Ambiente Construído

Comparative study between paraju wood and wood-plastic for application in civil construction

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Mastela, Leonor Da Cunha; Breda, Augusto Melo Moulin; Segundinho, Pedro Gutemberg De Alcântara; Andrade, Wendel Sandro De Paula; Boa, Ana Carolina; Marcchiori, Thaís De Souza; Gonçalves, Fabricio Gomes; Paes, Juarez Benigno;

Abstract In the search for products which meet to human needs and collaborate with the environment, comes up the wood-plastic composite as a good alternative. It is a material which comes from wood and plastic residues, has considerable environmental appeal and had higher resistance to moisture than wood. This work aimed to evaluate a wood-plastic composite in comparison to natural paraju wood (Manilkara sp.) in using these materials for civil construction. Physical, mechanical and biodeterioration properties were tested. Despite not presenting mechanical strengths similar or superior to parajuwood, the composite had satisfactory and better values for density, shrinkage and swelling, as well as resistance to the termite Nasutitermes corniger. Elements produced from plastic require greater care in relation to the propagation of flames. The wood-plastic composite cannot be used as a structural element. However, it can be used in civil construction as cladding on facades, floors, and room dividers.

Estudo da interação entre vermiculita expandida e lignosulfonato nas propriedades termomecânicas de argamassas de revestimento

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Araújo, Andressa Galvão De; Martinelli, Antonio Eduardo; Cabral, Kleber Cavalcanti; Souza, Wendell Rossine Medeiros De;

Resumo A busca por materiais que garantam a eficiência energética em edifícios cresce continuamente. O uso de agregados porosos possui potencial no aumento do isolamento térmico, contudo também reduzem a resistência mecânica das argamassas. Para contornar essa dificuldade, aditivos plastificantes são empregados para reduzir a água de amassamento das misturas, resultando em maiores resistências mecânicas. Este estudo avaliou a interação da adição combinada da vermiculita expandida com plastificante à base de lignosulfonato em argamassas de revestimento. Foram preparadas argamassas com traço 1:3 em volume, com substituição de 0%, 25% e 50% de areia por vermiculita expandida e adição de 0 e 2% do aditivo plastificante. As argamassas foram caracterizadas no estado fresco e endurecido. A adição de 2% de plastificante na argamassa contendo 50% de vermiculita, além de aumentar a resistência à compressão e à tração na flexão, apresentou um aumento no isolamento térmico, confirmando que o uso combinado vermiculita-lignosulfonato exerce uma influência positiva no desempenho térmico das argamassas analisadas.

Avaliação do uso do hidróxido de potássio em geopolímeros visando à prevenção de formação de eflorescência

2024-12-13T19:57:42.880000Z

De Ré, Julia Kich; Sokolovski, André Luiz; Vanzetto, Suelen Cristina;

Resumo O presente estudo desenvolveu geopolímeros, combinando hidróxido e silicato de potássio (KOH + SS) e hidróxido de potássio e silicato de sódio (KOH + SS) como mistura ativadora e resíduo da lapidação do vidro e metacaulim como materiais precursores, com o objetivo de mitigação da formação de eflorescências. Foram realizados ensaios de difração de raios X (DRX), avaliação visual da possível formação de eflorescências e resistência à compressão dos geopolímeros produzidos nas idades de 28 e 63 dias com ativador de molaridade 10, relações sílica/alumina de 3,5 e 4,0, sujeitos a curas térmicas de 40 e 60 ºC. Através da análise de DRX observou-se que todas as amostras exibiram picos de quartzo em posições entre 2θ = 20º e 30º, comprovando a presença de fases cristalinas, todavia, os geopolímeros produzidos com silicato de sódio apresentaram picos com maior intensidade. Nenhuma das pastas geopoliméricas executadas apresentaram formação de eflorescências visuais. Por meio do ensaio mecânico, foi possível determinar que os geopolímeros que apresentaram as melhores resistências à compressão média foram os produzidos com a mistura KOH + SS. A temperatura de cura que gerou melhores resultados foi a de 40 ºC.

Análise dos parâmetros de fabricação de elementos de madeira lamelada colada na resposta da qualidade de colagem com base na NBR 7190-6

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Gomes, Nádia Barros; Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha; Christoforo, André Luis; Souza, Alexandre Jorge Duarte De; Molina, Júlio Cesar;

Resumo Este estudo visou avaliar parâmetros de fabricação e seu impacto na qualidade da colagem de elementos de MLC. Foram realizadas três etapas de pesquisa com madeiras de Eucalipto grandis e Pinus elliottii, usando diferentes adesivos, analisando a porcentagem de delaminação e da resistência ao cisalhamento das linhas de cola. Foram testadas diferentes pressões de colagem com adesivos comerciais, quantificando os modos de ruptura na zona de colagem, diferentes proporções de adesivo natural nos elementos de MLC e diferentes espessuras das lamelas com um adesivo poliuretano bicomponente. Resultados indicaram que pressões de 0,7 MPa para o Pinus e 1,2 MPa para o Eucalipto estavam em conformidade com a norma brasileira. Diferenças significativas foram observadas na resistência ao cisalhamento entre lamelas externas e internas do Pinus. O adesivo natural demonstrou boa resistência ao cisalhamento, mas problemas na delaminação. A espessura de 3,5 cm apresentou melhor qualidade de colagem. As recomendações da NBR 7190-6 se mostraram eficazes no controle da qualidade da colagem de elementos de MLC.

Influência de fibras de polipropileno em concreto de alta resistência em temperaturas elevadas

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Resende, Heron Freitas; Reis, Elvys Dias; Christoforo, André Luis; Branco, Luiz Antônio Melgaço Nunes;

Resumo Neste estudo, investigou-se o efeito da incorporação de fibras de polipropileno (FP) no concreto de alta resistência (CAR) em temperaturas elevadas, analisando possíveis lascamentos explosivos, resistência à compressão residual, módulo de elasticidade estático, resistência à tração, absorção de água, perda de massa, resistividade elétrica, velocidade de pulso ultrassônico e microestrutura, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV). Uma série de ensaios foi realizada em corpos de prova cilíndricos sob aquecimento progressivo de 25 °C a 750 °C a uma taxa constante de 1 °C/min, mantendo a temperatura por 60 minutos e, em seguida, resfriando a 1 °C/min. Posteriormente, diversos ensaios foram realizados. Os resultados revelaram a ausência de lascamentos explosivos em qualquer um dos testes. Indicaram ainda que a adição de FP melhorou a resistência à compressão residual e resistividade elétrica do CAR (até 500 °C) e resistência à tração e compacidade (até 250 °C). Em temperaturas mais elevadas (750 °C), a inclusão de FP causou o desenvolvimento de canais e aumento de microfissuras e degradação da ligação entre a pasta de cimento e o agregado, resultando, em última análise, em uma redução na resistência à compressão.

Correção do método gama: estimativa da rigidez de placas CLT sob carga concentrada

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Silva, Guilherme Dos Santos; Oliveira, Silvio Cesar De; Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha; Aquino, Vinícius Borges De Moura; Christoforo, André Luis;

Resumo A madeira apresenta-se como um excelente material estrutural, com isso, produtos engenheirados como o Cross Laminated Timber (CLT) surgem para transpor a limitação da sua forma bruta. Nesse sentido, considerando que métodos de cálculos para placas CLT apresentados por normativas, por exemplo, o método gama, são unidimensionais e não refletem o verdadeiro comportamento das placas de CLT, foi proposta a correção do método gama para a estimativa da rigidez de placas de CLT biapoiadas, sujeitas a carga linearmente concentrada no centro do vão. O modelo de regressão da correção foi viabilizado por meio de estudo paramétrico, simulações numéricas e análise estatística. Dessa forma, o modelo de regressão do corretor apresentou boa precisão com um coeficiente de curva (R²) de 77,12% e valor-p de Pearson de 0,005861%, o qual classificou a equação com excelente significância. Portanto, a equação corrigida quando comparada ao método gama apresentou resultados mais próximos aos modelos tridimensionais simulados numericamente, com erro percentual médio de 1,20% e desvio padrão igual a 0,93%.

Efeitos da cura química in loco sobre a evolução da resistência à compressão de concreto estrutural

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Hoppe Filho, Juarez;

Resumo A evolução da resistência à compressão do concreto é dependente da disponibilidade de água e da temperatura no seu entorno. A restrição à água reduz a taxa de hidratação do cimento Portland e, consequentemente, a resistência à compressão. O aumento da temperatura potencializa a hidratação e a resistência à compressão nas primeiras idades. Nas idades mais avançadas, comportamento inverso pode ser observado. No presente estudo, o concreto estrutural usinado de classe C30, utilizado na execução de um empreendimento predominantemente residencial, foi submetido a diferentes condições de cura para análise dos efeitos sobre a resistência à compressão nas idades de 3, 7 e 28 dias. O procedimento de cura de referência seguiu as diretrizes normativas (NBR 5738). No laboratório, o concreto foi curado ao ar e na condição selada, utilizando filme de PVC. Na obra (in loco), o concreto foi submetido à cura química, com a aplicação de emulsão de hidrocarbonetos parafínicos. Os procedimentos de cura alternativos reduziram a resistência à compressão do concreto em todas as idades analisadas, com variação entre 7 e 30%. A cura química foi a que resultou na maior redução de resistência à compressão do concreto, apesar da evolução de perda de massa por secagem se assemelhar àquela da cura ao ar.

Barras de aço coladas em madeira compensada e LVL de paricá

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Dias, João Miguel Santos; Lima, Vinícius De Sousa; Silva, Maria Gabriela Sales Da; Nascimento, Sandriel Lima; Siviero, Marcos Antonio; Vieira, Sabrina Benmuyal; Sales, Agust; Cunha, Rita Dione Araújo; César, Sandro Fábio;

Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho mecânico de ligações com barras de aço rosqueadas coladas com dois adesivos diferentes em madeira compensada e LVL de paricá com vista ao seu uso estrutural. Foram realizados ensaios de tração axial em 90 corpos de prova com barras de 6,35 mm de diâmetro, coladas com os adesivos epóxi (EPX) e poliuretano à base de óleo de mamona (PUR), com comprimentos de ancoragem correspondentes a 10, 12,5 e 15 vezes o diâmetro das barras. Os resultados obtidos permitiram concluir que o aumento do comprimento de ancoragem provocou um acréscimo não linear da capacidade de carga das ligações com EPX, as ligações com EPX apresentaram maiores cargas de ruptura, sendo os seus valores superiores aos carregamentos de cálculo obtidos pelas normas NBR 7190-1 (ABNT, 2002a) e NBR 8800 (ABNT, 2008) e as ligações com PUR apresentaram os menores valores de ruptura, provocado pela insuficiente interação físico-química entre o adesivo e a madeira.

Compósito de terra autoadensável estabilizado com ativação alcalina para construção de paredes monolíticas

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Araújo, Lucas; Azeredo, Givanildo;

Resumo A terra como material de construção vem voltando ao foco da comunidade científica devido à sua baixa energia incorporada. Existem poucos estudos sobre matrizes de terra autoadensáveis como técnica construtiva. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo desenvolver um compósito de terra autoadensável estabilizado com ativação alcalina para construção de paredes monolíticas e avaliação do seu comportamento mecânico. Após um estudo de dosagem por planejamento fatorial, foi selecionada a melhor composição de terra, areia, metacaulim e solução ativadora para melhor avaliação do compósito e construção da parede. Com a mistura selecionada, foram realizados ensaios de caracterização física, difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho, funil V, resistência à compressão e à tração na flexão, além da construção de uma parede reduzida. A resistência à compressão do compósito foi de 8,12 MPa aos 3 dias e 9,75 MPa aos 28 dias. A parede apresentou fissuras de retração, que não influenciaram diretamente na sua ruptura, e atingiu uma tensão de 3,30 MPa. Por fim, o compósito apresentou um bom comportamento reológico tanto no estado fresco quanto no estado endurecido podendo ser utilizado na construção de paredes monolíticas.

Environmental impact of steel/concrete composite bridges and reinforced concrete bridges: a comparative analysis through Life Cycle Assessment

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Almeida, Dayvson Carlos Batista De; Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira;

Abstract Climate change presents a challenge for the construction industry to develop modern building materials that must not only meet functional performance criteria but also reduce the environmental impact associated with their production. In this context, the primary objective of this study is to apply the Life Cycle Assessment (LCA) technique to the superstructures of steel/concrete composite bridges and reinforced concrete bridges, aiming to identify potential environmental impacts and opportunities for enhancing environmental performance, especially concerning the use of materials and services. The study was based on the ISO 14040 and ISO 14044 guidelines and employed the International Reference Life Cycle Data System (ILCD); Evah OzLCI2019 database; data collected by the Construction Environmental Performance Information System (SIDAC); OpenLCA software version 2.0, and the ReCiPe 2016 Midpoint (H) method. The results indicated that, in general, reinforced concrete bridges had a lower environmental impact compared to composite bridges, with the exception of some indicators such as freshwater eutrophication and ionizing radiation. Therefore, the use of steel in composite bridges has proven to be a significant source of environmental impact, especially when used as a substitute for concrete.

Análise de íons cloreto na argamassa de restauração da Catedral de São Pedro

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Nunes, Jorge Luiz Oleinik; Gonçalves, Margarete Regina Freitas; Tessaro, Alessandra Buss;

Resumo As manifestações patológicas encontradas nas estruturas de alvenaria em regiões de atmosfera marinha têm a umidade e os sais solúveis como os principais agentes de deterioração dos materiais de construção. Dentre as diversas técnicas e materiais utilizados para a recuperação dessas estruturas, tem-se a execução de revestimentos com argamassas de saneamento. No Brasil ainda são insuficientes os estudos sobre novos materiais e técnicas construtivas referentes à recuperação de alvenarias com patologias de salinização. Para a execução da pesquisa, identificou-se as fachadas leste e oeste como sendo as de atuação e nestes sete pontos críticos de umidade no revestimento. Foram retiradas amostras para análise de percentual de retenção de íons cloreto através de potenciômetro com eletrodo de prata. Nas amostras verificou-se a condição de integridade dos componentes originais da argamassa de saneamento a partir da observação das estruturas cristalinas, por difração de raios-X (DRX) e da presença dos elementos constituintes, por fluorescência de raios-X. Os resultados mostraram que a formulação proposta para a nova argamassa de saneamento cumpriu com a sua função de proteção retendo os íons cloreto nos seus poros e, também, que seus constituintes originais não se degradaram até o momento.

Madeira plástica utilizando polipropileno e resíduos de beneficiamento de madeira para construção de decks

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Santos, Anderson Ravik Dos; Moreira, Lucas Martucheli; Teixeira, Thales Paulo Bigonha; Patrício, Patrícia Santiago De Oliveira;

Resumo A exploração comercial de madeira natural na construção civil gera impactos ambientais significativos, especialmente pelo desmatamento. Uma alternativa sustentável é a produção de madeira plástica, um compósito formado pela incorporação de cargas de reforço em matrizes poliméricas, amplamente utilizado na construção de decks. Este estudo tem como objetivo avaliar a viabilidade do uso de polipropileno virgem e resíduos de beneficiamento de madeira na produção de madeira plástica, buscando reduzir os impactos ambientais da exploração de madeira natural. Foram produzidas amostras com diferentes proporções de carga, utilizando processos de homogeneização, extrusão e compressão a quente. A adição de até 30% de farinha de madeira ao polipropileno resultou em melhorias substanciais nas propriedades mecânicas, especialmente em flexão, com aumento da rigidez e redução da deformação. Esses resultados são promissores, considerando que a principal aplicação da madeira plástica, os decks, está sujeita a esforços de flexão. Além das vantagens mecânicas, o compósito desenvolvido apresenta uma aparência visual semelhante à da madeira natural, em termos de textura e tonalidade, facilitando sua aceitação no mercado como uma alternativa estética e ecologicamente sustentável.

Efeito da modificação térmica nas propriedades de madeiras exóticas de plantios comerciais

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Conceição, Fagner Pinheiro Da; Nascimento, Alexandre Miguel Do; Garcia, Rosilei Aparecida; Souza, Natália Dias De; Oliveira, Renata Nunes; Laudares, Francisco Antonio Lopes;

Resumo O calor é utilizado para melhorar algumas propriedades da madeira. Com isto, o objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do calor nas propriedades físicas e mecânica das espécies Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis e Corymbia citriodor e verificação dos defeitos após contato com água. Para tanto, os materiais foram processados nas temperaturas de 160, 180 e 200 ºC, analisando-se também o controle. Foram avaliadas a densidade aparente, a umidade de equilíbrio, a taxa de absorção de água, a retratibilidade da madeira, e a dureza Janka. As madeiras foram alteradas diferentemente: a densidade aparente foi alterada na temperatura maior e igual a 180 ºC e o teor de umidade de equilíbrio maior e igual a 160 ºC. As retrações se diferenciaram nos tratamentos com 180 ºC para Pinus caribaea var. caribaea e Khaya ivorensis e para o Corymbia citriodora, a partir de 160 ºC. A taxa de absorção de água só foi afetada pelo tratamento térmico nas madeiras de folhosas. Rachaduras visíveis foram notadas na madeira de Corymbia citriodora, especialmente naquelas cortadas tangencialmente. A dureza da madeira melhorou na temperatura de 160 ºC, menos para o Corymbia citriodora devido ao efeito das rachaduras.

