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A busca por soluções para equacionar a crescente demanda da construção civil e a sustentabilidade na exploração de recursos naturais passa pela busca de novas fontes renováveis e utilização de resíduos, principalmente os que não são ainda satisfatoriamente absorvidos pela indústria da reciclagem, como o vidro. Amplamente utilizados em todo o mundo, o concreto e demais compósitos cimentícios são uma boa alternativa para a absorção de resíduos de diversas origens, e vêm sendo aprimorados nas últimas décadas, como é o caso do Concreto Autoadensável (CAA). Este estudo investigou a viabilidade de produção de Argamassas Autoadensáveis (AAA) como uma fase inicial para produção de CAA, realizando a substituição da areia por Resíduo de Vidro Moído (RVM) nas proporções de 5%, 10%, 15%, 20% e 30% em massa, utilizando como adição mineral a Sílica Ativa (AS) e como aditivo químico um superplastificante (SPA). Para alcançar os objetivos propostos neste estudo, foram realizados ensaios das argamassas nos estados fresco e endurecido, análise de imagens geradas por microscopia eletrônica de varredura, além da investigação da ocorrência da Reação Álcali Agregado (RAA), visto que o vidro, por sua natureza, é considerado potencialmente reativo. No que tange aos estudos do RVM, foi realizada manipulação de sua granulometria de forma que se aproximasse à da areia. Os resultados mostraram que é viável a utilização de RVM como substituto parcial da areia para a produção de CAA, uma vez que as AAA produzidas atenderam aos requisitos em estado fresco e tiveram, em maioria, suas propriedades mecânicas melhoradas, podendo inclusive atender às aplicações estruturais, como em reforços e reparos. Na ocorrência da RAA, as expansões ficaram dentro do limite estabelecido para não causar danos, com a ocorrência de apenas um resultado que excedeu minimamente este valor, apontando uma participação positiva da atividade pozolânica das partículas finas do RVM, mas principalmente a composição essencial da AAA através de seus aditivos. The search for solutions to equate the growing demand of civil construction and sustainability in the exploration of natural resources involves the search for new renewable sources and use of waste, especially those that are not yet satisfactorily absorbed by the recycling industry, such as the glass. Widely used around the world, concrete and other cementitious composites are a good alternative for the absorption of waste from different origins, and have been improved in the last decades, as the case of Self-Compacting Concrete (SCC). This study investigated the viability of producing Self-Compacting Mortars (SCM) as an initial phase for the production of SCC, replacing the sand with Ground Waste Glass (GWG) in the proportions of 5%, 10%, 15%, 20% and 30% by mass, using Silica Fume (SF) as a mineral addition and a superplasticizer (SPA) as a chemical additive. To achieve the objectives proposed in this study, tests were performed on the mortars in the fresh and hardened states, analysis of images generated by scanning electron microscopy, as well as the investigation of the occurrence of the Alkali-Aggregate Reaction (AAR), because the glass, in its nature, is considered potentially reactive. Regarding the GWG studies, its granulometry was manipulated so that it approximated to sand. The results showed that it is viable to use GWG as a partial substitute for sand in the production of SCC, once the SCM produced met the requirements in fresh state and had their mechanical properties improved, furthermore, in most cases, could even meet structural applications such as in reinforcements and repairs. In the occurrence of AAR, the expansions were within the established limit not to cause damage, with the occurrence of only one result that minimally exceeded this value, indicating a positive participation of the pozzolanic activity of the fine particles of the GWG, but mainly the essential composition of the SCM through its additives.

