatimento do tronco de cone, e, no estado endurecido aos ensaios de resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, módulo de elasticidade e tenacidade. Para a análise da influência da adição de fibras de aço na rigidez dos blocos, um sistema de ensaio de blocos sobre uma estaca foi montado, simulando o comportamento do bloco em estado de serviço. Os blocos foram instrumentados com LVDT’s (Linear Variable Differential Tranformers) em suas faces paralelas, de tal forma que fosse permitido a medição da deformação do bloco enquanto submetido à ação da força centrada. Os resultados encontrados mostraram que a adição de fibras de aço no concreto não causa influência significativa na resistência à compressão e no módulo de elasticidade do compósito, influenciando apenas sua resistência à tração e tenacidade, confirmando os resultados encontrados na bibliografia. Em relação aos blocos sobre estacas, foi possível perceber que a adição de fibras de aço diminuiu o aparecimento, expansão e propagação de fissuras, além de aumentar a rigidez e a força de ruína do bloco, sendo os melhores resultados obtidos para dosagens de 40 kg/m³ de fibras de aço Abstract: In this research, steel fiber reinforced concrete was used in the production of pile caps in order to analyze the effects of the incorporation of steel fibers, with fiber volume of 30 kg/m³, 40 kg/m³, 50 kg/m³, in the improvement of stiffness and toughness, as well as in the gain of splitting tensile strength and in the cracking control, when subjected to the action of centered load. These results were compared with the results of the reference concrete, without the addition of fibers. Using the Scanning Electron Microscope (SEM), small concrete samples were analyzed, observing the interaction between the matrix-fiber, since the fibers act as bridges of connection, transferring the stresses from one side to the other of the matrix and minimizing the stresses at the ends of the cracks. In order to guarantee the workability of the mixture, a superplasticizer additive was used, since the addition of fibers in the concrete tends to decrease the workability of the fresh mixture. In the fresh state, the concretes were subjected to the slump test, and in the hardened state to the compressive strength, split tensile strength, elasticity modulus and toughness tests. For the analysis of the influence of the addition of steel fibers on the block stiffness, a pile cap test system was set up, simulating the behavior of the pile caps in service. The pile caps were instrumented with LVDT’s (Linear Variable Differential Transformers) on their parallel faces, in a way that it was possible to measure the deformation of the pile cap while subjected to the action of the centered load. The results found showed that the addition of steel fibers to the concrete does not influence significantly the compressive strength and elastic modulus of the composite, influencing only its tensile strength and toughness, confirming the results found in the bibliography. About the pile caps, it was possible to notice that the addition of steel fibers decreased the appearance, expansion and propagation of cracks, in addition to increasing the rigidity and strength of the ruin of the block, with the best results obtained for dosages of 40 kg/m³ of steel fibers Doutorado Ciência dos Materiais Doutora em Tecnologia CAPES 001 COLCIENCIAS 88882.435859/2019-01

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Atualmente, uma grande quantidade resíduos sólidos é descartada no meio ambiente. Um desses resíduos é a lama resultante do beneficiamento das rochas de mármore e granito, que tem na indústria da construção civil, seu principal consumidor. Um volume crescente de resíduos provenientes desse beneficiamento é descartado indevidamente comprometendo o meio ambiente, seja pela geração de resíduos não biodegradáveis ou acúmulo de material não degradável. Estudos estão voltados ao reaproveitamento destes materiais, especialmente na construção civil. Frente a isto este trabalho busca dar destinação correta ao resíduo aplicando-o na produção de concretos. O resíduo de beneficiamento de mármore e granito (RBMG) foi adicionado como material fino para produção de concreto autoadensável (CAA), visando melhorar as características físicas, mecânicas e microestruturais. O RBMG foi caracterizado quanto à finura, massa específica, granulometria pelo Método Laser, foi caracterizado também quimicamente por fluorescência de raios-x, e mineralogicamente por difração de raios-x. Além disso, também foi feita uma análise microscópica para observar a morfologia dos grãos de RBMG. Foram produzidos quatro traços, sendo um traço de referência sem adição de resíduo, e outros três com adições de 20%, 40% e 50%. Foram realizados ensaios no estado fresco para controle das propriedades de CAA e no estado endurecido. No estado endurecido, foram realizados os ensaios de resistência, módulo de deformação pelo método estático e dinâmico, análises mineralógicas para verificação da formação dos compostos de hidratação e análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos se mostraram eficientes, uma vez foi possível utilizar o RBMG como fíler para produção de concretos, e todos atenderam às prescrições da ABNT para concretos autoadensáveis. Este concreto pode ser ainda classificado como concreto de alta resistência ou alto desempenho mesmo ao possuir consumo médio de cimento. Acredita-se que a produção deste concreto além de ter um apelo ambientalmente correto é também uma opção economicamente viável Abstract: Nowadays, a great number of solid waste is disposed into the environment. The sludge resulting from the beneficiation of marble and granite rocks is a common example of these waste materials, which is mainly consumed into the construction industry. An increasing amount of waste from the aforementioned beneficiation is discarded unduly by compromising the environment, either by the generation of non-biodegradable waste or by the accumulation of non-degradable material. Studies are focused on the reuse of these materials, especially in civil construction. Based on this, this work focuses on the destination to the residue by applying it in the production of concretes. The marble and granite beneficiation residue (MGBR) were added as a thin material for the production of a self-compacting concrete (SCC). This in order to improve the physical, mechanical and microstructural characteristics. The fineness, specific mass, granulometry (by the laser method) of the MGBR were characterized. X-ray fluorescence, and x-ray diffraction were also investigated. Additionally, a microscopic analysis to observe the morphology of the MGBR grains was also provided. Four distinctive traits were produced, one of them without addition of residue, and other three traits with 20%, 40% and 50% contents. Both he fresh and hardened states of the proposed SCC were carried out. In the hardened state, the tests of strength, modulus of deformation by the static and dynamic method, mineralogical analyzes were investigated. This in order to the formation of hydration compounds and microstructural analysis by scanning electron microscopy (SEM) be analyzed. It is demonstrated that the MGBR as a filler for concrete production can be considered. Besides, the examined specimens are accordingly to ABNT standard prescriptions for a self-compacting concrete. This concrete can also be classified as a high strength concrete or high performance even when having average cement consumption. It is suggested that the production of this concrete depicts both the environmentally-friendly and economical aspects Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia CAPES 37P-4907/2018