Configuração espacial e qualidade física de parques urbanos lineares: o caso do Parque Parahyba I, João Pessoa - PB

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Lima, Larissa Ellen Oliveira De; Silveira, José Augusto Ribeiro Da; Negrão, Ana Gomes; Lima, Eduardo Rodrigues Viana De; Costa, Angelina Dias Leão; Ribeiro, Edson Leite;

Resumo Há estudos que discutem o papel das áreas verdes urbanas, suas associações com o bem-estar e efeitos na saúde da população, outros têm maior ênfase nos aspectos ecológicos. Porém, ainda há poucas pesquisas com aprofundamento na qualidade física e espacial dos parques urbanos, sobretudo da tipologia linear. Assim, este trabalho aprimorou uma ferramenta de análise para avaliar especificamente as qualidades físicas e a configuração espacial do parque linear urbano. O método de avaliação foi construído a partir da ferramenta CPAT (Community Park Audit Tool) adaptada, de propriedades configuracionais do parque linear e medidas da Teoria da sintaxe espacial. Foram consideradas quatro dimensões de análise para investigar a qualidade física do Parque Parahyba I, em João Pessoa-PB. Os resultados sugerem que as dimensões de acesso e vizinhança (1), áreas de atividades (2) e recursos e segurança (3) têm maior necessidade de intervenções, pois obtiveram os valores mais baixos, e a dimensão de configuração espacial (4), que obteve a média mais alta, não tem necessidade de intervenção imediata. As conclusões contribuem para fomentar debates sobre o planejamento do parque linear urbano.

Influência de tratamentos térmicos na durabilidade e propriedades mecânicas do bambu

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Oliveira, Bruno Henrique De; Alves, Michell Macedo; Almeida, Rogério De Araújo; Nahime, Bacus De Oliveira; Silva, Matheus Victor De Oliveira;

Resumo Este artigo apresenta a verificação da influência da variação da temperatura e do tempo de tratamento térmico nas propriedades mecânicas do bambu maciço (Dendrocalamus strictus) e da ação de insetos na sua durabilidade. Os corpos de prova foram submetidos a temperaturas de 160 ºC, 180 ºC e 200 ºC, durante 1 hora, 1h30 horas e 2 horas, em uma estufa convencional. Posteriormente foram determinadas as resistências mecânicas à tração e em compressão e o teor de umidade das amostras. O teste de ataques biológicos do bambu foi realizado por meio da exposição das amostras ao caruncho do bambu (Dinoderus minutus) por 21 dias. Foram estudados os efeitos do tratamento térmico em 3 faixas de temperatura e 3 durações de exposição, obtendo-se, em média, tensões de ruptura à compressão e de tração paralela as fibras, iguais a 68,83 MPa e de 123,53, respectivamente. Os dados obtidos demostraram que as faixas de temperatura e duração adotadas nesta pesquisa, não alteraram os resultados das propriedades mecânicas e nos testes de ataques biológicos foi constatado que o tratamento térmico reduziu a deterioração das amostras, prolongando sua durabilidade.

Proposição de diretrizes e framework para a circularidade de materiais obtidos por estratégias de desconstrução de edificações

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Vieira, Mariana Fernandes Costa; Santos, Annelise Silveira; Braga, Guilherme Dantas; Fontes, Wanna Carvalho;

Resumo O padrão produtivo e econômico linear da construção civil resulta em alto consumo de recursos naturais e grande volume de resíduos. O objetivo deste artigo é propor diretrizes e um framework para a aplicação de práticas circulares no setor da construção civil, por meio da desconstrução de edificações. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática de literatura para identificar as tipologias de materiais, componentes, elementos e sistemas construtivos mais indicados para a desconstrução. Os resultados indicaram que edifícios construídos com itens pré-fabricados, sistemas estruturais de aço e edificações em madeira possuem maior potencial para desconstrução. Além disso, foram definidas 26 diretrizes agrupadas em quatro requisitos (design, durabilidade, desmontagem e circularidade) para apoiar a desconstrução e a manutenção do ciclo de vida dos produtos construtivos recuperados. O framework proposto resumiu a contribuição teórica do trabalho em uma estrutura conceitual intuitiva e aplicável em empresas do setor da construção civil. O trabalho amplia a compreensão sobre o tema e apresenta uma abordagem inovadora de um framework associado às melhores práticas para promover a circularidade dos materiais, componentes e elementos construtivos pelo uso da desconstrução.

Principais barreiras à adoção de telhados verdes: uma revisão de literatura para evitá-las no Brasil

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Barcelos, Daniela De Avila Modesto; Jonov, Cristiane Machado Parisi; Paula E Silva, Adriano De; Romeiro Filho, Eduardo; Barcelos, Hélvio Júnio;

Resumo Sistemas de telhados verdes são práticas sustentáveis para reduzir efeitos adversos da urbanização em áreas densas, pois mitigam ilhas de calor urbano, retém águas pluviais e reduzem seu pico de fluxo e escoamento, melhoram a qualidade do ar urbano, absorvem emissões sonoras, aumentam a eficiência térmica e proporcionam um efeito estético agradável. Países como Alemanha, França, China, EUA, Canadá e Japão incentivam a instalação da tecnologia em novas edificações ou pela adaptação de edificações existentes. Contudo, seu uso é pouco difundido em muitos países e regiões em desenvolvimento, como no Brasil. Esta pesquisa visa, por meio de revisão de literatura internacional, analisar as causas que podem dificultar a adoção dos telhados verdes e assim subsidiar a discussão sobre sua aplicação em edificações brasileiras, a partir das experiências observadas em outros países. A pesquisa utilizou parte da metodologia Proknow-C e revelou 19 grandes obstáculos à implantação de telhados verdes, divididos em 4 grupos: (1) barreiras ligadas a aspectos técnicos; de (2) natureza econômica; (3) alusivas à pouca disseminação de conhecimento sobre o assunto e (4) ligadas à abordagem ambiental.

Strength prediction of mortar reinforced with babassu coconut fiber using artificial neural networks

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Moraes, Yrlles Araujo; Oliveira, Ádamo Henrique Rocha De; Picanço, Marcelo De Souza;

Abstract Using natural fibers as reinforcement in cement composites is a sustainable alternative in the construction industry. Nevertheless, the dosage of these materials employing traditional methods depends on laboratory tests and tends to be laborious and expensive. Thus, predicting composites characteristics can save time and reduce operating costs. In this study, Artificial Neural Networks (ANN) trained with Extreme Learning Machine (ELM) were used to predict the tensile and compressive strengths of mortar reinforced with babassu coconut fiber. Babassu coconut is an abundant product in the region where this research was carried out, and its use tends to bring socio-economic benefits. The data was obtained experimentally, generating a total of 51 samples. The ANN topologies have six parameters in the input layer (cement, sand, water/cement ratio, maximum fiber length, fiber percentage, and slump), one parameter in the output layer (tensile or compressive strength), and one hidden layer, which contains 6 and 7 neurons, respectively, in the tensile (ELM-T) and compressive (ELM-C) strength prediction models. Simulation results indicated that both models are promising tools for predicting the mechanical behavior of mortars reinforced with babassu coconut fibers.

Análise do comportamento reológico de argamassas de revestimento pelo método de squeeze-flow sobre diferentes substratos

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Paulino, Rafaella Salvador; Costa, Marienne Do Rocio De Mello Maron Da;

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o comportamento reológico de argamassas de revestimento mista (traço 1:1:6, cimento:cal:areia, em volume), industrializada e estabilizada, quando aplicadas sobre diferentes substratos. As argamassas foram caracterizadas no estado fresco e seu comportamento reológico foi avaliado pelo método squeeze-flow, empregando base metálica, bloco cerâmico e chapisco aplicado sobre o bloco cerâmico, nas velocidades de 0,1, 1 e 3 mm/s. Curvas de força por deslocamento foram desenhadas e, a partir delas, foram realizadas análises das transições entre os estágios elástico, plástico e de embricamento das argamassas. Os resultados indicaram que as argamassas estabilizadas apresentaram fases plásticas mais extensas em relação às demais, em todos os tipos de substratos. Todas as argamassas analisadas demonstraram uma capacidade inferior de espalhamento com o aumento da absorção de água inicial e rugosidade dos substratos. Embora existam limitações normativas, o comportamento reológico das argamassas foi influenciado tanto por suas características quanto pelos substratos. O ensaio de squeeze-flow sobre bloco cerâmico e chapisco demonstra a necessidade de se considerar a diversidade de substratos para análise do comportamento das argamassas de revestimento e para fornecer práticas construtivas mais aprimoradas.

Plaster for internal coatings of partition walls incorporating untreated phosphosypsum

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Oliveira, Jorge Ivan De; Nobrega, Ana Cecilia Vieira Da; Freitas, Julio Cezar De Oliveira; Martinelli, Antonio Eduardo;

Abstract Industrial by-product phosphogypsum (PG) was recovered, with no pretreatment, into plaster (G) for internal coatings of partition walls. The hydration properties of five plasters (100%G, 100%PG, 25%PG + 75%G, 50%PG + 50%G, and 75%PG + 25%G, by weight) were investigated, including water requirement for normal consistency, setting time, compressive and flexural strength, bond strength, and water absorption. Although G and PG are chemically similar, PG presented a specific surface area and total pore volume greater than G, demanding more water. The 75/25 untreated PG/G plaster fits all the technical requirements to be applied as internal coatings for partition walls.

Probability of workplace accidents on construction sites of vertical buildings in the municipality of Fortaleza, Brazil

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Cavalcante, Samuel Onofre; Moreira, Frederico Guilherme Pamplona; Silva, Lucas Eduardo Da Conceição;

Abstract The aim of this study was to investigate the factors that contribute to accidents at work on construction sites in the city of Fortaleza - CE. A total of 432 questionnaires were administered to workers at 10 different construction sites belonging to 6 different companies. Statistical models - Binary Logistic Regression (BLR) - were used to assess the likelihood of workplace accidents, correlating them with demographic, occupational and management variables. The main results showed that younger workers are more prone to accidents at work than older workers. The “Masonry, Subfloor and Structure” construction stage is more likely to have accidents than the “Installations, Facades and Finishes” construction stage. This research has contributed to a more detailed management view of local challenges, as well as to the field of knowledge dedicated to developing worker safety in high-risk environments.

Evaluation of probability distributions in the study of characteristic compressive strength of metakaolin concrete blocks

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Lima, Nathan Bezerra De; Pontes, Michell; Silva, Daniel; Manta, Rafael Costa; Teti, Bruno De Sousa; Nascimento, Heliana Caroline Batista Do; Santos, Leonardo Barbosa Torres Dos; Lima, Nathalia Bezerra De;

Abstract This comprehensive study meticulously evaluated six probability distribution models for the compressive strength of 24 concrete blocks, 12 with metakaolin and 12 without addition. The models analyzed were Lognormal, Gamma, Normal, Weibull, Beta, and Exponential. For blocks with metakaolin, the Lognormal distribution presented the best fit, followed by Gamma, Normal, Beta, and Weibull, while the Exponential needed to be more adequate. In blocks without metakaolin, the Gamma distribution was the most efficient, followed by Normal, Weibull, Lognormal, and Beta, with the Exponential also inadequate. The model parameters were adjusted based on the resistance frequencies estimated for each group of samples. Thus, Lognormal and Gamma performed better in predicting compressive strength, depending on the presence or absence of metakaolin. The Exponential distribution, in turn, was considered inadequate in both cases.

Investigation of properties of different types of coating mortars and their impact on the behavior of ceramic block prisms

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Paulino, Rafaella Salvador; Costa, Marienne Do Rocio De Mello Maron Da;

Abstract The use of rationalized masonry in building construction is increasing due to process optimization and waste reduction, with performance linked to the quality and interaction of materials. This research analyzed the influence of the properties of mixed, industrialized, and stabilized rendering mortars applied to prisms composed of two ceramic blocks. The mortars were characterized in their fresh and hardened states, and their rheological behavior was evaluated using the squeeze-flow method on three different surfaces. The tensile bond strength of the mortars was determined, and the prisms, with and without coatings, were subjected to compression tests. The results showed that a greater mortar spread did not directly impact adhesion and revealed an increase in the compressive strength of the prisms with the application of the rendering layer, which was more pronounced in mortars with better mechanical performance, though not proportionally. In most cases, the failure mode of the prisms was ductile, accompanied by detachment of the mortar coatings. These findings contribute to the understanding of masonry performance and help mitigate issues caused by failures in rendering systems.

Dificuldades na mobilidade para pessoas idosas em farmácias: uma análise do ponto de vista de acessibilidade

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Silva, Luiz Gustavo Souza Da; Barbieri, Fabio Augusto; Strabeli, Giovana Innocenti; Silva, João Carlos Riccó Plácido Da; Paschoarelli, Luis Carlos;

Resumo Idosos podem apresentar limitações quanto à mobilidade, o que os expõe a um maior número de quedas. As farmácias, locais constantemente visitados por idosos, podem não apresentar uma acessibilidade adequada, ampliando os riscos. Este estudo analisou os fatores que afetam a mobilidade de pessoas idosas em farmácias com base na norma NBR 9050/2020. Três estabelecimentos foram avaliados, utilizando a metodologia walkthrough. Plantas técnicas foram elaboradas a partir de registros de vídeo para verificar os principais pontos da norma. Os resultados evidenciam inconformidades,tais como: circulação inadequada com obstáculos, como caixas, tapetes e partes estruturais; falta de largura mínima, além de áreas de exposição elevadas que oferecem potenciais riscos. Um dos locais apresentou escadas e rampas sem corrimão, contrariando a norma. Essas limitações na acessibilidade nos ambientes dificultam a mobilidade de idosos e aumentam o risco de desequilíbrio, tropeços e quedas. Em conclusão, além de melhorar a acessibilidade, mobilidade e segurança nas farmácias, é essencial que profissionais de projeto e autoridades públicas sigam rigorosamente as normas técnicas, associadas aos novos conhecimentos específicos, para garantir a participação social dos idosos em ambientes públicos.

Análise do desempenho físico-mecânico de compósitos cimentício com adição de partículas de madeira eucalipto

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Leite, Murilo Augusto Verissimo; Campos, Cristiane Inácio De; Souza, Alexandre Jorge Duarte De; Molina, Julio Cesar; Silva, Maria Fernanda Felippe; Silva, João Vítor Felippe;

Resumo A utilização de materiais compósitos produzidos com adição de matérias-primas renováveis tem conquistado ampla aceitação devido à crescente escassez de recursos naturais. Esta pesquisa teve como objetivo analisar o desempenho de compósitos produzidos com cimento e madeira com dois diferentes aglomerantes, visando avaliar a resistência à compressão aos 28 dias e a densidade aparente. Foram produzidos um total de 48 corpos de prova de cimento-madeira, distribuídos em 8 tratamentos, cada um com 6 corpos de prova. Esses tratamentos variaram em relação ao tipo de cimento Portland utilizado (CP2 e CP5), à condição das partículas de madeira de Eucalyptus grandis (pré-tratadas com água fria ou in natura) e uso do aditivo cloreto de cálcio. Foram realizados o ensaio mecânico de compressão para a determinação do módulo de elasticidade secante (Ecs,28) e da resistência média do concreto à compressão aos 28 dias (fcm) e da densidade aparente dos compósitos. Os tratamentos com cimento Portland CP5 e com aditivos tiveram melhores desempenho mecânico.

Usos finais da água em canteiros de obras: estudo de caso em Criciúma, SC

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Souza, Tiago Diehl; Oneda, Tânia Mara Sebben; Ghisi, Enedir;

Resumo Entender o uso da água em um canteiro de obras é fundamental para a tomada de decisão quanto à busca de soluções alternativas visando o seu uso racional e a sustentabilidade. Esta pesquisa tem por objetivo analisar os usos finais da água em seis canteiros de obras na cidade de Criciúma-SC. Após a identificação dos aparelhos sanitários e dos usos de água nas obras em execução, foram aplicadas três formas de obtenção de dados: por meio da medição da vazão e cronometragem do tempo, por meio da frequência de utilização dos aparelhos que possuíam ciclos e por meio de baldes. Os resultados mostraram a quantidade de água potável utilizada em cada canteiro de obras e em cada aparelho. Fazendo-se a média das seis obras, a bacia sanitária foi o aparelho sanitário com maior utilização de água (34,9%), seguida do uso para confecção de argamassa pré-misturada (17,2%) e limpeza (14,4%). Quando a média do consumo foi separada em usos potáveis (bebedouro, pia, lavatório, chuveiro, argamassa pré-misturada, argamassa colante, contrapiso e gesso) e não potáveis (bacia sanitária, limpeza e cura da laje de concreto), a porcentagem dos usos não potáveis foi de 53,5%, ou seja, mais da metade do uso poderia ser substituído por uma fonte de água não potável, como, por exemplo, água pluvial ou água cinza.