Buscando melhorias em diversas áreas, a sociedade avança em busca de inovações tecnológicas na descoberta de novos materiais, e os materiais compósitos são produtos deste avanço tecnológico, caracterizados por apresentar melhores desempenhos em suas aplicabilidades devido a combinação de materiais polímeros, metais e cerâmicos em um único material. O presente estudo visou analisar a resistência mecânica demonstrada por materiais compósitos constituídos de concreto armado com PRFC e comparar seus resultados com o concreto armado com aço, tradicionalmente utilizado nas construções. Portanto diferentes geometrias de CDPs foram confeccionadas, utilizou-se tanto o concreto convencional quanto o concreto auto adensável e as armaduras foram fabricadas em barras e também em telas. E adicionalmente estudou-se qual tipo de estribo melhor se adapta as barras de PRFC e quais características da interface concreto/PRFC proporciona a melhor resistência à aderência. As análises deste estudo foram realizadas devido a fabricação dos CDPs em 4 grupos distintos. Os resultados demostraram que apesar da utilização de diferentes materiais para fabricação do estribo e de mudanças realizadas na interface de ligação das barras de PRFC e do concreto, como a alternância de revestimentos de superfícies utilizados nas barras de PRFC e variação do concreto com diferentes resistências, observou-se uma paridade nos valores de resistência mecânica dos materiais concreto armado com barras de PRFC e concreto armado com aço. Entretanto o uso de PRFC em telas moldadas externamente ao concreto apresentou valores de resistência mecânica com ordem de grandeza significativamente maior quando comparados com o uso de aço em telas moldadas externamente ao concreto, fazendo desta configuração de armadura a mais indicada para o aumento de resistência mecânica do material compósito concreto armado com aço para o material compósito concreto armado com PRFC. Seeking improvements in several areas, society advances in search of technological innovations in the discovery of new materials, and composite materials are products of this technological advance, characterized by presenting better performances in their applicability due to the combination of polymer, metal and ceramic materials in a single material. The present study aimed to analyze the mechanical strength demonstrated by composite materials made of reinforced concrete with CFRP and compare its results with the steel reinforced concrete, traditionally used in constructions. Therefore, different geometries of CDPs were made, both conventional and self-compacting concrete were used and the reinforcements were manufactured in bars and also in meshes. Additionally, it was studied which type of stirrup best adapts to CFRP bars and which characteristics of the concrete/CFRP interface provide the best adhesion resistance. The analyzes of this study were carried out due to the manufacture of CDPs in 4 distinct groups. The results showed that despite the use of different materials to manufacture the stirrup and the changes made in the connection interface of the CFRP bars and the concrete, such as the alternation of surface coatings used in the CFRP bars and the variation of concrete with different strengths, it was observed a parity in the values of mechanical resistance of the materials reinforced concrete with CFRP bars and concrete reinforced with steel. However, the use of CFRP in meshes molded externally to the concrete presented values of mechanical strength with an order of magnitude significantly higher when compared to the use of steel in meshes molded externally to the concrete, making this reinforcement configuration the most suitable for increasing mechanical strength. from the composite material reinforced concrete with steel to the composite material reinforced concrete with CFRP.