Orientador: Luisa Andréia Gachet Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Estudos que viabilizam a reutilização de resíduos como materiais de construção, resultam na definição de alternativas ao uso de matérias primas não renováveis, buscando agregar valor ao resíduo e minimizar problemas ambientais. Entre os principais resíduos destaca-se a borracha de pneus inservíveis, tanto pela qualidade do material, como pelo volume gerado. Quanto ao viés de aprimoramento das tecnologias de concreto, a busca por características como diminuição do peso das edificações, facilidade de manuseio, aplicação e transporte, demonstram vantagens dos concretos leves autoadensáveis (CLA) frente aos concretos convencionais. A escolha de materiais que associem tais características, com melhores desempenhos mecânicos, acústicos e térmicos, veem de uma necessidade mercadológica, além de adequação a norma de desempenho das edificações ABNT NBR 15575:2013. Diante do exposto, este trabalho estudou dois grupos de concretos leves autoadensáveis (CLA): o primeiro associando argila expandida e borracha oriunda de pneus inservíveis, e o segundo combinando argila expandida e aditivo incorporador de ar, com vistas aos requisitos descritos na norma ABNT NBR 8953:2015. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais e do concreto nos estados fresco e endurecido, considerando as propriedades de densabilidade, densidade, resistência mecânica e desempenho acústico. Os resultados indicaram que os traços estudados atenderam aos critérios de concreto autoadensável (CAA), no estado fresco. Quanto a análise no estado endurecido, foram classificados como concretos leves autoadensáveis, com desempenho de resistência mecânica que possibilita aplicações em elementos de vedação e estruturais. Além disso, houve ganho de desempenho quanto as propriedades acústicas, tanto dos concretos emborrachados quanto dos concretos com incorporador de ar, em comparação com o concreto leve referência Abstract: Studies that enable the reuse of waste as building materials result in the definition of alternatives to the use of non-renewable raw materials, seeking to add value to the waste and minimize environmental problems. Among the main residues is the rubber of unserviceable tires, due to both the quality of the material and the volume generated. Regarding the improvement of the concrete technologies, the search for characteristics such as reduced weight of buildings, ease of handling, application and transport, demonstrate advantages of lightweight self-compacting concrete (LSCC) over conventional concretes. The choice of the materials that associate such characteristics, with better mechanical, acoustic and thermal performance, comes from a marketing necessity, in addition to the performance standard of buildings ABNT NBR 15575: 2013. Given the above, this work studied two groups of lightweight self-compacting concrete (LSCC): the first associating expanded clay and rubber from unserviceable tires, and the second combining expanded clay and air entraining additive, in view of the requirements described in ABNT NBR 8953: 2015. Material and concrete characterization tests were performed in the fresh and hardened states, considering properties of densability, density, mechanical strength and acoustic performances. The results indicated that the traits studied met the criteria of self-compacting concrete (SCC) in the fresh state. As for the analysis in the hardened state, they were classified as lightweight self- compacting concretes, with mechanical resistance performance that allows applications in structural and sealing elements. In addition, there was a gain in performance regarding the acoustic properties of both rubberized concretes and concretes with air entraining additive compared to reference lightweight concrete Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia CAPES 37-P-2774-2019

Orientador: Rosa Cristina Cecche Lintz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Existem diversas pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novos produtos, novas tecnologias e novos usos para materiais já existentes e que possuem grande potencial de reutilização, podendo entrar novamente na cadeia produtiva. Os pneus inservíveis causam grande impacto negativo tanto na área de saúde como na ambiental. Minimizar estes impactos, buscando alternativas como a utilização desse material em novos produtos com diferentes usos, se torna prioridade. Este trabalho apresenta um estudo experimental utilizando níveis crescentes de substituição de agregados miúdos por resíduos de borracha de pneus em argamassas e sua influência nas propriedades mecânicas, acústicas e térmicas. Foram estudadas argamassas contendo 5%, 10% 15% e 20% de resíduos de borracha de pneu em substituição ao agregado miúdo natural. Os ensaios realizados foram: caracterização física dos agregados componentes das argamassas, ensaios no estado fresco e endurecido das argamassas, como índice de consistência, retenção de água, densidade de massa, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade, coeficiente de capilaridade, resistência potencial da aderência à tração. Além destes ensaios também foi verificado o desempenho acústico e térmico das argamassas e analisada sua microestrutura. Pode-se constatar que houve melhora das propriedades acústicas e térmicas com teores crescentes de borracha nas misturas. E, para os traços estudados é possível afirmar a viabilidade técnica do uso de resíduos de borracha de pneus inservíveis em argamassas para assentamento e revestimento de tetos e paredes Abstract: There are a lot of research related to the development of new products, new technologies and new uses for existing materials that have great potential for reuse, and can enter the