Potencialidade das matérias-primas argilosas extraídas do município de Russas, CE: análises químicas, térmicas e tecnológicas

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Regis, Rafaella Cavalcante; Lima, Kéren Pereira; Oliveira, Elisson Bezerra De; Regis, Rogério Cavalcante; Lobo, Cândido Jorge De Sousa; Cabral, Antônio Eduardo Bezerra; Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo;

Resumo A indústria de cerâmica vermelha movimenta a economia do Baixo Jaguaribe cearense, em especial o Arranjo Produtivo Local da Cerâmica Vermelha de Russas. Matérias-primas abundantes, baixos custos e ampla capacidade produtiva caracterizam esta indústria. Este estudo examina os materiais argilosos utilizados nas cerâmicas locais, avaliando suas propriedades e condições de processamento, a fim de confirmar sua potencialidade na indústria cerâmica. As características químicas, térmicas e tecnológicas foram investigadas usando diversas técnicas, incluindo espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica/ térmica diferencial (TG/DTA). Os dados obtidos apontam altos níveis de sílica, alumina e óxido de ferro, que conferem a tonalidade vermelha, juntamente com óxidos fundentes, que tendem a reduzir a refratariedade. Os resultados corroboram a adequação desses materiais para produtos cerâmicos, particularmente aos submetidos ao processo de extrusão, com aplicações industriais voltadas para telhas e tijolos.

Resistência química de misturas e biocompósitos a base de polietileno verde e mesocarpo de babaçu para aplicação na construção civil

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Loureiro, Annamaria Faria De Carvalho; Rezende, Jefferson Brenno Cardoso; Alves, Tatianny Soares; Barbosa, Renata;

Resumo O estudo desenvolveu compósitos de polietileno verde de alta densidade (PEADV), mesocarpo de babaçu (MB) (1,5% e 3,0%), com e sem polietileno enxertado com anidrido maleico (PEgMA) (3,0%), com o objetivo de analisar sua aplicação como material na construção civil. Os compósitos foram produzidos em extrusora monorosca e moldados por injeção. A morfologia dos compósitos, a resistência à tração, química e ao impacto e a análise de variância foram avaliadas. Os biocompósitos apresentaram bom acabamento, superfície homogênea e alteração da cor em virtude da adição de MB. Os resultados indicaram existência de aglomerados do MB e uma melhor distribuição da carga na matriz com a incorporação do PEgMA. Em relação às propriedades mecânicas, os compósitos apresentaram menor deformação, maior tensão de escoamento e módulo de elasticidade. A ductilidade, tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram melhorados após exposição em meios ácido e básico, sugerindo um possível processo de cristalização. Com base nos resultados, o MB apresenta potencial uso para desenvolvimento de compósitos.

Effect of accelerated carbonation on the properties of wood cement panels from the species Erythrina poeppigiana

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Custódio, Anielly Pacheco; Borges, Ianca Oliveira; Arantes, Lorran De Sousa; Batista, Felipe Gomes; Medeiros, Dayane Targino De; Mendes, Lourival Marin; Mesquita, Ricardo Gabriel De Almeida; Azevedo, Adriano Galvão Souza; Guimarães Junior, José Benedito Guimarães;

Abstract Wood particles are an alternative to the reinforcement of wood-cement panels. The aim of this study was to evaluate the use of Erythrina poeppigianawood in the production of wood-cement panels with accelerated carbonation. Wood particles were treated with hot water. Hot water treatment reduced the extractive content by 60% and improved the interaction of particles with the cement, reducing the porosity of the cement-wood panels. Accelerated carbonation reduced water absorption by 52% and swelling in thickness by 76%. The carbonated panels showed an increase of 29 and 38% in flexural MOR and MOE values, respectively. An increase in the compression and internal bonding values of the carbonated panels was also observed. It is technically feasible to use the wood of Erythrina poeppigianafor the production of wood-cement panels, valuing the destination of the forest species.

Avaliação das propriedades físicas e mecânicas das fibras de sisal em compósito cimentício argamassado

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Espadrizano, Bruna Stefany Dos Santos; Costa, Marcella Ribeiro Da;

Resumo O setor da construção civil pode impulsionar a economia e atrair recursos financeiros, mas deve-se considerar os impactos ambientais e melhorar os processos construtivos com materiais alternativos, como os biocompósitos feitos de fibras naturais, a exemplo da implementação de sisal em argamassa. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho mecânico das fibras de sisal em compósito cimentício argamassado. Para isso, utilizou-se fibras com comprimentos de 20 mm e 30 mm, em adições em relação ao volume de cimento de 0,5% e 1,0%, e, por não haver norma específica para caracterizar o sisal, utilizou-se as de fibras de madeira adaptadas. Fez-se também a análise estatística e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em corpos de prova. Obteve-se: massa específica real e massa específica aparente do sisal de 1.440,00 kg/m³ e 525,33 kg/m³ respectivamente, teor de umidade de 5,58%, absorção de água de 150,85% em 72h. Nos ensaios mecânicos, as fibras de 20 mm adicionadas em 0,5% aumentaram a resistência das amostras em 12,78% à compressão e 6,84% à tração na flexão nas primeiras idades. Em estudo estatístico, verificou-se a homogeneidade de tais traços e em MEV nota-se maior coesão nas amostras com fibras adicionadas em 0,5% comparada às em 1%.

Analysis of the use of buriti and wood waste in the production of multilayer panels

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Santos, Gabrielle Machado Dos; Aparício, Rosinaldo Rabelo; Litaiff, Hannah Alagoas; Macena, Bianca Ribeiro Hagino; Melo, Gabriel Messias Medeiros De; Cunha, Claudia Muniz Da; Rebelo, Viviane Siqueira Magalhães; Fiorelli, Juliano; Giacon, Virginia Mansanares;

Abstract Agro-industrial residues are generated in large quantities and have the potential to be repurposed for the development of materials. Currently, there are few studies on the use of residues from the oil extraction process of buriti (Mauritia flexuosa) in the development of sustainable panels. Therefore, this study aimed to evaluate and characterize the addition of buriti residue in panels produced with wood and polyurethane resin. The buriti residue has a high extractive content (72%), while the wood residue has an extractive content of 10.14%. Multilayer panels with the addition of buriti residue showed a reduction in the Modulus of Rupture (MOR) value (2.17 MPa) compared to wood panels (9.11 MPa). Despite the reduction in mechanical properties, the panels exhibited low thickness swelling (~5%), demonstrating their potential for use in non-structural humid conditions, interior design, or furniture for outdoor areas.

Chloride migration, electrical resistivity and water penetration tests analysis for alkali-activated concrete based on fly ash and steel slag

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Souza, Madson Lucas De; Veras, Vinícius Capistrano De Paiva; Silva Filho, Mauro José Da; Araújo, Lucas Benício Rodrigues; Lima, Elias Ferreira; Babadopulos, Lucas Feitosa Albuquerque Lima;

Abstract Alkali-activated concretes (AAC) offer an alternative to Portland cement concretes, with high strength and low CO2 emissions. However, common durability testing for conventional concrete may not suit AAC. This study aimed to verify the suitability as durability characterization tests for chloride migration, electrical resistivity, and water penetration under pressure, commonly applied to conventional concretes, in AAC based on fly ash and BOF steel slag. A comparison with a Portland cement-based concrete was also done. Tests of penetration of water under pressure; electrical resistivity; chlorides migration; and ion chromatography in the solutions before and after chlorides migration were performed. The findings revealed that while AAC exhibits low permeability, its high conductivity results in elevated electrical currents during chloride migration tests, potentially overestimating chloride migration. Ion chromatography indicated lower actual chloride migration, suggesting that electrical current is not only linked to chloride migration.

Analysis of the incorporation of ferronickel slag for the production of composite Portland cements

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Berghe, Rafael Vancini Schimith; Schankoski, Rudiele Aparecida; Novelli, Lylian Gramlich; Jacobelis Neto, Walter; Pilar, Ronaldo;

Abstract This study aimed to evaluate the use of ferronickel slag (FNS) as a complementary cementitious material in producing Portland cement. The cements were produced containing clinker, gypsum and FNS at 10%, 20% and 30% mass replacement levels, with a reference sample containing 20% limestone filler. The materials were ground and characterized using laser granulometry, specific mass, Blaine specific surface area, fineness, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray fluorescence (XRF) tests. The gypsum content in the cements was determined by isothermal conduction calorimetry. To analyze the properties of the cements produced, called FNS-10, FNS-20, FNS-30, LF-20, physical, chemical and mechanical characterization was carried out, and the R3 test, standardized by C1897 (2020). The results of the cement tests were compared with the requirements of NBR 16697 (2018) “Portland Cement – Requirements”. In general, it was found that cements composed of FNS, at the three incorporation levels, presented values within the standard requirements, enabling the use of FNS in the production of Portland cements.

Efeito da combinação de aditivos surfactantes em fibrocimento extrudado reforçado com fibras de sisal in natura

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Soares, Elizeth Neves Cardoso; Garcia, Dayana Cristina Silva; Silva, Danillo Wisky; Martins, Maria Alice; Guimarães Junior, José Benedito;

Resumo A incompatibilidade entre as fibras de sisal e a matriz cimentícia pode representar um desafio na produção do fibrocimento. Para contornar esta situação, a combinação de aditivos pode ser utilizada para melhorar a interação entre a fibra e a matriz, promovendo uma adesão mais eficaz e melhorando as propriedades do fibrocimento. O objetivo deste trabalho foi produzir fibrocimento composto por 97% de cimento Portland CPV e calcário agrícola moído, 3% de fibras de sisal in natura, além de 1% de modificador de viscosidade e 1% de aditivo redutor de água, sendo as amostras identificadas como MV-RT_RA2, e, devido à adição de 0,8% de incorporador de ar (MV-RT_RA2_IA), e à adição de 0,6% de redutor de água à base de lignosulfonato (MV-RTRA2_RA1). Os resultados indicaram que a amostra MV-RT_RA2_IA apresentou o maior valor de porosidade, atingindo 21%. Quanto aos módulos de ruptura e de elasticidade, os maiores valores foram encontrados na amostra MV-RT_RA2_RA1, com médias de 14,4 MPa e 7,8 MPa, respectivamente. Todas as amostras apresentam poros e fissuras após a fratura da matriz de cimento.

Test method proposal for assessing the occurrence of alkali-silica reaction (ASR) in magnesium phosphate cement matrices

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Silva Neto, Gilberto Alves Da; Ribeiro, Daniel Veras;

Abstract Replacing ordinary Portland cement (OPC) with alternative binders is a technical and economically feasible solution to reduce the environmental impact caused by civil construction. Among these binders, there are those belonging to the Chemically Bonded Phosphate Ceramics (CBPC) family, in which magnesium phosphate cement (MPC), originated by acid-base reactions, is included. However, due to the formation of different phases compared to OPC, an in-depth study of this material’s durability is essential to understand the new matrix and its application possibilities. This paper proposes adapting the usual method of evaluating the alkali-silica reaction (ASR) in Portland cement matrices to evaluate MPC matrices. For this purpose, reference mortars with OPC and two MPC mortars with different M/P (magnesia/phosphate) molar ratios were cast with reactive aggregate to assess the occurrence of ASR. It was observed that after 56 days of testing, under low temperatures, the MPC mortars with the highest M/P molar ratio showed low expansion, while in the mortars with OPC, and MPC with the lowest M/P molar ratio, the aggregates showed deleterious reactions. The proposed adaptation of the ASR test method considering the particularities of MPC mortars was satisfactory.

Numerical analysis of the influence of layer number and thickness on CLT panels under bending

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Nuernberg Junior, Claudio; Miotto, José Luiz;

Abstract In the production of Cross-Laminated Timber (CLT), different geometrical configurations can be adopted. This work analyzed, using Finite Element simulations developed in software Abaqus, the influence of layer geometry in the performance of CLT panels subjected to bending perpendicular to plane and in one direction. The wood was simulated considering an elastoplastic behavior, using the Hill Failure Criterion. The calibration of the simulations was based on experimental results of other authors. Then, the geometry of the panels was changed, varying the number and thickness of the layers, in seven different configurations. The Load x Displacement curves resulted from the simulations were compared and the bending stiffness was calculated using the Mechanically Jointed Beam Theory (Gamma Method). The magnitude and distribution of stress within the panels were also evaluated. Generally, panels with thicker layers oriented in the main direction presented higher bearing capacity and stiffness. A tendency for higher rolling shear stresses was observed on the panels with thicker layers perpendicular to the main direction. The work that was carried out, within its limitations, made it possible to analyze the influence of the layer geometry on the behavior of the CLT panels, therefore fulfilling the research objectives.

Redefinindo espaços de aprendizagem no ensino superior: análise da Escola de Ciência Ilum

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Barbosa Neto, Wilson; Celani, Gabriela;

Resumo O presente estudo examina a redefinição dos espaços de aprendizagem no ensino superior, focando na Escola de Ciência Ilum do CNPEM. Diante das demandas de um mercado de trabalho influenciado por inovações tecnológicas, e por desafios da sociedade contemporânea, investiga-se como as instituições de ensino superior estão adaptando os seus ambientes físicos às necessidades emergentes. Utilizando a metodologia de Design Science Research (DSR), o artigo analisa modificações arquitetônicas e de design, ressaltando a integração de tecnologias e a flexibilidade necessária para um aprendizado interativo e envolvente. A análise crítica de entrevistas com usuários desse espaço demonstra que as transformações estimulam significativamente a aprendizagem prática e o engajamento dos estudantes, além de promoverem a criatividade e a colaboração – fatores essenciais para o sucesso acadêmico e profissional no cenário atual. A Escola de Ciência Ilum é um exemplo de como os ambientes educacionais podem ser transformados de forma efetiva. O estudo enfatiza a importância de espaços educativos adaptáveis e oferece diretrizes práticas para instituições que buscam renovar suas configurações educacionais, alinhando-se de uma maneira mais favorável às dinâmicas da sociedade contemporânea

Estudo das propriedades físicas, mecânicas e da durabilidade de argamassas sustentáveis com resíduos de vidro e cinzas de madeira

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Fonsêca, Guilherme Menezes; Melo, Fernanda Martins Cavalcante De; Santos, Emerson Anchieta; Araujo, Giovanna Victória Do Nascimento; Oliveira, Herbet Alves De; Almeida, Vanessa Gentil De Oliveira; Melo, Luciano De;

Resumo A construção civil é uma das indústrias responsáveis pela emissão de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Junto a isso, resíduos são descartados no meio ambiente. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi analisar a influência de misturas híbridas de resíduo de lapidação de vidro (RLV) e cinza de madeira (CM) nas propriedades da argamassa, substituindo parcialmente o cimento Portland. Os ensaios seguiram as prescrições normativas. Os resultados demonstraram que a incorporação de misturas híbridas reduziu a consistência das argamassas, sem afetar a massa específica, o teor de ar, a absorção de água e a resistência de aderência à tração. Também houve uma redução na retração e na absorção de água por capilaridade. Além disso, foi possível substituir 30% do cimento sem comprometer a resistência à compressão. Por fim, constatou-se uma melhoria na durabilidade (variação de massa). Portanto, este estudo apresenta uma prática sustentável de produção de argamassas, contribuindo para a redução da extração de matérias-primas, consumo de energia, emissão de CO2 e destinação dos resíduos sólidos.

Thermal conductivity and sound absorption performance of panels based on coir fiber and castor oil resin

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Araújo, Lucas Benício Rodrigues; Freitas, Ingrid Lourrany Barreto; Souza, Madson Lucas De; Cabral, Antonio Eduardo Bezerra; Guths, Saulo;

Abstract This study aimed to evaluate the thermal conductivity and sound absorption performance of panels based on coconut fiber and castor oil resin, with potential application in walls, roofs and floors, considering their alignment with current standards. Panels composed of a mass ratio of 85% fiber and 15% castor oil resin were produced by centrifugation mixing and pressing to achieve thickness of 5 cm. The produced panels were assessed at densities of 60 kg/m³, 80 kg/m³, and 100 kg/m³ and were evaluated by grammage, moisture absorption, longitudinal tensile strength, thermal conductivity, and sound absorption coefficient. The production process proved to be suitable. The thermal conductivity values ranged from 0.061 W/mK to 0.064 W/mK similar values to commercial products such as rock wool (0.046 W/mK) and glass wool (0.045 W/mK). Moreover, the sound absorption performance resembled that of insulating materials like melamine foam, demonstrating better performance at low emission frequencies.