O ferro fundido nodular é um dos materiais ferrosos mais utilizados pela engenharia atualmente, seja como componentes para a indústria automotiva, para indústria de saneamento básico ou para as indústrias de componentes em geral. Uma das principais matérias-primas para a produção do ferro fundido é a sucata de aço. Atualmente, essa matéria-prima é coletada de diferentes fontes geradoras e é composta por diversos tipos de aços com composições químicas diferentes. Muitos elementos químicos presentes na sucata de aço, mesmo em pequenas concentrações percentuais, são indesejáveis na produção do ferro fundido, visto que alguns deles têm o efeito de provocar alterações significativas da microestrutura dos mesmos. A contribuição desse estudo é investigar o efeito dos elementos cobre, níquel, molibdênio e cromo, comumente presentes na sucata de aço, como promovedor da matriz martensítica em um ferro fundido nodular no estado bruto de fundição. Foram utilizados teores inferiores à 1%p para cada elemento investigado e as peças foram produzidas utilizando-se a fundição por centrifugação horizontal. Pela análise das imagens de microscopia eletrônica de varredura e análise semiquantitativa via Energy Dispersive Spectroscopy observou-se que o níquel e o cobre ficaram distribuídos uniformemente na matriz, enquanto o cromo e o molibdênio formaram carbonetos nos contornos intercelulares. Dentre os quatro elementos investigados, o molibdênio revelou-se como forte promovedor da formação da martensita e as frações dessa fase aumentaram com o aumento da quantidade adicionada desse elemento (35%, 40% e 50%). Os resultados obtidos indicam o caminho provável para a obtenção da matriz totalmente martensítica no estado bruto de fundição e a possibilidade de eliminação de custos relacionados à produção em escala industrial, como o tratamento térmico de austenitização seguido de têmpera que tem um custo operacional estimado em 26173.35 USD ao mês. Ressalta-se que a análise da viabilidade da eliminação do tratamento térmico deve considerar o custo com o consumo da liga ferro-molibdênio e as particularidades de processo de cada fundição. Nodular cast iron is one of the most used ferrous materials by engineering currently, whether as components for the automotive industry, for the basic sanitation industry or for the component industries in general. One of the main raw materials for the production of cast iron is steel scrap. Currently, this raw material is collected from different generating sources and is composed of different types of steel with different chemical compositions. Many chemical elements present in steel scrap, even in small percentage concentrations, are undesirable in the production of cast iron, since some of them have the effect of causing significant changes in their microstructure. The contribution of this study is to investigate the effect of the elements copper, nickel, molybdenum and chromium, commonly present in steel scrap, as a promoter of the martensitic matrix in a nodular cast iron in the as casted state. Contents lower than 1%w were used for each element investigated and the pieces were produced by centrifugation casting process. By analyzing the scanning electron microscopy images and semiquantitative analysis via Energy Dispersive Spectroscopy, it was observed that nickel and copper were uniformly distributed in the matrix, while chromium and molybdenum formed carbides in the intercellular contours. Among the four elements investigated, molybdenum proved to be a strong promoter of martensite formation and the fractions of this phase increased with the increase in the amount added of this element (35%, 40% and 50%). The results obtained indicate the probable path to obtain the totally martensitic matrix in as casted state and the possibility of eliminating costs related to production on an industrial scale, such as the austenitization heat treatment followed by quenching, which has an estimated operating cost of 26173.35 USD per month. It is noteworthy that the analysis of the feasibility of eliminating the heat treatment should consider the cost with the consumption of the ferro-molybdenum alloy and the particularities of the process of each foundry