production chain again. Waste tires have a major negative impact on both health and the environment. Minimizing these impacts, seeking alternatives such as the use of this material in new products with different uses, becomes a priority. This work presents an experimental study using increasing levels of substitution of small aggregates by rubber waste tires in mortars and their influence on mechanical, acoustic and thermal properties. Mortars containing 5%, 10% 15% and 20% tire rubber residues were studied to replace the natural fine aggregate. The tests performed were: physical characterization of the mortar component aggregates, tests in the fresh and hardened state of the mortars, such as consistency index, water retention, mass density, compressive strength, tensile strength in flexion, modulus of elasticity, coefficient capillarity, potential tensile bond strength. In addition to these tests, the acoustic and thermal performance of the mortars was also checked and their microstructure was analyzed. It can be seen that there was an improvement in the acoustic and thermal properties with increasing levels of rubber in the mixtures. And,for the studied strokes, it is possible to affirm the technical viability of using rubber waste from waste tires in mortars for laying and covering ceilings and walls Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia CAPES 001

Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Antônio Carlos dos Santos Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Com a necessidade de popularizar o concreto autoadensável (CAA) nos canteiros de obras brasileiros, há a necessidade de explorar outras características além da fluidez, coesão e resistência mecânica que tem sido objeto de inúmeras pesquisas. Características que influenciam diretamente na durabilidade do CAA como a retração e o surgimento de fissuras vêm ganhando espaço no campo da pesquisa, uma vez que o emprego de agregados mais finos, utilização de aditivos superplastificantes e um alto teor de argamassa podem levar ao aumento do surgimento de fissuras no CAA devido ao processo de retração por secagem ou retração plástica. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio das correlações das metodologias de ensaios de retração, placas e anéis com restrição, a influência da argamassa no potencial de surgimento de fissuras do CAA e o controle dessas fissuras por meio da adição de fibras de polipropileno (PP). Para tanto, foram estudados traços de CAA e de argamassa: traço-referência e traços com fibras de 6mm, 12mm e 24mm de comprimento nas adições em relação ao volume do CAA e argamassa do CAA de 0,05%,0,10%, 0,15% e 0,20%. Para os ensaios de retração foram utilizados os critérios das normas ASTM C1579:2013 (placas) e ASTM C1581:2016 (anéis), e foram propostas novas dimensões nas placas e anéis para estabelecer a correlações entre os ensaios e apresentar uma metodologia para ensaios de retração do CAA. Para as análises das correlações foram utilizados os critérios do coeficiente PEARSON e a análise da regressão e variância (ANOVA). Os traços com adições de fibras apresentaram diminuição significativa das fissuras no CAA e nas argamassas, variando de 40% a 98% a sua taxa de redução, apresentando também um retardo no surgimento destas que variou entre 9 a 20 dias para surgimento das primeiras fissuras. Os ensaios de placas e anéis apresentam correlações em relação ao potencial de surgimento de fissuras do CAA. A proposta de novas dimensões se apresentou viáveis para ensaios com baixo teor de adição e fibras de entre 6 e 12 mm. Embora as maiores adições de fibras com maior comprimento tenham influenciado positivamente na diminuição das fissuras, estas influenciam a fluidez e coesão do CAA e argamassa. As fissuras nas argamassas, bem como sua idade média influenciaram diretamente nos resultados de fissuração e idade de fissuras do CAA. Fatores como área de forma, volume de CAA e argamassa, teor de adição de fibras e o comprimento das fibras são correlações fortes no que diz respeito ao surgimento e controle de fissuras no CAA nas primeiras idades e podem contribuir para maior durabilidade e qualidade das estruturas de concreto Abstract: Having to popularize self-compacting concrete (SCC) in Brazilian construction sites, there is the necessity of exploring characteristics other than fluidity, cohesion and mechanical resistance that were the purpose of many researches. Characteristics that directly influence the durability of SCC, like retraction and cracks appearance, have been gaining space in fields of research, since the use of thinner aggregations, usage of super plasticised additives and a greater volume of mortar can lead to greater cracks appearance in SCC due to the drying or plastic retraction process. This work aims to check, through correlations in the method of boards and restricted rings shrinkage testing, the influence of mortar in the potential of cracks appearances in SCC and the control of these cracks by adding polypropylene (PP) fibre. To do this, we studied traces of SCC and mortar: adding reference traces and traces with 6mm, 12mm and 24mm long fibre to SCC volumes and 0,05%, 0,10% and 0,20% mortar. For the retraction tests, we used the criteria from norms ASTM C1579:2013 (boards) and ASTM C1581:2016 (rings), and proposed new board and ring dimensions to establish the correlation between the tests and show a SCC retraction test method. To analyse the correlations, we used the PEARSON coefficient criteria and the regression and variance analysis (ANOVA). The traces added with fibre showed significant decrease in craks of SCC and mortar, varying from 40% to 98% in reduction rate, as well as delaying the first fissures in 9 to 20 days. The board and ring tests showed correlations to potential cracks appearances in SCC. The proposal of new dimensions showed itself to be viable in low levels of fibre addition, between 6 and 12 mm. Though larger additions of longer fibre gave positive cracks reduction, it also influenced the fluidity and cohesion of SCC and mortar. The craks in mortar, as well as its average age influence directly in fissuring results and in the age of craks in SCC. Factors like shape area, SCC and mortar volume, level of fibre addition and fibre length are strong correlations in terms of the appearance and control of SCC craks in the first ages and can contribute to more durability and quality in concrete structures Doutorado Ciência dos Materiais Doutor em Tecnologia CAPES 001