Industrial application of sugar cane bagasse as an alternative energy source in cement production

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Lima, Leonardo Moreira De; Verdiani, Vicente Bueno; Belini, Gabriela Bertoni; Yamaji, Fábio Minoru;

Abstract Among the costs involved in cement production, energy consumption is one of the most relevant factors in the production cost. The search for alternative sources can be a solution to reduce dependence on the use of fossil fuels. The objective of this work was to study the feasibility of co-processing by burning sugarcane bagasse in a pre-calciner. 98 tons of sugar cane bagasse (SCB) were used as an alternative fuel during 16 hours of production. The results showed that replacing part of the fossil fuel with sugar cane did not have a significant impact on the quality of the material produced. The use of this residue as an alternative fuel enabled a reduction in fuel-related costs of R$1,067/hour. Sugarcane bagasse can be used as co-fuel in a pre-calciner, without reducing the equipment’s performance and without changing the properties of the flour.

Visão geral sobre o processo de coprocessamento na indústria do cimento no Brasil

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Verdiani, Vicente Bueno; Yamaji, Fábio Minoru; Lima, Leonardo; Belini, Gabriela;

Resumo A indústria do cimento responde por 7% das emissões globais de CO2 dos quais 90% deste total estão relacionados ao processo de clinquerização, sendo que 50% deste total corresponde à calcinação e 40% à queima de combustíveis fósseis. Como o processo de calcinação é inerente à fabricação do produto, a utilização de combustíveis de menor impacto ambiental se mostra uma excelente alternativa. Este processo de substituição do combustível tradicional por combustíveis alternativos é conhecido como coprocessamento. O objetivo do artigo é apresentar os principais combustíveis alternativos utilizados pela indústria do cimento no Brasil e destacar os seus potenciais ganhos frente ao combustível fóssil. Com este propósito, considerando uma substituição energética de 15% de coque de petróleo por combustível alternativo a partir do poder calorífico inferior dos materiais e fator de emissão de carbono, foi calculado o potencial de redução nas emissões de CO2. A análise do potencial de redução dos custos com combustível foi realizada com base nos preços de mercado e as quantidades necessárias de cada combustível. As estimativas mostraram reduções) de 13,4% nas emissões de CO2/t de coque substituído e redução de custos de R$ 6,34 milhões/ano.

Processos form-finding nas análises de desempenho do edifício: uma revisão

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Souza, Kelly Diniz De; Martinez, Andressa Carmo Pena;

Resumo Processos form-finding abordam a exploração geométrica de soluções para determinar uma forma ótima, tendo por referência seu desempenho. O objetivo deste trabalho é investigar as aplicações destes métodos dentro dos processos de projetos auxiliados por ferramentas computacionais, com foco em estudos de simulações de desempenho de edifícios naturalmente iluminados. Em particular, esta revisão lida com a proposição da geometria da edificação, de suas envoltórias, bem como a concepção de elementos de controle solar. Neste trabalho foi realizada uma revisão integrativa de literatura, a partir da qual foi possível entender os limites e aplicações de métodos form-finding nos processos de modelagem e simulação. A metodologia aplicada se baseia em fluxo que considera as etapas de protocolo, pré-seleção, seleção, exclusão e resultados, conduzido pela combinação entre palavras-chave “alvo”, “escala de estudo” e “critérios de trabalho”. Como resultado, são apresentados conceitos e aplicabilidade dos processos form-finding, cinco categorias de trabalhos, configurações e metodologias de estudos que relacionam distintas perspectivas sobre o tema. Esta contribuição sintetiza uma nova relação da geometria com o material e a estrutura, que pôde ser verificada na associação de diferentes análises de desempenho do edifício. Neste sentido, estabelece uma base inicial para trabalhos futuros sobre o tema.

Calculadora do tempo de resistência ao fogo de vigas de concreto armado

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Albuquerque, Gabriela Bandeira De Melo Lins De; Silva, Valdir Pignatta E;

Resumo No cenário atual, é crescente o uso de edifícios altos em concreto armado, onde a consideração da ação do fogo no projeto da estrutura é obrigatória segundo a legislação. Para auxiliar o dimensionamento em situação de incêndio e atender à demanda por espectro maior de soluções, apresenta-se um programa de computador para cálculo prático do tempo de resistência ao fogo de vigas, com resultados para mais de 2300 combinações de seções transversais e arranjos de armaduras. Denominado TRFVIG, aplica método de dimensionamento alternativo conforme diretrizes normativas, fundamentado em simulações do comportamento termestrutural por elementos finitos. Segundo exemplos, pode eventualmente indicar resultados mais econômicos que o método tabular da norma brasileira, pois não impõe temperatura limite nas armaduras, baseando-se unicamente no equilíbrio de forças. Desenvolvido no formato de aplicativo independente compatível com Windows 7 ou superior, possui interface gráfica intuitiva, de fácil utilização. Selecionam-se seis características da viga, sendo o único dado que requer cálculo uma relação entre momentos fletores determinada por equações simples, dispensando análises térmicas. Representa uma ferramenta alternativa gratuita inédita, viável aos calculistas, e impulsiona o uso da tecnologia computacional na Segurança Contra Incêndio, promovendo avanços na construção de edifícios projetados para resistirem adequadamente a eventos dessa natureza.

Resíduo de cerâmica vermelha na composição de agregado miúdo de argamassas: efeitos nas propriedades físico-mecânicas

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Hoppe Filho, Juarez; Rocha, Tallita De Matos Da; Bispo, Marcos Vinícius Mariz Monteiro; Garcez, Mônica Regina;

Resumo A Utilização de materiais alternativos em argamassas pode reduzir o impacto ambiental da indústria da construção e contribuir com a destinação de resíduos deste setor. Neste trabalho, parte do agregado miúdo convencional de argamassas foi substituída por agregado reciclado para obter uma granulometria inserida nos limites das normas C144-18 e C897-15. Os agregados convencional e composto (65% areia + 35% resíduo de cerâmica vermelha - RCV) integraram argamassas de proporções mássicas 1,0:3,0, 1,0:4,5 e 1,0:6,0. As relações a/c variaram para obter consistência normal (260±10 mm) e, apesar da maior demanda de água, as argamassas de agregado composto apresentaram maiores resistências à compressão. A absorção de água do RCV interferiu nas propriedades físico-mecânicas das argamassas em decorrência da menor relação a/c efetiva. Os resultados indicam melhorias nas propriedades, exceto na porosidade aparente, onde a relação a/c de mistura preponderou para as variações no volume de vazios ao longo do tempo. O uso de agregado reciclado foi promissor na relação cimento/agregado mínima de 1,0:4,5. O agregado composto apresentou resultados que possibilitam o uso prático em argamassas.

Wood sawdust residues from the Amazon: a sustainable alternative for panel production

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Maquiné, Ariane Batista; Santos, Gabrielle Machado Dos; Giacon, Virginia Mansanares; Ferreira, João Carlos Espíndola;

Abstract This work seeks to produce wood-based panels with Amazon wood sawing residues and castor oil-based polyurethane resin as binder. Three types of panels were produced, with the following resin proportions: 25%, 30%, and 35%. Physical and chemical tests were performed to assess the potential for using this residue, and physical and mechanical properties of the panels were evaluated. Tukey test was performed with a 5% probability to verify the significance between the means for the different types of panels. The results show that the produced panels have a high density (~800 kg/m3), modulus of rupture (~11 N/mm2), which meet the physical properties and modulus of rupture (Non-structural) required by Brazilian particleboard standards, demonstrating its potential in the use of non-structural panels in furniture or finishing. However, the panels did not meet the modulus of elasticity (~900 N/mm2) property, indicating the need to propose ways to improve this property in such panels in future research

Efeito do uso do fotocatalisador TiO₂ sobre as propriedades da argamassa estabilizada

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Fleck, William José Kappes; Polesello, Eduardo; Leão, Felipe Augusto;

Resumo Como fatores que afetam as fachadas de edifícios destacam-se as ações por intempéries como chuva e o sol, além dos esforços mecânicos, que podem causar, principalmente, fissuras e infiltrações em revestimentos de argamassa. Vale destacar também que para a presença de sujidades e a própria poluição dos gases na atmosfera, que afetam a estética da edificação, já se tem estudos utilizando fotocatalíticos como alternativa para autolimpeza de fachadas submetidas a esses agentes agressivos. Considerando essa abordagem, este estudo avaliou o efeito nas propriedades da argamassa estabilizada quando incorporado à massa um material fotocatalisador, o dióxido de titânio (TiO2), considerando quatro diferentes teores de incorporação: 0% (referência), 5%, 10% e 15%, sobre a massa de cimento da mistura. Foi analisado se ocorre, ou não, alguma alteração nas propriedades dessa argamassa (índice de consistência, densidade de massa, resistência à tração na flexão, resistência à compressão e absorção de água), e o efeito de autolimpeza avaliada com a degradação da rodamina B durante 120 minutos de exposição à radiação UV. A incorporação do TiO2 na argamassa estabilizada não gerou alterações significativas na maioria das suas propriedades físicas, mecânicas e de autolimpeza estudadas, mesmo observando melhor autolimpeza para 15% em uma das amostras ensaiadas.

Effect of amorphous mineral aggregates on the consolidation of portland cement and geopolymer mortars under alkaline solutions

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Valenga, Matheus Villian; Lima, Rubia Catarina Przybysz De; Pereira, Elias; Pereira, Eduardo; Farias, Marcelo Miranda; Pianaro, Sidnei Antonio;

Abstract This article aims to evaluate the AAR products in the Portland cement mortars and metakaolin-based geopolymeric mortars microstructure, and the impact on their physical-mechanical properties. Portland cement and metakaolin mixed and metakaolin-based geopolymer mortars with an innocuous and deleterious mineral aggregate were produced, to characterize their alkali-aggregate reactivity, mechanical properties and microstructure. The results show that, for both geopolymer and Portland cement/metakaolin mixed mortars, the AAR reactive aggregate contributes to the mortar matrix densification and improves their mechanical strength. The microstructure of the samples also indicates that deleterious aggregates contribute to zeolite formation in both produced mortars. In conclusion, mineral phases that are susceptible to alkali-aggregate reaction can also be susceptible to alkaline activation and incorporated into metakaolin-based geopolymers matrices, improving their physical and mechanical properties.

Biomineralization of calcium carbonate in bioconcrete by the action of Bacillus subtilis ATCC 6633

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Santos, Júlio Rodrigues Dos; Effting, Carmeane; Serbent, Maria Pilar; Hidalgo, Gelsa Edith Navarro; Schackow, Adilson;

Abstract In this study, the viability of bacterium Bacillus subtilis (ATCC 6633) as a biological agent in the process of precipitation of calcium carbonate (CaCO3) on the surface of concrete was investigated. This evaluation was first carried out in a curing tank for concrete samples, using a nutrient solution enriched with B. subtilis for comparison with control samples without the addition of microorganisms. The biomineralized samples with B. subtilis showed a 21.01% reduction in void content and a 25.31% reduction in water absorption by capillarity. Due to the surface protection, the microorganisms reduced the porosity of the material, resulting in an increase in compressive strength of about 6.41%. The mineral morphologies analyzed by SEM included cubic, polygonal and rhombohedral crystals. Chemical evaluation by EDX and characterization by XRD of the bioconcretes indicated the presence of CaCO3 precipitated by the bacteria. The results obtained show that the superficial application of B. subtilis (ATCC 6633) on concrete leads to an improvement in mechanical and durability properties.

Análise de ligações com barras de aço coladas para pisos mistos de madeira e concreto

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Fernandes, Felipi Pablo Damasceno; Molina, Julio Cesar; Dias, Antonio Alves; Munaiar Neto, Jorge;

Resumo Os elementos mistos de madeira e concreto consistem em uma solução estrutural vantajosa e versátil, sendo aplicados em diversas situações. O sistema de conexão interfere diretamente no dimensionamento dessas estruturas, sendo essencial a sua caracterização. Neste trabalho foram avaliados, por meio de análises experimentais, ligações formadas a partir de barras de aço CA-50 coladas com resina epóxi perpendicularmente às fibras da madeira, associadas ou não a entalhes. Variou-se ainda o formato do entalhe entre retangular e triangular. Observou-se que a presença do entalhe elevou consideravelmente a resistência da ligação, tendo a ligação com entalhe triangular apresentado valor 256% superior ao da ligação sem entalhe, bem como a rigidez, com entalhe retangular apresentado um aumento de 1049% da rigidez em relação à opção sem entalhe. Constatou-se ainda que as ligações com entalhes apresentaram comportamento elastofrágil, enquanto aquela sem entalhe teve comportamento elastoplástico. Os resultados experimentais foram aplicados em um modelo analítico para avaliação do comportamento de vigas mistas de madeira e concreto. Notou-se que a diminuição do espaçamento dos conectores, bem como a utilização de entalhes aumentaram a rigidez à flexão e a eficiência dos elementos estruturais, reduzindo os deslocamentos verticais.

Avaliação do comportamento mecânico de tubos de concreto reforçado com fibras de aço

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Jesus, Paula Andreatti De; Melges, José Luiz Pinheiro; Bolandim, Emerson Alexandro; Fugii, Ana Paula;

Resumo Este estudo tem por finalidade avaliar experimentalmente o comportamento mecânico de tubos de concreto reforçados com fibras de aço quando submetidos ao ensaio de compressão diametral, conforme previsto na NBR 8890:2020. Foram produzidos tubos do tipo ponta e bolsa, com diâmetros nominais de 400 mm, 500 mm e 600 mm para as classes de resistência PA1 e PA2, todos com 1500 mm de comprimento e reforçados com 30 kg/m³ de fibras de aço do tipo Dramix 3D 65/35 BG. Os tubos foram instrumentados com LVDTs e submetidos ao ensaio de compressão diametral. As análises dos resultados, mediante a construção de curvas de carga versus tempo e carga versus deslocamento diametral, permitiram concluir que o consumo de 30 kg/m³ de fibras de aço é suficiente para satisfazer os critérios de resistência da norma. Observou-se também que os tubos de menores diâmetros e classe de resistência mais baixa apresentaram resultados mais favoráveis ao consumo de fibras. Além disso, os resultados mostraram que a região da ponta é a seção mais crítica do tubo, pois as fissuras principiaram nesta região e os deslocamentos foram maiores em comparação aos da bolsa.

Estudo experimental sobre a influência teórica de módulos fotovoltaicos aplicados em fachadas em Curitiba, PR

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Forlin, Cleverson Luis; Rossi, Francine Aidie;

Resumo A matriz energética brasileira, majoritariamente renovável devido à abundância de recursos hídricos, busca diversificação em resposta às demandas crescentes e às considerações ambientais, sociais, econômicas e tecnológicas. A energia solar fotovoltaica surge como alternativa limpa e de disponibilidade ilimitada. A tendência global de integrar múltiplas funções aos módulos fotovoltaicos, conhecida como BIPV (Building Integrated Photovoltaics) ganha destaque, especialmente quando combinada com trocas térmicas, formando o BIPV/T. Neste artigo, com o objetivo de avaliar as interferências térmicas de módulos fotovoltaicos em fachadas, é realizado um experimento com a utilização de uma célula-controle e uma célula-teste. O experimento inclui análises comparativas das temperaturas do ar entre protótipos com e sem módulos fotovoltaicos de silício policristalino aplicados na face norte, nos períodos de verão e inverno. Concluiu-se que nas condições do experimento, sem aberturas que permitam a circulação do ar entre a retaguarda do módulo fotovoltaico e o interior da célula-teste, a aplicação do módulo fotovoltaico pode minimizar o aquecimento imediato durante o verão. No inverno, apesar de potencial para aquecimento, a falta da circulação mencionada e a baixa inércia da parede de alvenaria convencional não permitiram o aproveitamento desse potencial.

Análise do comportamento estrutural de vigas mistas de aço e concreto: experimentação e dimensionamento

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Kataoka, Marcela Novischi; Spavier, Patricia Tavares De Souza; Debs, Ana Lúcia Homce De Cresce El;

Resumo O objetivo deste trabalho é analisar as diferenças no comportamento estrutural entre vigas mistas convencionais e pisos mistos de pequena altura, tomando como referência o comportamento de uma viga metálica. Para essa comparação, foram utilizados dados experimentais e resultados de simulações numéricas em modelos de vigas submetidas à flexão em quatro pontos. Os ensaios consideraram tanto vigas mistas convencionais quanto pisos mistos de pequena altura, ambos com a utilização de laje alveolar, além de simulações numéricas da viga metálica isolada. Importa destacar que, em todos os modelos, foi utilizado o mesmo perfil metálico, com o mesmo vão entre apoios. As comparações focaram na rigidez inicial e na resistência final das vigas. Os resultados mostraram que a viga mista convencional apresentou o melhor desempenho, destacando-se como a mais rígida e a que atingiu a maior força última. Em relação ao piso misto de pequena altura, observou-se que seu comportamento, tanto em termos de rigidez quanto de resistência, também superou o da viga metálica isolada, evidenciando a contribuição significativa da laje para a melhoria do desempenho estrutural.