O alumínio é verdadeiramente o metal da vida moderna. Ligas de alumínio tratáveis termicamente envolvem atualmente um lugar de destaque no setor industrial e com perspectivas ainda maiores de utilização no futuro. A liga A356 é amplamente utilizada nas áreas automotiva, aeroespacial e outras áreas industriais devido às suas excelentes propriedades, incluindo alta resistência, baixa densidade e excelente capacidade de fundição. Visando benefícios em custo de produção, menos consumo de energia e eliminação de danos ambientais associados aos setores de mineração e refino, a reciclagem de ligas de alumínio têm sido muito explorada. Nas ligas de fundição recicladas, o ferro é a principal impureza encontrada e, devido à sua baixa solubilidade no alumínio, sua presença leva a formação de segundas fases, como compostos intermetálicos β - Al5FeSi que se apresentam-se na forma de plaquetas finas e longas (agulhas) que possuem caráter frágil, degradando a resistência e ductilidade da liga, pois atuam como concentradores de tensões. O tamanho das agulhas da fase β - Al5FeSi aumentam quanto maior o teor de ferro na liga e menor a taxa de resfriamento. Assim, o controle ideal da concentração de ferro nas ligas de fundição é essencial. Com o objetivo de avaliar o efeito do teor de ferro na microestrutura e nas propriedades mecânicas da liga A356 foi realizado a fundição da liga contendo em sua composição 1% e 3% de ferro e depois foram tratadas termicamente. A microestrutura após refusão e solidificação apresentou fases intermetálicas com morfologia acicular da composição AlSiMgFe e AlFeSi. Já a microestrutura após tratamento térmico apresentou fases intermetálicas em formas de agulhas de composição β - Al5FeSi. As adições de ferro resultaram na diminuição da taxa de resfriamento. Foi constatado que a medida que o teor de ferro aumenta, verifica-se uma redução na distribuição da fração volumétrica dos precipitados e um aumento no tamanho de grão. Constata-se também que com diferentes taxas de resfriamento, a fração volumétrica se altera, concluindo que quanto maior a taxa de resfriamento, maior a fração volumétrica. A partir da realização do ensaio de microdureza para as amostras pós refusão, foi possível notar um aumento nos valores das ligas com teores de ferro. Os valores de microdureza em relação às taxas de resfriamento utilizadas na têmpera, foram inesperados. A simulação de reciclagem deste trabalho e consequente contaminação do ferro na liga A356 gerou mudanças na sequência de solidificação, possibilitando o surgimento de fases primárias formadas de ferro antes da cristalização dos grãos de alumínio. Aluminum is the metal of modern life. Heat-treatable aluminum alloys currently occupy a prominent place in the industrial sector and with even greater prospects for use in the future. The A356 alloy is extended to automotive, aerospace and other industrial areas due to its excellent properties, including high strength, low density and excellent castability. Aiming at production cost benefits, less energy consumption and elimination of environmental damage associated with the mining and refining sectors, the recycling of aluminum alloys has been widely explored. In recycled foundry alloys, iron is the main impurity found and, due to its low solubility in aluminum, its presence leads to the formation of second phases, such as β - Al5FeSi intermetallic compounds which are presented in the form of thin and long platelets (needles ) which have a fragile character, degrading the strength and ductility of the alloy, as they act as stress concentrators. The size of the β - Al5FeSi phase needles increases the higher the iron content in the alloy and the lower the cooling rate. Thus, optimal control of iron concentration in foundry alloys is essential. In order to evaluate the effect of iron content on the microstructure and mechanical properties of the A356 alloy, the alloy was cast, containing 1% and 3% iron in its composition and then heat treated. The microstructure after remelting and solidification presents intermetallic phases with acicular morphology of the AlSiMgFe and AlFeSi composition. On the other hand, the microstructure after heat treatment presents intermetallic phases in needle shapes with β -Al5FeSi composition. The additions of iron resulted in a decrease in the cooling rate. It was found that as the iron content increases, there is a reduction in the distribution of the volume fraction of precipitates and an increase in grain size. It is also verified that with different cooling rates, the volume fraction changes, concluding that the higher the cooling rate, the greater the volume fraction. After performing the microhardness test for post-remelting, it was possible to notice an increase in the values of alloys with iron contents. The microhardness values in relation to the cooling rates used in quenching were unexpected. The recycling simulation of this work and consequent iron contamination in the A356 alloy generated changes in the solidification sequence, enabling the appearance of primary phases formed of iron before the crystallization of aluminum grains.