Orientador: Rosa Cristina Cecche Lintz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Neste trabalho foi abordada a influência da utilização de resíduos de borracha de pneus nas características físicas, mecânicas e de durabilidade do concreto de alto desempenho (CAD). O resíduo de borracha é oriundo do processo de recauchutagem de pneus de carga (ônibus e caminhões) e foi utilizado em substituição parcial do agregado miúdo (areia) nas porcentagens de 7,5%, 15% e 30% em relação à massa da areia. No programa experimental foram testadas três diferentes dosagens de concreto, variando o teor de água/cimento e aditivo superplastificante. Visando melhorar a resistência mecânica do CAD com borracha, foi utilizado um tratamento da superfície das fibras de borracha com CaCO3-SiO2 (carbonato de cálcio-sílica). Para a caracterização física do concreto foram realizados os seguintes ensaios: consistência do concreto no estado fresco; absorção de água, índice de vazios e massa específica no estado endurecido. Para a caracterização mecânica foram realizados os ensaios de resistência à compressão; resistência à tração na flexão; módulo de elasticidade e resistência ao impacto de corpo duro. Para a caracterização quanto à durabilidade foram realizados os ensaios de resistência à abrasão; resistência ao ataque químico; resistividade elétrica; carbonatação natural e penetração de íons cloretos. Além desses, foram realizados alguns ensaios complementares como absorção sonora, ensaio ultrassônico para a obtenção do coeficiente de atenuação sonora e velocidade de propagação do som e análise de microscopia. A partir dos resultados obtidos verificou-se que a incorporação de borracha de pneus proporcionou maior ductilidade ao concreto de alto desempenho, observou-se que o CAD com borracha pode ser utilizado até mesmo em ambientes altamente agressivos, e que embora a resistência à compressão para o concreto com 30% de substituição da areia pela borracha tenha reduzido em torno de 50%, em relação ao concreto sem borracha, não se descarta a propriedade de melhor desempenho, uma vez que a resistência atingida está dentro da classe dos concretos estruturais e que houve ganho de outras propriedades, demostrando assim, a viabilidade do concreto emborrachado de alto desempenho e seu potencial em aplicações estruturais Abstract: In this work the influence of the use of waste tire rubber on the physical, mechanical and durability characteristics of high performance concrete (HPC) was discussed. The waste tire rubber is derived from the retreading of load tires (buses and trucks) and was used in partial replacement of the fine aggregate (sand) in the percentages of 7,5%, 15% and 30% in relation to the sand mass. In the experimental program three different concrete dosages were tested, varying the content of water/cement and superplasticizer additive. In order to improve the mechanical strength of the HPC with rubber, a surface treatment of the rubber fibers with CaCO3-SiO2 (calcium carbonate-silica) was used. For the physical characterization of the concrete, the following tests were performed: consistency of the concrete in the fresh state; water absorption, void index and specific mass in the hardened state. For the mechanical characterization the following tests were performed: compressive strength; flexural strength; modulus of elasticity and hard-body impact resistance. To characterize the durability, the following tests were performed: abrasion resistance, resistance to chemical attack; electrical resistivity; natural carbonation and penetration of chloride ions. Some complementary tests were performed, such as sound absorption, ultrasonic test to obtain the sound attenuation coefficient and sound propagation velocity and microscopy analysis. From the results obtained it was verified that the incorporation of tire rubber provided greater ductility to the high performance concrete, it has been observed that the concrete with rubber rubber can be used even in highly aggressive environments, and that although the compressive strength for concrete with 30% sand replacement by rubber has been reduced by about 50% compared to concrete without rubber, the high performance property is not ruled out, since the compressive strength is within the class of structural concretes and that there was gain of other properties, thus demonstrating the feasibility of high performance rubberized concrete and its potential in structural applications Doutorado Ciência dos Materiais Doutora em Tecnologia

Orientador: Leonardo Lorenzo Bravo Roger Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Os elementos construtivos, assim como as paredes são sempre barreiras artificiais aos sinais de radiofrequência independentemente da faixa de operação dos mesmos. O estudo aqui apresentado analisou o quanto o sistema construtivo de paredes Sandwich atenua as ondas de radiofrequência da banda X (8 a 12 GHz). Esse sistema é composto de placas armadas com malha de aço galvanizado em ambos os lados e interligadas entre si. O centro entre essa armadura é preenchido com poliestireno, sendo em ambos os lados concretado com graute ou argamassa industrial. Para efeitos comparativos, os ensaios realizados para o sistema Sandwich foram repetidos em uma parede convencional de bloco de concreto, que por ser uma parede interna de uma edificação, não fica exposta a fatores climáticos externos. Uma contribuição importante do trabalho foi oferecer uma solução para diminuir a atenuação na banda X causada pelas paredes, onde para tal foi proposto à utilização de dispositivos que não demandam a utilização de nenhum tipo de energia externa. Os dispositivos utilizados foram repetidores passivos de radiofrequência. Dois tipos foram propostos: um baseado em arranjos de antenas planares e o outro utilizando antenas cornetas. Ambas as soluções se mostraram eficientes e aplicáveis a paredes Sandwich revestidas com argamassa industrial ou graute. O repetidor de arranjo de antenas planares apresentou um ganho discreto e restrito a uma faixa estreita de frequência dentro da banda X, já o repetidor de antenas cornetas mostrou um ganho significativo em quase toda a banda, conseguindo diminuir satisfatoriamente a atenuação causada pela parede Sandwich e consequentemente melhorar os níveis de sinais recebidos através da mesma. Essa possível aplicabilidade de repetidores passivos não foi encontrada em ampla pesquisa bibliográfica realizada, destacando-se a originalidade da solução proposta. Os protótipos das antenas cornetas utilizadas no repetidor foram fabricados em uma impressora 3D, o que constitui uma importante inovação. A utilização combinada do sistema Sandwich com repetidores passivos nas paredes pode aumentar o nível de sinal disponível para as comunicações no interior das edificações em serviços que utilizam sinais de banda X, podendo essa solução ser adaptada a outras bandas de frequência, utilizando outras antenas, para resolver inúmeros problemas atuais e futuros das comunicações sem fio no interior