Impacto del microclima y la forma urbana en el desempeño energético de edifícios residenciales en el clima de Montevideo, Uruguay

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Ceriani, Pascual; Mizgier, Martin Ordenes;

Resumen Este estudio analiza la influencia de la morfología urbana y las condiciones microclimáticas en el desempeño energético de edificios en Montevideo, Uruguay. Utilizando simulaciones con ENVI-met y EnergyPlus, se evalúan escenarios con edificaciones de 31 y 6 metros de altura en dos orientaciones de cañones urbanos (Este-Oeste y Norte-Sur), con una relación de altura/ancho de 1,30 y 0,25 respectivamente. Los resultados muestran que considerar el entorno urbano reduce las cargas térmicas anuales entre 6,5% y 25%, dependiendo de la orientación y configuración del cañón. Esta reducción está acompañada de un cambio en la proporción de cargas de calefacción y refrigeración, con mayor demanda de calefacción en áreas densamente urbanas. Además, la inclusión de condiciones microclimáticas en las simulaciones para un día de verano muestra un incremento del 3% en las cargas de refrigeración, atribuible principalmente a la disminución de la velocidad del viento. Este trabajo enfatiza la necesidad de estrategias de diseño bioclimático, como la orientación óptima de edificios y su altura, para optimizar la eficiencia energética.

Assessment method of urban quality of life at the neighborhood scale

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Monteiro, Deyvid Aléx De Bitencourt; Miron, Luciana Inês Gomes; Wesz, Josana Gabriele Bolzan;

Abstract Accelerated urbanization without adequate planning can create inappropriate urban spaces and negatively affect people’s quality of life. As a result, studies on urban quality of life have become increasingly relevant, mainly by proposing indicators at the local level, such as the city, neighborhood, and building levels. Key contributions of these studies include creating a database with diverse information sources and refining a set of international and national indicators. However, they also highlight ongoing challenges in developing urban quality of life indicators, such as difficulties in harmonizing data due to varying methodologies and, notably, limited access to data, especially in Brazil. Therefore, this paper aims to propose a method to evaluate the urban quality of life at the neighborhood scale, from a study in a Brazilian neighborhood. Its results include (1) the elaboration of the evaluation method; (2) the implementation of the quantitative and qualitative evaluation and analysis of the results; and (3) the presentation of these results through visual devices that support the discussion and dissemination of the method. The main contribution of the proposed method is the inclusion of the perception of inhabitants in the weighting of indicators of urban quality of life.

Análise do consumo de água em canteiros de obra na cidade de Joinville, SC

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Mergener, Barbara Christina; Kalbusch, Andreza; Henning, Elisa; Ravizza, Kamilla;

Resumo Este artigo buscou estimar o consumo de água e analisar a relação deste com as características de 19 canteiros de obra na cidade de Joinville, Santa Catarina. Para as variáveis quantitativas, foram realizadas análises gráficas e estatísticas, com a elaboração de gráficos de dispersão e cálculo dos coeficientes de correlação de Pearson e de Spearman. Para as variáveis categóricas, foram construídos gráficos de caixa, além da aplicação de testes estatísticos t de Student, U de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis. As variáveis quantitativas abrangem a área total construída, número de pavimentos e de unidades habitacionais e tempo de obra, entre outras. Características construtivas, atraso na obra e ações para o uso racional de água são algumas das variáveis qualitativas do estudo. Como resultado, os indicadores de consumo obtidos variaram entre 0,1072 e 0,5935 m³/m². A variável tempo de obra (em meses) apresentou correlação linear positiva moderada com o consumo de água por área. Para a variável relacionada à utilização de algum sistema pré-fabricado, a diferença entre as médias dos indicadores de consumo para as obras que utilizaram (0,3511 m³/m²) e para as que não utilizaram (0,2319 m³/m²) foi estatisticamente significativa.

Filler effect and pozzolanic effect of glass powder in mortar

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Borges, Alexandre Lopes; Laura, Sergio Andrés Apaza; Freitas, Taís Oliveira Gonçalves; Ferreira, Fernanda Giannotti Da Silva;

Abstract The use of ground glass as a partial substitute for cement has been studied for its good performance, especially when its particles are smaller than 300 µm. Thus, this study focused on evaluating the behavior of mortar mechanical properties through the filler effect and the pozzolanic effect of glass powder. Cement substitution proportions with glass powder (0%, 10%, 20%, 30%, and 50%) having a granulometry below 75 µm were tested. To distinguish between the filler effect and the pozzolanic effect, limestone filler, having a similar particle size distribution to glass, was used. The tests evaluated axial compressive strength, capillary water absorption, tensile strength by diametral compression, and static modulus of elasticity. The results showed that 20% cement substitution with glass powder improved mechanical properties, evidencing both the filler and pozzolanic effects. The chemical activity of the glass powder was slower, but it resulted in a 24.06% increase in compressive strength at 91 days, highlighting the contribution of the pozzolanic effect.

Revisão sistemática acerca do uso de compósitos laminados de polímeros reforçados com fibras para o reforço de pilares de madeira

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha; Araujo, Victor Almeida De; Molina, Julio Cesar; Christoforo, André Luis;

Resumo m geral, os pilares são elementos fundamentais para a estabilidade da estrutura, e o reforço desse elemento pode impactar significativamente na estrutura e no ambiente em que o elemento está inserido. O uso de polímeros reforçados com fibras (PRF) consiste em uma solução de reforço externo com diversas pesquisas demonstrando a eficiência de seu uso, pois pode também ser adotado na fase de projeto. Apesar disso, o método ainda não figura entre os principais temas abordados pela literatura, sendo fundamental o incentivo ao desenvolvimento de mais pesquisas sobre o tema. Este estudo consiste em uma revisão sistemática da literatura que abordou o uso do PRF como reforço em pilares de madeira. A baixa quantidade de propriedades caracterizadas da madeira indica a dificuldade em ensaiar o material e requer o uso de correlações para estimar seu comportamento. Foi possível verificar os tipos de ensaios e arranjos do reforço, de modo que a síntese do conteúdo encontrado pode contribuir para a identificação de padrões de comportamento que possibilitem a especificação deste tipo de reforço.

Efeito do tipo de cimento e de materiais cimentícios suplementares na resistividade elétrica superficial do concreto

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Medeiros, Marcelo Henrique Farias De; Lopes, Rayane Campos; Real, Lígia Vitória; Rivarola, Gustavo Bortolan; Oliveira, Andrielli Morais De; Cascudo, Oswaldo;

Resumo Ensaios não destrutivos são importantes ferramentas de inspeção e monitoramento em estruturas de concreto armado. Entre eles, a resistividade elétrica superficial é um indicador de durabilidade versátil e de fácil obtenção. Este artigo tem o objetivo de avaliar a influência do tipo de cimento (CP II-Z, CP IV e CP V-ARI) e de materiais cimentícios suplementares - MCS (sílica ativa, sílica de casca de arroz, metacaulim e cinza volante) na resistividade elétrica superficial do concreto, pelo método de Wenner, durante um ano. Adicionalmente, foram realizadas correlações entre a resistividade e outras propriedades, como resistência à compressão axial, absorção de água e teste rápido de permeabilidade de cloretos - RCPT. Os resultados indicaram que a resistividade foi influenciada significativamente pelo tipo de cimento e de MCS e pela idade das amostras. A magnitude da resistividade das misturas com MCS superou a da mistura de referência. Além disso, a resistividade apresentou correlações com R² acima de 0,70 com a resistência à compressão axial de concretos com MCS e com a carga elétrica passante do ensaio RCPT.

Global analysis of buildings under fire situation: influence of beam-column connection and number of stories

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Nicoletti, Renato Silva; Souza, Alex Sander Clemente De; Almeida, Saulo José De Castro;

Abstract Steel-concrete composite connections are crucial for transferring forces between steel and concrete structural elements. Existing literature suggests that most research on composite connections focuses on their isolated behavior. There is a notable lack of research addressing their global behavior, which refers to how these connections interact with the entire structure and its constraints. This study aims to evaluate the impact of the stiffness of steel-concrete composite connections, the location of the fire and the number of stories in buildings subjected to fire conditions. To investigate these factors, eight building models were created using Abaqus® software and subjected to vertical loads. The study found that the 10-story models demonstrated a greater capacity for force redistribution during fires compared to the 3-story models. This was attributed to their stiffer column sections and the presence of a larger number of beams, which facilitated a more efficient load path mechanism, as explained by the Vierendeel effect. Furthermore, the fire resistance time of the buildings was superior to that of isolated connection models, underscoring the importance of considering the overall behavior of structures and the interactions between elements in fire design.

Medição de fissuras em silos de cimento com veículo aéreo não tripulado e análise estatística

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Oliveira, Diogo Cavalcanti; Lordsleem Junior, Alberto Casado; Cordeiro, Laura Nogueira; Amorim, Emanoel Silva; Costa, Thais Cohen De Almeida; Oliveira, Bruno Cavalcanti;

Resumo Os silos de concreto armado, principais estruturas para o armazenamento a granel de cimento, são frequentemente afetados por manifestações patológicas, principalmente fissuras causadas por falhas de projeto e/ou execução. A inspeção nos silos é uma preocupação recorrente devido à complexidade do procedimento, que envolve elevada altura, dificuldades de acesso e condições adversas de exposição. Métodos tradicionais de medição de fissuras são insuficientes por dificuldades de acesso, riscos à segurança, falta de precisão e inconsistência dos resultados. Este estudo propõe um método para detecção, medição e quantificação de fissuras em silos de concreto armado, incluindo a estimativa do consumo de resina epóxi para reparos, decorrentes de falhas de projetos estruturais em silos para estocagem de cimento. A pesquisa utiliza Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT), fotogrametria digital e análise estatística com a distribuição T-Student. A metodologia incluiu uma revisão sistemática e um estudo experimental, resultando em um protocolo para inspeção e medição de fissuras. Os resultados indicaram que o método com VANTs é mais eficaz na detecção de fissuras, fornecendo diretrizes para inspeção, segmentação em microrregiões e cálculo do intervalo de confiança da densidade de fissuras.

Valorização de resíduos como matéria prima na síntese de geopolímeros aplicáveis à construção civil

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Lage, Izabelly Thaynara Miranda; Moretti, Juliana Petermann;

Resumo O cimento é largamente utilizado na construção civil. No entanto, a crescente produção desse material traz impactos ambientais significativos, como o alto consumo de energia e, principalmente, as elevadas emissões de CO2. Nos últimos anos, pesquisas vêm sendo realizadas para encontrar materiais mais ecoeficientes, e uma das alternativas promissoras à substituição do cimento é o uso de geopolímeros. Esses materiais são aluminossilicatos ativados por soluções alcalinas, que podem apresentar propriedades mecânicas e durabilidade adequadas para a aplicação na construção civil. Na síntese de geopolímeros, podem ser utilizados subprodutos e resíduos industriais/agrícolas que sejam ricos em aluminossilicatos como matéria-prima. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo principal identificar os tipos de resíduos utilizados como precursores na síntese de geopolímeros aplicáveis à construção civil. Para tanto, foi realizada uma revisão sistemática da literatura, na qual foram levantadas as seguintes informações: atividade de origem do resíduo (industrial, urbana e agrícola), composição química e granulometria. Também foram discutidos os principais fatores de síntese (tipos de ativadores, concentração da solução de NaOH, relação Na2SiO3/NaOH, tipo de cura, método de síntese) e suas influências nas propriedades mecânicas, na microestrutura e na durabilidade dos geopolímeros feitos a partir de material residual.

Otimização em vigas de madeira de acordo com a NBR 7190:2022

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Araujo, Ryan Victor Silva De; Dias, Felipe Siqueira; Sousa, Paulo Fernando Silva;

Resumo Com o avanço tecnológico, a aplicação de métodos computacionais de otimização na engenharia civil, especialmente em projetos de vigas de madeira, tem se tornado cada vez mais relevante. A madeira, com sua disponibilidade, leveza, resistência e facilidade de manejo, oferece vantagens competitivas em relação a materiais como concreto e aço, sendo essencial otimizar seu uso para potencializar essas características. A aplicação dos critérios da NBR 7190 (ABNT, 2022) para o dimensionamento de vigas é fundamental, visando eficiência estrutural. A metodologia proposta inclui revisão bibliográfica e implementação de algoritmos de otimização em Python, considerando normas de tensão, cisalhamento, deslocamento e estabilidade. Estudos paramétricos abordaram fatores como umidade, comprimento, resistência e carga para calcular a massa das vigas em diferentes condições. Os impactos da umidade, carga e comprimento das vigas, além da massa específica de cada espécie, foram avaliados, mostrando como esses parâmetros influenciam significativamente na variação da massa final da viga.

Otimização de pilares de madeira de acordo com restrições da NBR 7190:2022

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Dias, Felipe Siqueira; Araujo, Ryan Victor Silva De; Sousa, Paulo Fernando Silva;

Resumo Este trabalho visa aplicar a otimização estrutural em pilares de madeira conforme a norma NBR 7190-1 (ABNT, 2022), buscando resultados precisos no dimensionamento. Para isso, foi desenvolvida uma rotina em Python para determinar a seção transversal e o volume dos pilares, considerando as restrições normativas. Esses cálculos, onde os momentos fletores e esforços normais são analisados, fundamentarão estudos paramétricos sobre o comportamento da massa do material em diferentes condições, como a espécie da madeira e a variação do comprimento. A rotina identifica os parâmetros a serem otimizados e aplica as fórmulas normativas para verificar a condição estrutural, analisando variáveis como esbeltez máxima, esbeltez relativa e tensão máxima de flexocompressão. A otimização fornece os valores ótimos para a seção transversal e o volume do pilar, o que significa que esses valores obtidos para a seção transversal são aqueles que minimizam o volume matematicamente, respeitando as restrições normativas impostas. Verifica-se que, na maioria dos casos, a massa aumenta com a variação de incrementos nos parâmetros estudados, resultando em seções de pilares mais robustas e resistentes a maiores esforços e carregamentos.

Shear strength evaluation of headed stud connectors in steel-concrete composite structures with hollow core slabs

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Kataoka, Marcela Novischi;

Abstract This paper investigates the shear strength of connectors in steel-concrete composite structures, with a specific focus on precast hollow core slabs. Push-out tests were conducted to assess the load-bearing capacity of headed shear studs, welded to the steel profile and embedded in cast-in-place concrete. The experimental analysis was complemented by a numerical study using the finite element method (FEM), allowing for a detailed evaluation of the behavior of the connectors under shear forces. A parametric study was performed to examine the effects of concrete compressive strength and stud yield strength on the shear resistance of the connection. The results demonstrated a good correlation between experimental tests and numerical predictions, though theoretical formulas based on standards tended to overestimate the connector capacity. This research emphasizes the importance of accurately characterizing shear connectors to ensure the proper performance of composite structures, particularly in applications involving hollow core slabs.

Revisão sistemática da literatura em arquitetura: desafios e adaptações, aplicação às plantas de moradia

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Toyoda, Thayná; Meyer, João Fernando;

Resumo A revisão sistemática da literatura (RSL) é amplamente explorada na área da saúde; entretanto, no campo das ciências sociais, ainda é um método pouco utilizado e requer adaptações. Este artigo tem como objetivo identificar as principais dificuldades e adaptações da RSL na arquitetura. Será utilizada, como base empírica para a discussão, a investigação sobre os procedimentos adotados pelas incorporadoras para a definição das plantas de moradia. A metodologia é descrita e discutida. Esta RSL foi dividida em quatro etapas: a formulação da pergunta de pesquisa, a triagem, a extração dos dados e a conclusão. Para obter maior abrangência nos estudos de natureza qualitativa, foram adicionadas duas técnicas: a técnica da bola de neve e a técnica da abordagem. O artigo também discute os desafios ao aplicar a RSL na arquitetura. O primeiro é a dificuldade de definir termos de busca, devido à variação terminológica nas pesquisas qualitativas. O segundo diz respeito às limitações das bases de dados brasileiras. O terceiro refere-se à avaliação da qualidade dos estudos, considerando a heterogeneidade das abordagens. O quarto desafio está relacionado aos critérios de inclusão e exclusão, dado que muitos estudos apresentam intersecções temáticas. O quinto é a dificuldade em tabular os resultados.