Agência 1 O concreto autoadensável, CAA, é um concreto que tem características peculiares de fluidez e viscosidade. Para adquirir tais propriedades, utiliza, em sua composição, adições minerais, materiais finos, que, em grande parte, podem ser resíduos industriais e, por isso, um material sustentável. Embora já esteja bastante difundido o uso de areia descartada de fundição (ADF) na produção do concreto, observa-se uma lacuna quanto à areia de exaustão de fundição (AEF) e a sua influência na armadura e, dessa forma, produzir um concreto que atenda às prerrogativas de resistência, durabilidade, maior tempo de vida útil e sustentabilidade. Nesta pesquisa, foi utilizado um valor fixo em todos os traços de resíduo de corte de mármore e granito, RCMG, como adição mineral para melhorar a viscosidade da mistura, e areia de exaustão de fundição (AEF) como substituto parcial (10%, 20%,30%, 40% e 50%) da areia natural. A AEF compõe as ADFs, que correspondem, em média, a 80% dos resíduos gerados na indústria de fundição. Foi avaliada a influência dos materiais na reologia do concreto, na resistência mecânica e na durabilidade. Os parâmetros reológicos foram testados pelos métodos empíricos. As propriedades mecânicas foram avaliadas pela resistência à compressão e resistência à tração por compressão e, como indicadores de durabilidade, foram utilizados os testes de absorção de água por imersão e por capilaridade, a resistividade elétrica volumétrica, a resistência ao ataque aos sulfatos e aos ácidos, a permeabilidade ao cloreto e o potencial de corrosão. No estado fresco, todas as misturas apresentaram características de fluidez e viscosidade requeridas pela ABNT para o CAA. Quanto a compressão todas as misturas foram classificadas de alta resistência. As misturas apresentaram boa resistência ao ataque ácido e ao sulfato, baixa absorção por imersão em água e por capilaridade. Devido a muito baixa permeabilidade aos íons de cloreto e pela alta resistividade elétrica, as misturas se mostraram com probabilidade de corrosão desprezível e no teste de potencial de corrosão a probabilidade variou entre incerta e baixa. Estes resultados indicaram que o CAA com RCMG e AEF apresenta menor permeabilidade aos agentes deletérios e, consequentemente, maior durabilidade quando comparado ao concreto referência. Todas as propriedades foram melhoradas com 30% do resíduo AEF embora tenham sido obtidos bons resultados com até 40%. Neste sentido a utilização dos resíduos traz benefícios ambientais que se traduzem tanto na redução de resíduos depositados em aterros quanto na redução de extração da areia natural. Self-compacting concrete, SCC, is practically a new concrete that has peculiar characteristics of fluidity and viscosity. To acquire such properties, it uses in its composition, mineral additions, fine materials, which, in large part, are industrial waste and, therefore, a sustainable material. Although the use of waste foundry sand (WFS) in concrete is already widespread, there is a gap regarding the waste foundry exhaust sand (WFES) and its influence on the reinforcement and, thus, producing a concrete that meets the prerogatives of compressive strength, durability, longer useful life and sustainability. In this research, the marble and granite processing waste residue, MGPW, was used as a mineral addition to improve the mixture viscosity, and waste foundry exhaust sand (WFES) as a partial substitute (10%, 20%, 30%, 40 % and 50%) of natural sand. Foundry Exhaust Sand makes up the WFSs, which correspond, on average, to 80% of the waste generated in the foundry industry. The influence of materials on concrete rheology, strength and durability was evaluated. Rheological parameters were tested by empirical methods. Mechanical properties were evaluated by compressive strength and splitting tensile strength. As indicators of durability, the tests of water absorption by immersion and capillarity, resistance to sulfates and acids attacks, bulk electrical resistivity, chloride permeability and corrosion potential were used. In fresh state, all mixtures presented fluidity and viscosity characteristics required by brazilian standard for SCC. As for compressive strength, all mixtures were classified as high strength. Mixtures showed good resistance to acid and sulphate attacks, low absorption by immersion in water and by capillarity. Very low permeability to chloride ions and high electrical resistivity, indicates the mixtures showed a negligible probability of corrosion and in the corrosion potential test the probability varied between uncertain and low. These results indicated that SCC with MGPW and FES has lower permeability to harmful agents and, consequently, greater durability when compared to reference concrete. All properties were improved with 30% of FES waste, although good results were obtained with up to 40%. In this sense, the use of these waste brings environmental benefits that translate into both the reduction of waste deposited in landfills and the reduction in the extraction of natural sand. the results show that the wastes, WFES and MGPW, can be used without affecting the concrete durability.