das edificações Abstract: Constructive elements as well as walls are always artificial barriers to radiofrequency signals. Sandwich attenuates the radio frequency waves of the X band (8 to 12 GHz). This system consists of galvanized steel mesh panels on both sides and interconnected with each other. The center between this armor is filled with polystyrene, being in both sides concreted with graute or industrial mortar. For comparative comparison, the tests performed for the Sandwich system were repeated on a conventional concrete block base, which because it was an internal wall of a building, was not exposed to an external climatic model. The database was a solution for the attenuation of an anxiety dose. The devices used were passive radio frequency repeaters. Two types were proposed: a base in arrangements of planar antennas and the other using hornet antennas. The solutions are efficient and apply sandwich coated with industrial mortar or graute. The planar antenna array repeater presented a discrete gain and restricted the frequency range within the X band, since the antenna repeater horns had a significant gain in almost the entire band, being able to decrease the attenuation in a satisfactory way, consequently, the levels of received signals through it. The possibility of applying for repetitions was not found in a bibliographical research carried out, highlighting the originality of the proposed solution. The protopipes of the antenna horns are not repetitive were manufactured in a 3D printer, which is an important innovation. The combined use of the Sandwich system with safety repeats on the bars can increase the signal level available for communications within the editions on services that use X-band, Resolver in progress, and future wireless communications signals within buildings Doutorado Sistemas de Informação e Comunicação Doutora em Tecnologia CAPES

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Concretos autodensáveis (CAA), leves (CL) e emborrachados (CE) vêm sendo estudados individualmente nos últimos anos, entretanto, pesquisas sobre o concreto leve autoadensável emborrachado (CLAE) são desconhecidas. Portanto, este trabalho ressalta a originalidade do estudo do CLAE, que apresenta propriedades especiais, principalmente pela utilização da argila expandida e borracha de pneu inservível, os quais apresentam massa específica '< ou =" 2.000 kg/m³, diferentemente dos agregados convencionais, com massa em torno de 2.500 kg/m³. Foi desenvolvido um amplo programa experimental, tendo como objetivos o estudo dos processos de dosagem e produção, caracterização das propriedades no estado fresco e endurecido, análise das propriedades térmicas e acústicas, além da obtenção de informações microestruturais. Os resultados demonstraram que a argila expandida, a qual possui textura superficial lisa, melhorou a trabalhabilidade do concreto, quando comparada a do CAA com agregados convencionais, os quais possuem textura superficial áspera. Em contrapartida, a borracha atuou de maneira negativa nas propriedades no estado fresco do concreto leve autoadensável (CLA), uma vez que este agregado possui arestas angulosas. Quanto as características mecânicas, resultantes dos ensaios de resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade, os CLAE, por apresentarem redução da massa específica, exibiram valores menores do que os encontrados para o CAA convencional, produzido com agregados mais densos e ásperos. Foi observado que a utilização de agregados leves, substituindo os agregados convencionais, promovem um aumento de ? 50% da atenuação acústica e, diminuição de ? 70% da condutividade térmica, desempenhos que garantem melhores isolamentos térmicos e acústicos, segundo a ABNT NBR 15575:2013. Quanto à análise microestrutural, foi constatado que, com a utilização da argila expandida, houve diminuição dos poros na matriz da pasta de cimento e da espessura da zona de transição interfacial (ZTI), uma vez que a água de amassamento não foi absorvida pela argila, fato que, normalmente, ocorre no agregado convencional. Em contrapartida, a ZTI do CLAE se apresentou mais porosa e frágil, devido a característica hidrofóbica da borracha. Ficou evidente que a utilização conjunta de 100% de argila expandida e 15% de borracha de pneu inservível promoveu a manutenção das características mecânicas e, ainda, garantiu melhores isolamentos térmicos e acústicos que o concreto convencional, além de promover a destinação correta da borracha de pneu inservível Abstract: Self-compacting concrete (SCC), lightweight concrete (LC) and rubberized concrete (RC) have been studied individually in recent years, however, investigations of self-compacting lightweight rubberized concrete (SCLRC) are unknown. Therefore, this work highlights the originality of the study of the SCLRC, which presents special properties, mainly by the use of expanded clay and unserviceable tire rubber, which have a specific mass ? 2,000 kg/m³, unlike conventional aggregates, with mass around 2,500 kg/m³. A broad experimental program was developed, with the objectives of studying the dosage and production processes, characterization of the properties in the fresh and hardened state, analysis of the thermal acoustic properties, as well as the obtaining of microstructural information. The results showed that the expanded clay, which has a smooth surface texture, improved the workability of the concrete, when compared to the SCC with conventional aggregates, which have rough surface texture. On the other hand, the rubber acted negatively on the properties in the fresh state of self-compacting lightweight concrete (SCLC), since this aggregate has angular edges. As for the mechanical characteristics resulting from the tests of compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity, the SCLRC, due to their reduction in the specific mass, showed lower values than those found for conventional SCC, produced with denser and coarser aggregates. It was observed that the use of lightweight aggregates, replacing conventional aggregates, promotes an increase of ? 50% in acoustic attenuation and ? 70% decrease in thermal conductivity, performances that guarantee better thermal and acoustic insulation, according to ABNT NBR 15575:2013. As for the microstructural analysis, it was observed that, with the use of expanded clay, there was a decrease in the pores in the cement paste matrix and in the interfacial transition zone (ITZ) thickness, since the kneading water was not absorbed by the clay, a fact that normally occurs in the conventional aggregate. In contrast, the SCLRC ITZ presented more porous and fragile, due to the hydrophobic characteristic of the rubber. It was evident that the combined use of 100% expanded clay and 15% unserviceable tire rubber promoted the maintenance of the mechanical characteristics and also guaranteed better thermal and acoustic insulation than conventional concrete, besides promoting the correct destination of tire rubber unserviceable Doutorado Ciência dos Materiais Doutora em Tecnologia de Alimentos CAPES