Resistência ao cisalhamento de juntas de pinus sp. coladas com adesivo epóxi e rompidas sob compressão e sob torção

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Mello, Alvaro Begnini De; Petrauski, Alfredo; Petrauski, Mateus Couri; Santos, Alessandra Dos; Possa, Desirè Coraça; Azevedo, Ricardo Lessa;

Resumo Dentre os sistemas construtivos existentes, a Madeira Lamelada Colada destaca-se como produto estrutural. Neste sistema, lamelas de madeira são dispostas de maneira a terem suas fibras paralelas e unidas por meio de adesivos. O adesivo epóxi é um polímero termofixo bicomponente, formulado à base de resina que pode ser utilizado na colagem de vários materiais na construção civil. Nesse contexto a pesquisa avaliou a resistência de juntas de madeira de Pinus sp., coladas com resina epóxi, em diferentes ângulos. As juntas foram confeccionadas com a formação dos ângulos de 0°, 10°, 20°, 30°, 45°, 60°, 70°, 80° e 90°, sendo submetidas a ensaios de cisalhamento à compressão e à torção. A partir da análise de regressão, a fórmula de Hankinson mostrou-se apta a estimar os valores de resistência ao cisalhamento sob compressão, retornando um coeficiente de determinação de 0,89. Já para cisalhamento sob torção o modelo não se mostrou eficaz, com baixo R². Os corpos de prova submetidos à compressão apresentaram resposta mecânica distinta daqueles submetidos à torção.

Análise do efeito da agressividade do ambiente industrial petroquímico na durabilidade de estruturas de concreto

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Leão, Felipe; Polesello, Eduardo;

Resumo Unidades industriais são consideradas como meio agressivo ao sistema construtivo em concreto armado. Estruturas submetidas a estes ambientes estão mais suscetíveis a incidência de manifestações patológicas. Para melhor entender os impactos deste meio ao longo do tempo, foram expostas amostras de concretos com características distintas, em ambiente de torre de resfriamento em indústria petroquímica. Os ensaios de carbonatação foram realizados em corpos de prova que permaneceram in loco por 3 anos e comparados com resultados obtidos aos 5 meses de exposição. Para uma segunda análise, fez-se comparativo quanto ao meio de exposição, onde parte dos corpos de prova permaneceram expostos em ambiente urbano e os demais em ambiente industrial, junto a uma torre de resfriamento, por 6 meses. Por fim, foi feita uma projeção de impacto ao longo do tempo, quanto à carbonatação, com o uso de modelos teóricos. Os resultados mostram que concretos com maior relação água/cimento sofrem maiores degradações, para um mesmo meio, já para o segundo grupo o comportamento variou em função do meio de exposição e da classe de resistência. Além destes, os modelos teóricos mostram uma redução do coeficiente de carbonatação ao longo do tempo.

Potential use of Pinus patula wood for frames and edge glued panels

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Trianoski, Rosilani; Michaud, Franck; Matos, Jorge Luis Monteiro De; Irle, Mark; Moreau, Jérôme; Simon, Flore; Duarte, Luigiano Lucas;

Abstract Wood and engineered wood products can be used to replace non-renewable materials in construction and furniture, contributing to a more sustainable society. This study aimed to assess the potential of Pinus patula wood for the production of frames and edge glued panels, and to maximize production process variables, adhesive weight, and pressure, in order to generate a product with adequate quality at the lowest cost. environmental. Fingerjointing and edge gluing were performed. The finger joint gluing was carried out industrially using PVA adhesive. Edge gluing was carried out on a laboratory scale under 18 experimental conditions: 16 with Pinus patula and 2 with Pinus taeda (control). The variables studied were the glue type (PVA and EPI), grammage (160, 180, 200, and 220 g.m-2), and pressure (7 and 10 kgf.cm-2). The finger joint gluing quality was assessed by flexural and tensile tests (ASTM, 2019) and edge bonding by shear strength (ES, 2009). The results showed that Pinus patula has potential for the production of frames and edge glued panels, and that process variables can be maximized when using EPI adhesive.

Study of the consolidation process of adhesive mortars through oscillatory rheometry

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Modler, Luís Eduardo Azevedo; Mohamad, Gihad; Lubeck, André;

Abstract The study proposed in this paper aims to evaluate the consolidation process of polymeric mortars used for laying ceramic tiles, using the oscillatory rheometry technique. Based on the shear stress generated by the application of a preset deformation and a relationship between the components of the complex deformation modulus, G’ and G’’, we sought to understand the changes in behavior that occurred in these mortars over a period of time in which a significant part of the chemical reactions of cement hydration are expected to occur. Such reactions trigger a series of physical transformations that can be better understood from a rheological profile. What can be seen from the data analysis is that oscillatory rheometry is a tool capable of forming the rheological profile of cementitious materials over a period of time in which the quantities involved are constantly changing. The mixtures used in the study were made from the same set of materials with different compositions in terms of the proportions between them. The analysis showed that oscillatory rheometry has sufficient sensitivity to detect the physical transformations that took place during the chosen period and that the variations in the composition of the samples were detected by the technique used, within the spectrum defined in the design of experiments.

A literature review on the structural behavior of high strength steel columns

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Simões, Pedro; Silva, Renata; Viana, Harley; Sernizon, Rodrigo; Lavall, Armando;

Abstract Steel is an essential material for engineering due to its properties, such as strength, and durability. High strength steels (HSS) have the potential to enhance these qualities, particularly in the construction of taller, lighter, and more slender structures. However, there remains a knowledge gap regarding the structural behavior of these materials. In this context, the present study aims to evaluate, through a Systematic Literature Review (SLR), the methods employed by researchers to determine the structural behavior of high strength steel columns subjected to compression and flexural compression in both principal axes of inertia. Research findings have highlighted significant limitations in the current design methods for high-strength steels, which were originally developed for conventional materials. Specifically, factors such as steel type, cross-sectional dimensions, residual stresses, and initial geometric imperfections have proven to be critical in determining structural performance. It was observed that applying existing design methods may result in overly conservative solutions or, in some cases, fail to adequately account for the behavior of high-strength steels in structural calculations and verifications.

Análise do consumo de água: um estudo de caso no aeroporto de Joinville

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Difon, Debora Angelica Tavares; Kalbusch, Andreza; Silveira, Carolina Stolf;

Resumo A preservação da água faz parte de um dos 17 objetivos para o desenvolvimento sustentável da Organização das Nações Unidas (ONU). Os aeroportos (grandes consumidores de água) podem adotar um plano de eficiência hídrica, com monitoramento contínuo de demanda de água. Esse artigo tem como objetivo analisar o comportamento de consumo de água entre 2016 e 2021 no aeroporto de Joinville, a cidade mais populosa do estado de Santa Catarina e terceira do sul do Brasil. O consumo de água, número de passageiros e indicador de consumo (em litros*passageiros-1) são analisados, considerando as oscilações sazonais, mudança de ramais internos de água para ganho de segurança operacional e comportamento do consumo de água antes e durante a pandemia de Covid-19. Os resultados mostram uma relação inversa entre o número de passageiros e o indicador de consumo de água, além de picos de consumo durante a pandemia. A análise reforça a importância de estratégias como o uso de sistemas sustentáveis e melhorias na eficiência hídrica para mitigar impactos ambientais e atender o crescimento projetado para o setor da aviação.

Efeito da matéria-prima e do adesivo na degradação térmica de painéis de partículas

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Souza, Giovanna; Brand, Martha Andreia; Cunha, Alexsandro Bayestorff Da; Rios, Polliana D’angelo; Terezo, Rodrigo Figueiredo; Bortoletto Júnior, Geraldo; Rodrigues, Taíse Mariano; Ribeiro, Lucas De Lima; Surdi, Paula; Brito, Flavia Maria Silva;

Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar a degradação térmica de painéis de partículas não convencionais, feitos com diferentes matérias-primas e adesivos, por meio de análise termogravimétrica. Foram testados painéis de bagaço de cana com ureia-formaldeído e de três madeiras tropicais com fenol-formaldeído. Amostras secas foram aquecidas de temperatura ambiente até 1000 °C, registrando perda de massa a cada 2 minutos. A degradação ocorreu em três etapas: secagem (50 °C-200 °C), pirólise ativa (200 °C-400 °C) e queima do carvão (400 °C-1000 °C). O tipo de biomassa e resina influenciou a degradação, exceto na temperatura de maior perda de massa. Painéis de bagaço de cana apresentaram menor estabilidade térmica, enquanto os de madeira tropical foram mais estáveis.

Estudo numérico de ligação entre pilar misto preenchido, viga de concreto pré-moldado e laje alveolar

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Kataoka, Marcela Novischi; Rosário, Maycon Dos Reis;

Resumo As ligações viga-pilar são um dos principais temas de estudo em estruturas pré-fabricadas, sejam elas pré-moldadas de concreto, metálicas ou mistas de aço e concreto, devido ao comportamento único dessas regiões e à sua influência na estabilidade global das estruturas. Este trabalho apresenta um estudo numérico e análise paramétrica de uma ligação semirrígida entre pilar misto preenchido, viga de concreto pré-moldado e laje alveolar. Os principais componentes resistentes da ligação são o chumbador soldado ao consolo metálico e a armadura negativa. O modelo numérico foi desenvolvido priorizando a representatividade aliada a um tempo de processamento otimizado e foi validado por meio das curvas momento fletor x deslocamento, momento fletor x rotação e momento fletor x deformação na armadura de continuidade. Para o estudo paramétrico variou-se a taxa e disposição da armadura negativa, diâmetro e quantidade de chumbadores, e altura da laje alveolar. Os resultados indicaram que a taxa e a disposição da armadura de continuidade influenciam significativamente o comportamento sob momento fletor negativo, enquanto o diâmetro e a quantidade de chumbadores afetam mais o comportamento sob momento fletor positivo. A altura da laje alveolar foi o único parâmetro que impactou de maneira expressiva o comportamento da ligação em ambas as solicitações.

Evaluation methods for social housing projects supporting participatory and evidence-based decision-making

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Cabrera, Letícia; Hirota, Ercília Hitomi; Codinhoto, Ricardo;

Abstract Inadequate infrastructure and low-quality public spaces in Social Housing Projects (SHP) negatively affect residents’ well-being, compounded by a lack of participation that prioritizes cost reduction over user needs. Evidence-based design, common in healthcare, can improve SHP quality by integrating evidence into design processes, but its use is limited. This paper presents a study on evaluation methods, highlighting the recommended types of methods for participatory design processes and decision-making involving multidisciplinary stakeholders. A workshop with practitioners and academics examined the design and approval processes of SHPs, revealing issues such as market-driven priorities, unclear regulations, and insufficient collaboration, thus highlighting the need for more transparent and evidence-based approaches. A literature review also identified tools to align design decisions with user needs, but issues such as complexity, lack of knowledge, costs, and cultural barriers hinder their implementation. The research emphasizes the need to adapt these tools to the SHP context, fostering evidence integration and collaboration in housing projects.

Detecção de guarda-corpo e rodapés em canteiro de obras utilizando drones e visão computacional

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Peinado, Hugo Sefrian; Oliveira, Carolina Andrade De; Melo, Roseneia Rodrigues Santos De; Ottoni, André Luiz Carvalho; Fróes, Saulo Mascarenhas; Novo, Marcela Silva; Costa, Dayana Bastos;

Resumo O uso de drones e visão computacional aumenta a eficiência nas inspeções de segurança em obras. No entanto, há uma lacuna na aplicação integrada dessas tecnologias em inspeções de sistemas de guarda-corpos e rodapés (GcR). Este artigo visa desenvolver um sistema de detecção de GcR para obras utilizando drones e visão computacional. A pesquisa incluiu a definição e validação de protocolo de coleta de imagens com drone, coleta de imagens em duas obras, e treinamento e teste de quatro modelos de detecção de objetos em um sistema de visão computacional usando imagens originais e artificiais (com zoom, rotação e cisalhamento). A detecção automatizada de GcR apresentou elevado desempenho, com precisão de 96,83% e 95,31% na etapa de teste para os modelos treinados com imagens com cisalhamento e rotação, respectivamente. Esta pesquisa contribuiu com o avanço da integração de drones e visão computacional para inspeções automatizadas de GcR em obras, permitindo maior eficiência e agilidade na coleta, processamento e análise dos resultados.

Monitoramento por IoT para avaliação de consumo de energia e água de ambiente laboratorial

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Barros, Natália Nakamura; Montalvão, Aran; Ruschel, Regina Coeli; Ximenes, Talía Simões Dos Santos;

Resumo Os consumos de energia e água operacionais de edificações são informativos e podem não refletir adequadamente os impactos ambientais. Para amenizar este problema, o monitoramento por Internet das Coisas (IoT) pode auxiliar na coleta de dados em tempo real e análise, de modo a oferecer subsídios para uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) mais precisa. O principal objetivo deste artigo é compreender as necessidades, dificuldades e benefícios da implantação de monitoramento IoT no auxílio à avaliação do consumo de energia e água operacional de ambiente laboratorial. A condução deste artigo seguiu a metodologia de pesquisa experimental. A arquitetura IoT utilizada possui 4 camadas, sendo estas: de percepção, dados, serviços e aplicações. Como necessidade, a interdisciplinaridade da equipe é um aspecto importante a ser considerado. Como dificuldades observaram-se problemas de comunicação com os dispositivos e latências na rede da internet local. Esta pesquisa confirmou pesquisas anteriores que afirmaram que o monitoramento por IoT traz maior precisão à ACV por considerar diferentes horizontes de tempo, e assim incorporar à variação no comportamento dos ocupantes, fatores característicos dinâmicos e fatores de ponderação dinâmica.

Urbanidade em catástrofe: a rejeição da vitalidade como estratégia

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Mauá, Lígia Beatriz Carreri; Pina, Silvia Aparecida Mikami Gonçalves;

Resumo Este trabalho aborda a verticalização habitacional em cidades brasileiras que declinam da conexão com o espaço público. O objetivo é identificar a condição de urbanidade em uma área habitacional verticalizada recente, orientados por meio do diagnóstico das condições de conectividade, permeabilidade e acessibilidade, resultante das implantações de tais empreendimentos. A análise se dá pela perspectiva dos atributos de vitalidade e qualidade do espaço coletivo para a compreensão de uma região morfológica, tendo a cidade de Sorocaba-SP como estudo de caso. Para as análises, foram realizados levantamentos, mapeamentos e sistematizações que levaram à seleção da área verticalizada, o Parque Campolim. Os resultados apontam a verticalização recente como instrumento estratégico de viés neoliberal, que consolida territórios desconsiderando a esfera coletiva e a qualidade socioambiental. A verticalização contemporânea ocorre com a interferência de agentes econômicos que determinam, orientam e transformam, na ausência de um planejamento urbano adequado e sustentável, com empreendimentos que priorizam a lógica de maior lucro. Esse processo implica formas urbanas distantes da urbanidade almejada onde as relações humanizadoras como o caminhar e as convivências, bem como a permeabilidade e conectividade não são valorizadas, reforçando desigualdades sociais que podem comprometer o futuro de cidades que se desejam justas e inclusivas.

Enhancing indoor airflow: insights on cross ventilation through CFD simulations

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Bittar, Mariana; Araujo, André Luís De; Almeida, Odenir De; Martins, Themis; Sousa, Maurício;

Abstract In recent years, the architectural design process has undergone significant advancements due to computational design, enabling real-time exploration of alternatives through parametric modeling. In the design of buildings, a comprehensive understanding of measurement systems, particularly in the context of natural ventilation, can guide decision-making processes through tests using computational simulations. This paper aims to determine the flow patterns of natural ventilation in indoor environments under five specific conditions using Computational Fluid Dynamics Analysis (CFD) Ansys Fluent® R22. Five configurations are analyzed and compared to a control sample. Adhering to scientific rigor and employing computational techniques, it was possible to achieve satisfactory inferences for indoor airflow. Our findings indicate that the diagonal positioning of openings substantially accelerates wind speed in indoor environments. This design strategy supersedes the need for more openings when the goal is to enhance air speed and indoor air renewal.

Environmental comfort concepts awareness: didactic-pedagogical experience in an Itinerant School

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Coutinho, Laís De Gusmão; Lima, Eduardo Gasparelo; Uzum, Monica Dos Santos Dolce; Cavalcanti, Cristina Kanya Caselli;

Abstract The Escola da Cidade is an institution that seeks to integrate innovative didactic-pedagogical practices into the Architecture and Urbanism curriculum. Among these initiatives is the Itinerant School, wherein students have the opportunity to embark on a journey each semester to a city or region in Latin America. In this context, this paper aims to share the didactic-pedagogical experience conducted with first-year students during the Itinerant School in the Vale do Paraíba region. An activity was developed to sensitize these students to the concepts of environmental comfort, employing a booklet for answering questions and sketching. An intuitive exercise was created, incorporating icons, and organized into themes guiding the fundamental points of sensory analysis for the understanding of all aspects of the environmental quality of the visited spaces. The results obtained demonstrated a positive impact on sensitizing and expanding the technical repertoire of these students. Consequently, the booklet can be replicated in external activities, such as trips and technical visits, for other Architecture and Urbanism courses.