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Esta pesquisa versa sobre o estudo da influência do teor de argamassa ideal sobre as características de concretos leves auto adensáveis (CLAA), tanto no estado fresco como no estado endurecido, apresentando um concreto com propriedades especiais em função da utilização conjunta de argila expandida e sílica ativa. Desenvolveu-se um amplo programa experimental para análise dos concretos, tendo como objetivos o estudo dos processos de dosagem e produção, caracterização das propriedades dos concretos no estado fresco e endurecido. Foram produzidos seis traços com diferentes teores de argamassa (50, 55, 60, 65, 70 e 75%). Para a produção dos mesmos foi aplicado o método de dosagem para CAA desenvolvido por Borja (2011), o qual se mostrou satisfatório no que diz respeito às propriedades de fluxo dos CLAA¿s. Foram adicionadas diferentes granulometrias de argila expandida e confeccionados corpos-de-prova cilíndricos de 100 mm de diâmetro e 200 mm de altura. As propriedades do concreto fresco foram avaliadas no que diz respeito ao espalhamento, tempo de escoamento, habilidade passante. No estado endurecido foram determinadas as resistências à compressão, à tração por compressão diametral, massa especifica, absorção por imersão, índices de vazios e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados do programa experimental demonstraram que os CLAA¿s são adequados devido auto adensibilidade e a manutenção das propriedades mecânicas, na microscopia eletrônica de varredura apresentou-se uma menor espessura da zona de transição, mostrando assim que todos os resultados atendem as prescrições das Normas Brasileiras, tanto no estado fresco como no estado endurecido Abstract: This research deals with the study of the influence of the ideal mortar content on the characteristics of lightweight self-compacting concrete (CLAA), both in the fresh state and in the hardened state, presenting a concrete with special properties due to the use of expanded clay and silica active A large experimental program was developed for the analysis of concretes, with the objectives of the study of the dosage and production processes, characterization of the concrete properties in the fresh and hardened state. Six traces were produced with different mortar contents (50, 55, 60, 65, 70 and 75%). For the production of the same, the dosage method for CAA developed by Borja (2011) was applied, which was satisfactory with respect to the flow properties of the CLAA's. Different granulometries of expanded clay were added and cylindrical specimens 100 mm in diameter and 200 mm in height were made. The properties of the fresh concrete were evaluated with respect to the spreading, flow time, passing ability. In the hardened state, the compressive strength, diametral compression traction, specific mass, immersion absorption, void indices and scanning electron microscopy (SEM) were determined. The results of the experimental program demonstrated that the CLAA's are adequate due to self-sensitivity and the maintenance of the mechanical properties. In the scanning electron microscopy, a lower thickness of the transition zone was shown, thus showing that all the results that comply with the Brazilian Standards , both in the fresh state and in the hardened state Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: No estudo da microestrutura do concreto existem três fases de grande importância: agregado, matriz da pasta de cimento e uma interface denominada Zona de Transição (ZT). MEHTA&MONTEIRO (2014) definem a zona de transição como o elo fraco da corrente e como a fase de limite da resistência do concreto. As características e os componentes da zona de transição são determinantes para as propriedades do concreto endurecido, influenciando significativamente na resistência mecânica e em sua durabilidade. As propriedades físicas e mecânicas da pasta de cimento Portland dos concretos resultam de uma série de processos complexos que acontecem durante a mistura e o lançamento, incluindo as reações de hidratação. O concreto auto adensável possui em sua composição superplastificantes, aditivos modificadores de viscosidade e adições minerais finas proporcionando a capacidade de fluir, de auto adensar pelo seu próprio peso, preencher fôrmas e escorrer por obstáculos (armaduras, curvas) com êxito, qualidade e confiabilidade. O estudo da microestrutura da zona de transição e dos produtos formados pela hidratação do cimento como a etringita em suas variadas fases por meio da microscopia eletrônica de varredura acoplada ao detector de energia dispersiva de raios-x (MEV-EDS) torna-se necessário devido à variabilidade de compostos presentes nas características do concreto, de modo a avaliar seu arranjo estrutural, permitindo evidenciar a morfologia dos compostos hidratados em função das condições em que ocorreu a hidratação. Nesta dissertação avaliou-se o comportamento reológico do concreto auto adensável em seu estado fresco e endurecido, visando à obtenção das propriedades segundo as normas técnicas, contribuição aos estudos da zona de transição do concreto auto adensável, e dos produtos da hidratação dos cimentos por meio da microscopia eletrônica de varredura acoplada a energia dispersiva de raios-x (MEV-EDS) Abstract: In the study of the microstructure of the concrete, there are three phases of great importance: the aggregate, the cement paste matrix and an interface called transition zone (TZ). MEHTA&MONTEIRO (2014) define the transition zone as the weak link in the chain and as the phase of concrete strength limit. The characteristics and transition zone components are decisive for the properties of the hardened concrete, significantly influencing the mechanical strength and durability. The physical and mechanical properties of Portland, mortars and concrete result of a series complex processes that happens during mixing and the release, including hydration reactions. The concrete self compacting has in its superplasticisers composition, viscosity modifiers additives and fine mineral additions providing the ability to flow, self densify by its own weight, to fill molds and drain by obstacles (reinforcement, curves) with success, quality and reliability. The study of the transition zone of microstructure and products formed by cement hydration as ettringite in its various phases by scanning electron microscopy coupled to energy dispersive detector X-ray (SEM-EDS) becomes necessary due the variability of compounds present in the concrete characteristics, in order to assess its structural arrangement, allowing to display the morphology of hydrated compounds according to the conditions in which the hydration occurred. In this dissertation evaluated the rheological behavior of self compacting concrete in its fresh and hardened condition in order to obtain the properties according to the technical rules, contribution to the studies of the transition zone of concrete self compacting, and the hydration products of cement through the scanning electron microscopy coupled to energy dispersive x-ray (SEM-EDS) Mestrado Tecnologia e Inovação Mestra em Tecnologia CAPES

Orientador: Rosa Cristina Cecche Lintz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: A utilização e o reaproveitamento de resíduos na construção civil vêm contribuir para o desenvolvimento sustentável do setor. O Poli tereftalato de etileno (PET) é o segundo polímero mais encontrado nos aterros no Brasil. Esta pesquisa versa sobre a incorporação do pó de PET na produção de concreto auto adensável (CAA) e o estudo no estado fresco de suas três principais características: coesão, fluidez e resistência à segregação. No estado endurecido foram verificadas as resistências à compressão e à tração. Inicialmente foram realizados ensaios de caracterização química do PET em laboratório creditado pelo INMETRO e após ser constatado que o resíduo analisado estava dentro de limites seguros de utilização este foi incorporado ao concreto. Para atender as características de um CAA é necessário que o traço seja rico em finos. Assim, foram elaborados traços em massa com adições, em relação à massa do agregado miúdo, de 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7% e 10%. As propriedades do CAA no estado fresco foram verificadas pelos ensaios de espalhamento pelo método do cone de Abrams, funil em V e caixa L. No estado endurecido foram realizados ensaios para análise das resistências à compressão, à tração e microscopia eletrônica por varreduras (MEV). Apesar de todos os traços apresentarem uma redução em relação às resistências de compressão e à tração, as adições de 1%, 2%, 3% e 4% atenderam os limites mínimos da Norma Brasileira de CAA no estado fresco. Pelo MEV foi possível observar a falta de interação e envolvimento do pó de PET com a pasta de cimento, o que contribuiu para a redução das resistências. Em relação às análises estatísticas pelo método ANOVA, das resistências medidas, todas as adições apresentaram variações entre si. Portanto pode-se constatar que, para os traços de concreto estudados com teores de resíduos acima de 4%, não foram atendidas as condições mínimas especificadas pelas recomendações brasileiras para concreto auto adensável com função estrutural Abstract: Use and reuse of waste in construction complement the sustainable development of the sector. Poly ethylene terephthalate (PET) is the second most polymer found in landfills in Brazil. This research is about the incorporation of PET powder in the production of self-compacting concrete (SCC) and the study of fresh state in its three main features: cohesion, fluidity and resistance to segregation. In the hardened state the compressive and tensile strength were observed. Initially it was performed chemical characterization of PET laboratory tests credited by INMETRO and after been found that the residue was analyzed within safe limits this use was incorporated into the concrete. To meet the characteristics of a SCC is necessary that the stroke be rich in fines. Thus, mixtures were made with additions mass, relative to mass of the fine aggregate by 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7% and 10%. SCC properties in the fresh state were verified by scattering tests by Abrams cone method, funnel V and L. In case hardened state tests were conducted to analyze the compressive strength, tensile and Scanning Electron Microscopy method (SEM). Although all the features have shown compression and tensile strength reduction, the additions of 1%, 2%, 3% and 4% met the minimum limits of SCC Brazilian Standard fresh state. SEM method made possible to observe the lack of interaction and involvement of PET powder with the cement paste, which contributed to resistance reduction. Regarding statistical analysis by ANOVA method, the resistance measures, all additions showed variations between them. Therefore, it can be concluded that for concrete recipes with residue levels above 4%, the minimum requirements specified by the Brazilian recommendations for self-compacting structural concrete have not been met Mestrado Ciência dos Materiais Mestre em Tecnologia

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Esta pesquisa versa sobre o estudo das propriedades mecânicas do concreto auto-adensável reforçado com fibras de aço e a análise de sua produção. A introdução de fibras de aço no concreto contribui para o reforço do compósito quando submetido a carregamento que gera tensão de tração, melhorando principalmente sua ductilidade e tenacidade. Devido ao acréscimo de fibras, as tensões são transferidas por meio das fissuras, diminuindo a propagação e expansão das mesmas, conferindo resistência residual pós-fissuração do concreto, além de proporcionarem grande capacidade de absorção de energia, tornando o comportamento do compósito pseudo-dúctil. Para realização deste trabalho foram utilizadas fibras de aço Dramix 45/30, com ancoragem nas extremidades, dosadas nos teores 25 kg/m³, 50 kg/m³ e 75 kg/m³. Manteve-se a relação água/cimento, bem como o teor de argamassa para todas as misturas envolvidas. Para cada teor foram moldados corpos de prova cilíndricos de dimensões 10x20cm que foram submetidos aos ensaios de resistência à compressão e resistência à tração por compressão diametral, e prismas de concreto de 10x10x40 cm, que foram submetidas ao ensaio de tenacidade JSCE-SF4 e destas, foram extraídos corpos de prova de 10x10x10 cm para realização do Ensaio Barcelona, normalizado pela UNE 83515 (2010). Foram extraídas, também, pequenas amostras que, posteriormente, foram submetidas à Miscroscopia Eletrônica de Varredura (MEV), realizados no Centro Nacional de Pesquisa e Materiais CNPEM, onde foi possível analisar a interação da fibra de aço com a matriz de cimento. Os resultados mostraram-se favoráveis à utilização de fibras de aço no concreto auto-adensável e, por meio das curvas carga versus deslocamento foi possível correlacionar os ensaios Barcelona e JSCE-SF4, tendo um controle maior da abertura de fissuras, principalmente para os baixos teores de fibras Abstract: This research deals with the study of mechanical properties of self-compacting concrete reinforced with steel fibers and the