High-performance structural mortars with the admixture of silica fume from steel waste

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Fajardo, Abner Araújo; Souza, Silvia Roberta; Bueno, Zharry Ribeiro; Macedo, Jordana Gonçalves De; Lanna, Vinicius Ferreira; Almeida, Fernando Do Couto Rosa; Aguilar, Maria Teresa Paulino; Garcia, Dayana Cristina Silva; Barbosa, Maria Teresa; Santos, White José Dos;

Abstract The objective of this work is to evaluate the use of silica fume captured in bag filters on the mechanical and physical properties, durability and microstructure of a high-performance structural mortar. The mix ratio was defined through particle packing and the following properties were evaluated: compressive and flexural strength, water absorption, porosity, dynamic modulus of elasticity, electrical resistivity and microstructure. Mixture proportion through particle packaging promoted densification of the mortar, improving the mechanical properties and durability. As a result, the filler effect was maximized by particle packing, and the pozzolanic effect promoted the improvement of properties in the long term. It is concluded that it is possible to use waste from producing metallic silicon and iron silicon captured in bag filters as silica fume.

Mechanical behavior of masonry made with modular soil-cement-CDW bricks

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Valim, Fernanda Assunção; Gutierrez, Nelci Helena Maia; Zanatta, Katia Cristina; Martins E Silva, Leonardo; Santos, White José Dos;

Abstract The application of recycled sand from construction and demolition waste (CDW) in the soil-cement mixture for the manufacture of modular bricks for structural masonry was investigated, evaluating bricks and prisms. Firstly, the optimum moisture content was analyzed by analyzing the additions of CDW with 20%, 40%, 50% and 60%, by mass, in the soil mixture with 10% cement. The bricks were evaluated for their geometric characteristics, compressive strength, density and water absorption. The compressive strength of the bricks was analyzed at different ages (7, 14, 28, 56 and 530 days). The prisms (250.75mm x 126.41 mm x 137.16 mm), with a conventional 5 mm mortar joint, were evaluated for compressive strength, modulus of elasticity and failure mode, aged 530 days. The results demonstrated the feasibility of using CDW, which increases the compressive strength of the bricks, but makes molding difficult, as it reduces initial cohesion. The efficiency factor of the prisms was 57%. The failure mode observed was tension in the bricks and subsequent propagation of cracks in the joints - behavior similar to materials with brittle rupture. Brazilian standards approached the mechanical behavior of the material.

Performance of Portland clinker produced through the incorporation of asbestos cement wast (ACW)

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Santos, Tiago Assunção; Cilla, Marcelo Strozi; Ribeiro, Daniel Véras;

Abstract The production process of Portland cement has significant environmental impacts involving the exploitation of deposits for raw materials and CO2 emissions. In this study, the incorporation of different proportions of asbesto cement waste (ACW) was evaluated, approximately 24%, 49%, 74%, and 86% by mass, corresponding to levels of 0.43%, 0.85%, 1.27%, and 1.69% of SO3, respectively, replacing the limestone and clay mixture in Portland clinker blends. The effects of this incorporation on the clinkering process were analyzed at different temperatures (1300 °C to 1450 °C). The phases formed in the produced clinkers were identified through X-ray diffraction (XRD), followed by the grinding process for cement production, which was subsequently characterized physically. The hydration of pastes was monitored by XRD. Additionally, the mechanical performance of pastes made with the produced cements was also assessed. From the results obtained, it was observed that ACW acts as a mineralizer at lower clinkering temperatures (1350 °C), resulting in an increase in the alite (C3S) content in the clinkers. Consequently, cements produced with ACW showed an increase in the amount of hydrated phases and superior mechanical strengths at early ages compared to the reference cement without the addition of ACW.

Influence of particle size on the pozzolanic reactivity of waste clay brick accessed by R³ test

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Paixão, Roberta De Souza Da; Carvalho, Vinícius Santos De; Barbosa, Luanne Bastos De Britto; Costa, Ana Rita Damasceno; Gonçalves, Jardel Pereira;

Abstract The inclusion of wastes of clay brick (WCB) as a supplementary cementitious material (SCM) demands a processing process guided by the reactivity of the material. In this sense, the present study evaluated the influence of particle size on the pozzolanic reactivity of WCB. WCB of five distinct particle size distributions was compared to metakaolin, natural clay, and waste of clay tile (WCT). The assessment of pozzolanicity was based on the R3 reactivity test, using isothermal calorimetry and quantification of bound water content, in addition to the compressive strength and analysis by XRD/Rietveld of composite cement pastes type CPII-Z and CPIV. Reducing the D90% diameter of the WCB from 33 to 11 µm promoted an increase of 50% in pozzolanic reactivity. However, for D90% diameters below 11 µm, the increase in reactivity (2%) may not justify the costs associated with prolonging the grinding process. The results highlighted the feasibility of using the R³ test and the importance of beneficiation guided by reactivity, aiming to optimize the recycling potential of new materials in the production of composite cements.

Evaluation of the physical and mechanical properties of cementitious boards with combined addition of cellulose microfiber and crystalline microcellulose

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Bilcati, Géssica; Costa, Marienne Do Rocio De Mello Maron Da; Holzmann, Henrique Ajuz; Tamura, Sarah Honorato Lopes Da Silva;

Abstract This study aims to evaluate the potential of cellulose microfiber (FC) combined with crystalline microcellulose (MCC) to produce cementitious boards. Specimens were fabricated by pressing, and their physical and mechanical properties were evaluated after 28 days. The rupture modulus and elasticity results indicated that the combined formulation FC 0.5-MCC 0.6 significantly improved compared to reference cementitious boards. The swelling thickness and elasticity modulus results of all cementitious boards produced with the addition of cellulose microfiber and crystalline microcellulose meet the standard’s minimum requirements for cementitious boards, proving to be an exciting alternative for new technologies in fiber cement.

Incorporation of dregs and grits wastes in mortars: evaluation of mechanical performance and durability

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Falcão, Juliane Rodrigues; Costa, Júlia Da Rosa; Marquezan, Leonardo; Masuero, Angela Borges; Dal Molin, Denise Carpena Coitinho;

Abstract Accelerated population growth, coupled with high consumption of natural resources, requires research focused on waste utilization. Solid waste from the pulp mill, originating from the Kraft process, is generated in large quantities and, despite its potential, still lacks an adequate destination. This paper investigates the mechanical properties and durability of coating mortars with the addition (7.5% and 15%) of the dregs and grits wastes, comparing them to a reference mix. The results indicate that the incorporation of dregs into the cementitious matrix offers advantages over both the reference and the grits waste. The use of dregs shows better mechanical performance and an alkali-silica reaction expansion equivalent to the reference for the 15% addition. However, the 7.5% addition of dregs results in the highest expansion among all the mortars studied. Both residues exhibit an expansion behavior inversely proportional to the addition rate of the wastes. With the addition of grits, all mortars show characteristics similar to the reference. Thus, the study identifies the potential for reusing both residues.

Influence of alternative accelerators on the hydration and strength of Portland cement with phosphogypsum

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Costa, Rayara Pinto; Medeiros, Matheus Henrique Gomes De; Matsuura, Andreza Namie; Suzuki, Seiiti; Bergmann, Carlos Pérez; Kirchheim, Ana Paula;

Abstract Phosphogypsum (PG), a byproduct of phosphoric acid production, shows potential as a substitute for traditional gypsum in cement formulations. However, the fluorides and phosphates in its composition can delay setting time and reduce early strength in Portland cement. The use of hydration and strength accelerators can counteract these effects, but the literature lacks sufficient information on the subject. This research evaluates the influence of alternative accelerators on the hydration of cement with phosphogypsum. Sodium chloride (NaOH), calcium chloride (CaCl2), sodium hydroxide (NaCl), and sodium silicate (Na2SiO3) were analyzed. Isothermal calorimetry and compressive strength tests were conducted on cement pastes. NaOH showed the highest 24-hour compressive strength and cumulative heat, suggesting its potential as a strength accelerator. Na2SiO3 exhibited the lowest performance compared to the reference sample (REF). The strengths and reaction rates of CaCl2 were similar to those of the REF. NaCl displayed higher strengths and cumulative heat than the REF, indicating its effectiveness as an accelerator.

Structural cementitious composites produced with fine recycled aggregate from concrete/ceramics wastes

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Castro, Thiago Ewerton Cobra; Melo, Laura Viana De; Silva, Paulo Henrique Vaz; Almeida, Fernando Do Couto Rosa;

Abstract This paper aims to evaluate selected properties of structural cementitious composites with fine recycled aggregate as a replacement of natural sand. Mortars were produced with mixed recycled aggregate (sourced from concrete/ceramics wastes) in contents up to 40%, without pre-wetting or additional water. Experimental investigation results were contrasted with updated literature in terms of consistency in fresh state, mechanical strength, porosity, water absorption, and shrinkage. The results showed that despite of 20% reduction in workability, compressive strength is not affected by incorporation of fine recycled aggregate, reaching values above 50 MPa at 28 days. The optimal content around 40% of fine recycled aggregate can keep porosity, water absorption and flexural strength at the same level of the reference sample. Drying and autogenous shrinkages are reduced up to 15% by the presence of fine recycled aggregate, which acts as internal curing agent for mortars with CP V-ARI and same water/cement ratio. Thus, new possibilities for pre-cast concrete and cementitious artefacts industries are indicated.

Physical characteristics improvement of recycled concrete powder by mechanoactivation with and without grinding aid

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Risson, Kathleen Dall Bello De Souza; Proença, Melissa Pastorini; Oliveira, Dayana Ruth Bola; Zara, Kátya Regina De Freitas; Possan, Edna;

Abstract This study aimed to evaluate the effect of mechanoactivation with and without grinding aids (GAs) on the physical characteristics of recycled concrete powder (RCP) for use as supplementary cementitious material (MCS). RCP was subjected to the comminution process in a planetary ball mill for 30, 60, 120, 180, and 240 minutes, using three types of grinding aids (propylene glycol (PG), sodium hexametaphosphate (SHMP) and triethanolamine (TEA)), at different levels (0, 0.05, 0.1, 0.5 and 1%). The powders’ performance as SCM (10% substitution) was evaluated in pastes on consistency and compressive strength at 7 days. Considering the shortest milling time and the lowest content of milling aid, mechanoactivation for 30 minutes with 0.5% propylene glycol (PG) additive reduced the d50 from 20.99 to 8.85 µm and increased the BET from 6.23 to 7.50 m²/g, without altering crystallinity. The results in pastes indicated that the use of grinding aids favored the use of recycled concrete powder as MSC, with a statistically significant score in particularity resistance.

Impact of the type and thickness of coating mortars produced with waste on the thermal performance of buildings

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Mendes, Vítor Freitas; Carvalho, Aldo Ribeiro De; Castro, Júlia Assumpção De; Mendes, Júlia Castro;

Abstract The present study investigates how different types of waste-based coating mortars, with varying thicknesses, affect thermal performance of buildings. Energy simulations were performed in 3 different Brazilian climates, assessing thermal performance through the Thermal Load (TL) and Degree-hour (DH) methods. The thermal performance improved with increased mortar thickness in cold and mild climates. In warm regions, the TL method demonstrated this effect, whereas the DH method indicated the opposite trend. The best results were achieved by 30-mm-CM-Polystyrene-Foam-mortar in cold climates, 30-mm-CM-Steelmakin-Slag-mortar in mild climates and 30-mm-CM-Polystyrene-Foam-mortar (TL method) and 30-mm-CM-Metakaolin+GlassWaste (DH method) in hot climates. The results demonstrated that the correct choice of residue-based mortars and the appropriate adjustment of mortar thickness can promote better thermal performance in buildings, reducing environmental impacts, saving energy, and improving user comfort.

Recycled aggregates concrete: mechanical properties and structural performance of slab-column connections

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Portilho, Shara Katharine Melo Silva; Puccini, Iana Ingrid Rocha Damasceno; Lima, Layse Rafaele Furtado; Moraes, Rodrigo Fernandes; Ferreira, Maurício De Pina; Oliveira, Marcos Honorato De; Pereira, Manoel José Mangabeira; Lima Neto, Aarão Ferreira;

Abstract This paper examines the impacts of the total replacement of Natural Coarse Aggregates (NCA) by Recycled Concrete Coarse Aggregates (RCA) on the mechanical properties in concrete's fresh and hardened state. It also investigates the impact of RCA on the response and resistance of slab-column connections with and without shear reinforcement. The total replacement of NCA by RCA reduced by 21.8% and 37.1% the compressive and tensile strength of concrete for the concrete mix investigation. Variations in mechanical properties were observed in the concrete used for slab-column connections, but due to material heterogeneity, they could not solely be attributed to the use of RCA. Using concrete with 100% RCA reduced in 5.6% and 12.6% the punching strength of slabs without and with shear reinforcement. The load-displacement response and the cracking pattern of the slab-column connections were not affected by the use of 100% RCA.

Isócronas de tempo são um primeiro passo mais efetivo no planejamento de áreas adensáveis com foco na mobilidade a pé

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Okamoto, Carollina Hitomi De Oliveira; Marins, Karin Regina De Castro;

Resumo O alcance de pedestres é um dos principais elementos a se considerar na definição da abrangência das áreas de adensamento urbano a partir de uma centralidade. O objetivo do artigo é analisar a definição da abrangência de áreas de adensamento urbano no contexto do Desenvolvimento Orientado ao Transporte (DOT), mediante aplicação de um raio simples a partir de estações de transporte de massa, frente à definição via isócronas de tempo de caminhada. É analisado o município de São Paulo, cujo Plano Diretor Estratégico (PDE) de 2014 adotou o raio de 600m como parâmetro para áreas adensáveis, ampliando-o para 700m na revisão de 2023. Os resultados indicam que, na macroescala, a área para adensamento urbano definida pelo raio simples do PDE-2023 é bastante similar à área delimitada pela linha isócrona de 10 minutos de caminhada, em termos quantitativos totais. No entanto, em microescala, há diversos locais com expansão ou redução de áreas para adensamento em relação a essa isócrona. Conclui-se que o raio simples não representa adequadamente o alcance de pedestres, omitindo elementos urbanos que impactam no acesso às estações. Já as linhas isócronas de tempo são um instrumento mais efetivo, pois incorporam certos efeitos morfológicos urbanos e permitem maior detalhamento do território alcançado em certo padrão de caminhada.

Procedimento para análise integrada do adensamento construtivo e populacional e da oferta de calçadas no entorno de estações de transporte de massa

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Montmorency Silva, Thiago Canhos; Moraes, Gabriel Maggio De; Marins, Karin Regina De Castro;

Resumo O objetivo deste artigo é comparar a evolução do adensamento construtivo e populacional e a oferta de calçadas em uma área de incentivo ao adensamento urbano em São Paulo, entre 2010 e 2020. O estudo preenche uma lacuna na literatura sobre a coordenação entre crescimento vertical, populacional e adequação da infraestrutura para pedestres em áreas de adensamento intenso. Foram utilizadas métricas urbanas multidimensionais, baseadas em morfologia, uso do solo e infraestrutura de calçadas, com dados do Imposto Predial e Territorial Urbano - IPTU e Censos para examinar as mudanças urbanas. Sendo o método proposto passível de aplicação em contextos urbanos similares, ele foi adaptado com dados georreferenciados e visitas de campo. Os resultados indicam que, apesar do aumento na construção vertical, o crescimento populacional foi desproporcional e a infraestrutura de calçadas não acompanhou esse aumento, evidenciando deficiências nas condições de caminhabilidade. O estudo destaca a necessidade de políticas que alinhem adensamento com melhorias na infraestrutura pedestre, promovendo ambientes urbanos mais inclusivos.

Aspectos do licenciamento urbanístico considerando o risco de movimentos de massa em Nova Friburgo, RJ

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Monteiro, Flavia Lucia; Di Gregório, Leandro Torres; Mendonça, Marcos Barreto De;

Resumo A expansão urbana das últimas décadas, com ocupação inadequada em encostas, aumentou significativamente o risco da ocorrência de desastres nos municípios brasileiros. A dificuldade do ordenamento dessas áreas se reflete nos procedimentos de licenciamento urbanístico e ambiental, e o mapeamento de risco e a legislação, devem refletir uma ocupação responsável do território. Diante das incertezas científicas que envolvem o tema, o trabalho busca relacionar leis, normas, planos, mapas e manuais técnicos no Município de Nova Friburgo (RJ), tendo como referência, as obrigações da Lei 12.608/2012 e o princípio da prevenção em matéria de desastres. O objetivo do estudo é, portanto, promover uma observação dos instrumentos de análise concernentes à aprovação de empreendimentos urbanísticos em áreas suscetíveis à ocorrência de movimentos de massa em município da região serrana do Rio de Janeiro, apoiando-se no arcabouço técnico e na legislação vigente. Como resultado, a identificação das necessidades básicas de atendimento à norma, do aprimoramento da cartografia geotécnica e de procedimentos administrativos. A contribuição do trabalho se dá na organização de dados técnicos e jurídicos, para subsidiar o desenvolvimento de novos parâmetros de análise e recomendações concernentes à tomada de decisão sobre a ocupação do território.