analysis of its production. The introduction of steel fibers in concrete help to strengthen the composite when subjected to force that generates tensile stress, especially improving the ductility and toughness of the material. Fibers transfer stresses through the cracks, reducing its propagation and expansion, giving residual strength after cracking of the concrete, and provide a great capacity of absorption of energy, thus making the behavior pseudo-ductile of the composite. For this work, were used steel fibers Dramix 45/30, with anchoring at the ends, dosed at levels 25 kg / m³, 50 kg / m³ and 75 kg / m³. Remained the water/cement ratio and the content of mortar for all involved mixtures. For each content, were molded cylindrical specimens with dimentions 10x20 cm that were subjected to compressive strength tests and tensile strength by diametrical compression tests, and concrete prisms with dimentions 10x10x40 cm, that were submitted to JSCE-SF4 tenacity test and, from these, were extracted specimens of 10x10x10 cm for performing the Barcelona test, normalized by the UNE 83 515 (2010). Small samples were also extracted, which subsequently underwent to Electronic Miscroscopy, performed at the National Center for Research and Materials CNPEM, where it was possible to analyze the interaction of steel fiber to the cement matrix. The results were favorable to the use of steel fibers in self-compacting concrete and, through the load curves versus displacement, was possible to correlate the Barcelona test and JSCE-SF4 taking greater control of crack width, especially for the low fiber content Mestrado Ciência dos Materiais Mestra em Tecnologia CAPES

Orientadores: Carmenlucia Santos Giordano Penteado, Rosa Cristina Cecche Lintz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Neste trabalho, a utilização do resíduo da retífica de placas cerâmicas de revestimentos em peças pré-moldadas de concreto para uso em pavimento intertravado, em bases técnica e ambiental, foi investigada. Foram realizados estudos em ambiente laboratorial utilizando o resíduo cerâmico como substituto parcial da areia e do cimento nas porcentagens de 5% a 30% em massa. Foram produzidas peças pré-moldadas de concreto para avaliação da resistência à compressão e absorção de água e os dados obtidos foram analisados estatisticamente utilizando-se ANOVA seguida de teste de Tukey. Em relação à resistência mecânica e absorção de água, a substituição de areia pelos resíduos cerâmicos apresentou melhores resultados em comparação ao controle. Porém, a substituição do cimento pelo resíduo de porcelanato nas maiores proporções de incorporação apresentou um decréscimo da resistência mecânica e aumento da absorção de água. Os resultados deste estudo demonstram a viabilidade da utilização do resíduo da retífica de placas cerâmicas como elemento substituto parcial da areia e do cimento na produção de concreto para uso em pisos intertravados. A utilização do resíduo de revestimento leva à economia dos recursos naturais, contribuindo para a sustentabilidade ambiental Abstract: In this work the use of grinding waste of coating ceramic tiles production in interlocking pavement blocks was investigated. Technical and environmental issues were studied. Laboratory studies were conducted using the ceramic waste as partial replacement of sand and cement from 5% to 30% in mass. Precast concrete specimens were produced, compressive strength and water absorption evaluated and data statistically analyzed using ANOVA followed by Tukey test. In relation to compressive strength and water absorption, when the ceramic wastes were used as substituent of sand better results were obtained in relation to the control. But when the porcelain wastes were used as substituent of cement in the highest proportions, a decrease of compressive strength and increase in water absorption was observed. The results indicated the technical feasibility of using grinding waste to partially substitute sand and cement in concrete production to be used in interlocking paving production. The use of grinding ceramic wastes as described in this work leads to the economy of natural resources, contributing to environmental sustainability Mestrado Tecnologia e Inovação Mestre em Tecnologia

Orientador: Jose Luiz Antunes de Oliveira e Sousa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Este trabalho enfoca o estudo de processos de fratura em vigas de concreto, concreto reforçado com fibras de aço, concreto armado e concreto armado reforçado com fibras de aço, através da simulação numérica com o código de elementos finitos DIANA. O estudo envolve a área de pesquisa em materiais compósitos à base de cimento, resultantes da adição de fibras de aço descontínuas orientadas aleatoriamente, e a análise numérica de sólidos contendo fissuras. Foram realizadas simulações numéricas de processos de fratura em vigas, sob carregamento monotônico, de acordo com os modelos de fissura discreta (¿discrete crack model¿) e de fissura distribuída (¿smeread crack model¿). As curvas tensão-abertura de fissura (s ¿ ?w), que caracterizam o comportamento do concreto e do concreto reforçado com fibras de aço, após a tensão de tração ser atingida, foram obtidas por retroanálise de vigas entalhadas submetidas ao ensaio de flexão em três pontos. As simulações foram realizadas para comparar resultados numéricos e experimentais de vigas entalhadas carregadas em três pontos e vigas armadas projetadas para ruptura à flexão e ao esforço cortante. Em todos os casos, foram considerados espécimes sem e com adição de fibras de aço Abstract: This work addresses the study of fracture processes in concrete beams with conventional and steel fiber reinforcements, through numerical simulation with DIANA Finite Element Analysis code. The study include the research area of cementitious material composites, obtained from the addition of discrete and randomly oriented steel fibers to the concrete, and the area of numerical analysis of solids containing cracks. Numerical simulations of fracture processes in beams, subject to flexure and shear under monotonic load, were performed according to the smeared crack model and to the discrete crack model. The stress-crack opening curves (s ¿ ?w), used to characterize the material constitutive behavior of the concrete after tensile stress is reached, were obtained by inverse analysis of notched prismatic specimens subject to three-point-bending tests. The simulations were performed to compare numerical and experimental results from notched three-point-bending specimens and from reinforced beams designed for diagonal shear or flexural failure. Specimens with and without steel fibers were analyzed in all the cases Mestrado Estruturas Mestre em Engenharia Civil