Avaliação da possibilidade de uso de espaços de lazer para atividades terapêuticas em saúde mental

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Duarte, Maria Raquel Barbosa; Masiero, Érico;

Resumo Este artigo trata sobre a relação entre espaços públicos de lazer (EL) e saúde mental (SM). Transtornos mentais são mais frequentes no ambiente urbano. Após a reforma psiquiátrica, o cuidado às pessoas em sofrimento psíquico passa a acontecer em uma rede de pontos de atenção no território. Profissionais de diversos Centros de Atenção Psicossocial (CAPS) do país utilizam espaços abertos para atividades terapêuticas. Essas iniciativas poderiam ser ampliadas se os serviços de saúde mental dispusessem de condições adequadas, em termos de disponibilidade, acessibilidade e qualidade dos EL. O objetivo desse trabalho é verificar se os Espaços de Lazer no entorno dos CAPS de Ribeirão Preto, SP são adequados ao uso proposto. Para tanto, foi desenvolvido um quadro de indicadores e parâmetros referente à qualidade do espaço público. Foram analisados 21 EL no entorno de sete CAPS, com dados obtidos por meio de pesquisa documental e de levantamentos in loco. Foram considerados adequados ao desenvolvimento de atividades terapêuticas oito dos 21 EL analisados. As principais inadequações dos EL relacionam-se à falta de acessibilidade por transporte público e à ausência de mobiliário urbano adequado. A qualificação do sistema de espaços livres pode contribuir para a promoção da saúde mental nas cidades.

Metodologia para cadastro urbano-ambiental de nova unidade de conservação: área de relevante interesse ecológico Floresta da Posse

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Coelho, Luiz Carlos Teixeira; Silva, Sonia Maria Lima; Barbalho, Leonardo Vieira; Mangini, Silvia Paixão Linhares; Oliveira, Nyelsen Fernandes De; Silva, Andrew Santana Da; Costa, Lucas Soares Da;

Resumo O presente trabalho apresenta uma metodologia envolvendo levantamentos e análise de índices de vegetação. A região escolhida foi a recém-criada Unidade de Conservação denominada Área de Relevante Interesse Ecológico Floresta da Posse. O objetivo final foi a integração dessa região ao Cadastro Territorial Multifinalitário da Cidade do Rio de Janeiro. Os produtos gerados incluíram: 1) inventário de bases cadastrais e produtos geoespaciais existentes; 2) levantamento topográfico dos limites e feições de interesse; 3) geração de um modelo digital de elevação e curvas de nível; 4) processamento de imagens de sensores ópticos; e 5) integração dos produtos geoespaciais ao Sistema de Informações Urbanas do Município do Rio de Janeiro (componente do Cadastro Territorial Multifinalitário). Os resultados apresentam não somente os produtos obtidos através das distintas geotecnologias, mas também uma análise referente à sua integração enquanto ferramenta de gestão e planejamento de Unidades de Conservação em diferentes cenários.

Avaliação quantitativa do impacto das inundações no funcionamento da infraestrutura crítica de transporte

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Battemarco, Bruna Peres; Rezende, Osvaldo Moura; Miguez, Marcelo Gomes;

Resumo As inundações urbanas são eventos capazes de gerar falhas em infraestruturas, desencadeando efeitos em cascata. Isso ocorre devido à interdependência entre as diferentes infraestruturas críticas (IC), responsáveis por fornecer bens e serviços essenciais, como a de transporte. Nesse sentido, este trabalho busca avaliar o impacto das inundações no funcionamento da IC de transporte, visto que a manutenção do sistema em funcionamento é um dos pilares da resiliência urbana, pela possibilidade de continuar acessando serviços de apoio e prestando socorro. Para isso, é utilizado o Índice de Integridade do Sistema de Transporte, composto por três indicadores: (i) Severidade do Impacto nas Vias; (ii) Redução de Velocidade; e (iii) Dificuldade de Acesso e Interrupção do Tráfego Ferroviário. O índice foi aplicado à bacia do Rio Acari, no Rio de Janeiro, considerando a situação atual e um cenário de projeto, com medidas corretivas para falhas de drenagem. Os resultados demonstraram o impacto significativo das inundações na IC de transporte, com o cenário de projeto apresentando um valor cerca de 65% superior ao da situação atual, na escala da bacia. Entretanto, ficou evidente a necessidade de implementar medidas adicionais para aumentar a resiliência deste sistema, principalmente com a criticidade observada na escala local.

Study of the use of LC³ cements containing different calcined clays and fillers

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Moreira, Gabriela; Souza, Ariel Miranda De; Elói, Fernanda Pereira Da Fonseca; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Oliveira, Diogo Silva De; Carvalho, José Maria Franco De;

Abstract To mitigate CO2 emissions from cement production, supplementary cementitious materials (SCMs) are increasingly being explored as substitutes for Portland Cement (PC), such as calcined clay, a key component of LC³ (calcined limestone clay cement). This study evaluates the properties of LC³ mortars, in fresh and hardened state, using three types of calcined clays with different kaolinite contents and replacing the limestone filler with ornamental stone residues (OSW) to improve workability and eco-efficiency. The mortars were mechanically tested in both states and their eco-efficiency was evaluated. The compressive strength of calcined clay mortars decreased from 10% to 55% compared to the reference, except for the clay mixture with 72% kaolinite. The flexural strength decreased from 8% to 28%. Blends with OSW showed better results than those with limestone, improving compressive strength by up to 36% and reducing porosity through pore refinement. LC³ demonstrates greater eco-efficiency than traditional cement, despite slight reductions in mechanical strength.

Impact of bauxite residue and fly ash on Portland cement hydration

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Silveira, Luana Maria Vilaça Da; Romano, Roberto Cesar De Oliveira; Cincotto, Maria Alba; Pileggi, Rafael Giuliano;

Abstract The use of by-products from industrial processes, such as bauxite residue (BR) and fly ash (FA), as SCMs with Portland cement is a strategy that promotes waste reuse and reduces cement production’s environmental impact. Additionally, a ternary system fosters chemical interactions among materials, mitigating BR’s harmful effects (leaching of hazardous elements and high alkalinity) without requiring energy-intensive processes. This study evaluates the influence of BR and FA on Portland cement hydration through three systems: a reference paste (cement only), two binary pastes (70% cement, 30% SCM), and a ternary paste (70% cement, 15% BR, and 15% FA). The hydration process was analyzed using isothermal calorimetry, XRD, and TGA. Results show SCMs accelerate hydration, shortening induction periods and increasing reaction rates. FA, with its high shape factor, enhances early hydration by facilitating hydrate precipitation, while BR contributes chemically, increasing Portlandite and chemically bound water. Both SCMs accelerate hydration through the filler effect due to their larger specific surface areas. These findings highlight the potential of ternary systems for the safe, sustainable application of SCMs in construction.

Carbonation and wetting of synthetic C-S-H with Ca/Si 0.83 and 1.5

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Lunardi, Monique; Nobre, Thiago Ricardo Santos; John, Vanderley Moacyr;

Abstract This study explores the carbonation and wetting kinetics of synthetic calcium silicate hydrate (C-S-H) with Ca/Si ratios of 0.83 and 1.5 using in-situ X-ray diffraction (XRD), in-situ attenuated total reflection Fourier-transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), and thermogravimetric analysis (TGA). In 0.83 C-S-H, XRD results reveal pure C-S-H phases with no portlandite or CaCO3 polymorphs, corroborating TGA findings. Minor changes suggest water incorporation. Conversely, 1.5 C-S-H exhibits distinct XRD patterns with portlandite peaks, indicating limited Ca(OH)2 reaction. ATR-FTIR spectra confirm carbonation in both, with distinct features. 1.5 C-S-H proved to be more susceptible to carbonation due to enhanced calcium availability. Despite portlandite presence, C-S-H rapidly reacts with CO2, likely due to its higher surface area. The study offers insights into C-S-H’s carbonation behavior and structural changes during CO2 exposure in the first 24h of reaction.

Rheology of cement pastes with superplasticizer and nanocellulose crystals

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Safanelli, Nicolas; Effting, Carmeane; Schackow, Adilson; Miranda, Katiusca Wessler; Matos, Paulo Ricardo De;

Abstract The addition of nanocellulose to cement-based materials has gained significant attention in recent years due to its potential to improve concrete performance. However, the effects of nanocellulose on the rheological properties of cementitious systems are not fully understood. This work investigated the use of crystalline nanocellulose (CNC) and its effect on yield stress, plastic viscosity and structuration rate of cement pastes with and without superplasticizer admixtures (SP). Different contents of CNC were added (0.00-0.10 wt%) to pastes without and with SP. Rotational rheometry tests were conducted up to 80 min of hydration. Results showed that CNC addition increased static yield stress and structuration rate both of pastes without SP (only for contents above 0.02 wt% of CNC) and with SP (all CNC contents). These effects were more intense in pastes with SP. Regarding dynamic yield stress, only pastes with SP were affected by CNC addition. In turn, plastic viscosity decreased when CNC was incorporated, both in the presence and absence of SP. These findings suggest that CNC can be useful for applications that require relatively high structuration after the material is cast, while keeping a good pumpability (e.g. 3D printing).

Effect of novel calcium sulfate compositions and lignosulfonate admixture on cement hydration and rheology

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Costa, Rayara Pinto; Medeiros, Matheus Henrique Gomes De; Ribeiro, Francisco Roger Carneiro; Suzuki, Seiiti; Bergmann, Carlos Pérez; Kirchheim, Ana Paula;

Abstract This research examines the effects of different calcium sulfate combinations—natural gypsum (NG), untreated phosphogypsum (PG), and lime-treated phosphogypsum (NPG)—on the hydration and rheology of Portland cement with a lignosulfonate admixture. Three novel calcium sulfate compositions (SU I, II, III) were evaluated as setting regulators in Portland cement types CEM I, II, and III, focusing on setting times, compressive strength, heat release, hydration products, and rheological behavior. The compositions are: SU I (30% PG, 70% NG), SU II (50% NPG, 50% NG), and SU III (100% NPG). Results showed that CEM III had lower early strength and longer setting times than CEM I and II, effects amplified by the lignosulfonate admixture. Rheological differences among cements were attributed to PG’s delayed hydration, reducing yield stress and viscosity. The study highlights how cement composition, alternative calcium sulfates, and admixtures interact to affect fresh and hardened cement properties.

Sulfuric acid attack of mortars containing blended cements with sugarcane bagasse ash and limestone filler

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Siqueira, Andréia Arenari De; Toledo Filho, Romildo Dias; Cordeiro, Guilherme Chagas;

Abstract The present study evaluated the durability of mortars containing blended cements with sugarcane bagasse ash and limestone filler under sulfuric acid attack. Mortar packing density was predicted using the Compressible Packing Model, and tests for compressive strength, water absorption, and capillarity were conducted alongside microstructural analysis by scanning electron microscopy. Although the mortars had similar packing density values, both supplementary cementitious materials densified the microstructure and reduced gypsum formation after acid attack. While sugarcane bagasse ash improved mechanical performance due to synergistic physical and chemical effects, its pozzolanic activity did not enhance the mortar acid resistance. However, bagasse ash-blended mortars showed notable reductions in water absorption and sorptivity post-acid attack compared to other mixes.

Early-age monitoring of cement-microcement compositions: combined evaluation of chemical reaction and viscoelastic changes during the hardening

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Mesquita, José Augusto Ferreira De; Maciel, Marcel Hark; Nobre, Thiago Ricardo Santos; Romano, Roberto Cesar De Oliveira; Pileggi, Rafael Giuliano;

Abstract Enhancing cement efficiency in concrete and mortar is crucial for reducing the environmental impact of construction by minimizing binder consumption without compromising performance. This study examines the reaction kinetics and hardening of pastes made with two types of Portland cement, each with distinct particle size distributions and mineralogical characteristics. The chemical contribution to hardening was monitored using isothermal calorimetry, while in-situ X-ray diffraction was used to monitor the formation of hydrated compounds. Physical changes were assessed by oscillatory rheometry, focusing on the elastic storage modulus (G’). The detected proportions of portlandite and ettringite influenced the initial reaction stages but had little effect on heat release. The combined analysis reveals the correlation between physicochemical parameters and microstructural changes, emphasizing their role in agglomeration and flocculation forces that accelerate paste hardening.

Life cycle assessment of belitic clinkers with ornamental rocks processing sludge and calcium carbonate sludge

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Ribeiro, Francisco Roger Carneiro; Garbin, Marilise; Pires, Maikon Moreira De; Moraes, Carlos Alberto Mendes; Brehm, Feliciane Andrade; Modolo, Regina Celia Espinosa;

Abstract This article aims to evaluate the potential environmental impacts of using mud from processing ornamental rocks and calcium carbonate sludge in producing belitic clinkers on a laboratory scale. The functional unit considered was 396 grams of wet pellet produced in cycle 1 of each formulation. Potential environmental impacts were assessed with a midpoint scope, attributional approach, for the categories covered by the EF 3.0 method. The SimaPro Expert 9.1.1.1 software was used for modelling, with the Ecoinvent 3.6 database. Belitic clinkers with residues showed environmental gains in the climate change impact and resource use categories compared to the reference clinker. The main contributors to environmental impacts are transportation and the electrical energy consumed by the muffle furnace in the clinkerization stage. Thus, it was possible to conclude the technical and environmental feasibility of producing more sustainable binders using entirely industrial solid waste.

Comparison of unitary and hybrid cement systems activated with acid and alkaline solutions

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Taborda-Barraza, Madeleing; Amorim, Vanessa De Amorim; Silva, Thais Marques Da; Gleize, Philippe Jean Paul;

Abstract In parallel with the alkaline activation of aluminosilicates, acid activation takes place. Often less studied, the so-called phosphate-based geopolymers are little publicized due to the concerns that arise during their manufacture. However, they are presented as materials with greater mechanical strength and greater chemical stability than alkaline activations. Thus, their applications are not as simple as forming structural parts, but in specific applications that do not require an integral core. The acidic and alkaline activation of metakaolin and fly ash was evaluated in the fresh and hardened state using calorimetry, mini-slump, rotational rheology and compressive strength. For unitary systems, acid activation presented greater compressive strength than alkaline activation. However, for hybrid systems there was a limitation in the incorporation of fly ash, which, over time, favored the mechanical behavior of alkaline systems over acids systems.

CNN-based model for automated anomaly recognition in facade execution to support Quality Management

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Silva, Alisson Souza; Melo, Roseneia Rodrigues Santos; Melo, Reymard Savio Sampaio; Costa, Dayana Bastos;

Abstract Unmanned Aerial Systems (UAS) are frequently used to inspect building envelopes. Computer vision technologies and Convolutional Neural Networks (CNN) have emerged as promising solutions for automating image-based inspections. However, some anomalies still occur during construction due to the lack of an efficient Quality Management System (QMS). To address this gap, this study proposes an automated CNN-based recognition model to detect and classify four types of anomalies in cast-in-place concrete facades during construction, aiming to support decision-making within the QMS. The research strategy adopted was a Case Study, in which eight CNN models were developed for training and testing using images of cast-in-place concrete wall facades collected by UASs during construction. The model achieved 51.80% precision, 68.50% recall, 65.00% mAP, and an F1-score of 58.99% during training, making it the most accurate among the eight models. Future studies will focus on fully integrating the proposed method’s workflow, enabling automated image analysis and the automatic generation of reports.

Thermoactivated recycled cement waste: optimal dehydration temperature and binder properties insights

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Zanovello, Mateus; Angulo, Sérgio;

Abstract Thermoactivated recycled Portland cement (RC) is obtained by dehydrating cement paste waste, recovering the binder capacity. This research aims to determine the optimal dehydration temperature for achieving better mechanical and environmental performance for RC as a binder or if dehydration is necessary at all. A literature review was conducted using 23 papers. Physico-chemical characteristics of RC powders were analyzed and discussed during rehydration based on combined water, water demand, combined water fraction (cwf), and CO2 intensity. In conclusion, RC dehydrated at 450-550 °C was optimal for a rapid reaction, showing the highest combined water at 1 and 7 days. At 28 days, combined water increased as treatment temperatures rose. Untreated recycled cement (i.e., ground-hardened cement paste) has low reactivity and requires 30٪ more water than ordinary Portland cement (OPC), leading to higher CO2 emissions or lower performance. Recycled cement dehydrated at 450-550 °C, especially when blended with slags, pozzolans, and Portland clinker demonstrated optimal environmental and mechanical results. These findings support the development of blended RC formulations, promoting circular economy practices in the cement industry.

Errata

2024-12-13T19:57:42.880000Z

Ambiente Construído

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