Abstract in Portuguese:

Resumo A busca por produtos que atendam às necessidades humanas e colaborem com o meio ambiente, surge o compósito madeira-plástico, como uma boa alternativa. O material é proveniente de resíduos de madeira e plástico, tendo considerável apelo ambiental e maior resistência à umidade que a madeira. O objetivo deste trabalho foi avaliar um compósito madeira-plástico em comparação à madeira natural de paraju (Manilkara sp.) na utilização desses materiais na construção civil. Foram testadas propriedades físicas, mecânicas e a resistência à biodeterioração. Apesar de não apresentar resistências mecânicas semelhantes ou superiores à madeira de paraju, o compósito exibiu valores satisfatórios e melhores densidade, retração e inchamento, além de resistência ao cupim Nasutitermes corniger. Elementos produzidos a partir de plástico requerem maiores cuidados em relação à propagação de chamas. O compósito madeira plástico não pode ser aplicado como elemento estrutural. Entretanto, pode ser empregado na construção civil como revestimento de fachadas, pisos e divisórias.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The search for building materials that ensure energy efficiency in buildings is becoming greater. The partial replacement of sand by porous aggregates, has great potential for modifying the thermal properties of mortars, however, porous aggregates also reduce the mechanical strength of mortars. To get around this difficulty, plasticizing additives are employed to reduce the mixing water of the mixtures, resulting in greater mechanical resistance of the mortars. This study was to evaluate the interaction of the combined addition of expanded vermiculite with a plasticizer based on lignosulphonate in coating mortars. Mortars with a ratio of 1:3 in volume were prepared, replacing 0%, 25% and 50% of sand with expanded vermiculite and adding 0 and 2% of plasticizer additive. The resulting mortars were characterized in the fresh state and in the hardened state. The addition of 2% plasticizer to the mortar containing 50% vermiculite, besides increasing compressive and flexural tensile strength, showed an improvement in thermal insulation. This confirms that the combined use of vermiculite and lignosulfonate positively influences the thermal performance of the analyzed mortars.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The present study developed geopolymers through the combination of potassium hydroxide and silicate (KOH + SS) and potassium hydroxide and sodium silicate (KOH + SS) as activator mixture and residue of glass cutting and metakaolin as precursors, aiming to mitigate de efflorescence formation. X-ray diffraction (XRD) tests, visual analysis of the possible efflorescence formation and compressive strength tests were made on the produced geopolymers with the activator with molarity of 10, silica/alumina ratios of 3,5 and 4,0, subjected to thermal cures of 40 and 60 ºC, at the ages of 28 and 63 days. The XRD analysis showed that all pastes displayed quartz peaks in positions between 2θ = 20º e 30º, proving the presence of crystalline phases, but the geopolymers generated with sodium silicate presented peaks with higher intensity. None of the geopolymeric pastes had visual efflorescence formation. The mechanic tests made it possible to determine that the geopolymers that presented the best mean compressive strength were those made with the KOH + SS activator. The temperature of the cure that generated the best results was 40 ºC.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This study aimed to evaluate manufacturing parameters and their impact on the quality of gluing glulam elements. Three stages of research were carried out with Eucalyptus grandis and Pinus elliottii timbers, using different adhesives, analyzing the percentage of delamination and the shear strength of the glue lines. Different bonding pressures were tested with commercial adhesives, quantifying the rupture modes in the bonding zone, different proportions of natural adhesive in the glulam elements and different lamella thicknesses with a two-component polyurethane adhesive. Results indicated that pressures of 0.7 MPa for Pinus and 1.2 MPa for Eucalyptus were in line with the Brazilian standard. Significant differences were observed in the shear strength between Pinus’s outer and inner lamellae. The natural adhesive showed good shear strength, but problems with delamination. The thickness of 3.5 cm showed better bonding quality. The recommendations of NBR 7190-6 proved to be effective in controlling the quality of the bonding of glulam.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract In this study, the effect of incorporating polypropylene fibers (PF) into high-strength concrete (HSC) at elevated temperatures was investigated, and an analysis of potential spalling, residual compressive strength, tensile strength, static modulus of elasticity, water absorption, weight loss, electrical resistivity, ultrasonic pulse velocity, and microstructure, utilizing scanning electron microscopy (SEM), was conducted. A series of tests was performed on cylindrical specimens under progressive heating from 100 °C to 750 °C at a constant rate of 1 °C/min, maintaining the temperature for 60 minutes, and then cooling at 1 °C/min. Subsequently, several tests were executed. The results revealed the absence of spalling in any of the tests. They indicated that the PF addition enhanced the CAR’s residual compressive strength and electrical resistivity (up to 500 °C) and tensile strength and compactness (up to 250 °C). At higher temperatures (750 °C), PF inclusion caused the development of channels and escalation in microcracks and the degradation of the connection between the cement paste and aggregate, ultimately resulting in a decline in compressive strength.

Abstract in Portuguese:

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%.

Abstract in English:

Abstract Wood presents itself as an excellent structural material, therefore, engineered products such as Cross Laminated Timber (CLT) emerge to overcome the limitations of its raw form. In this sense, considering that the current calculation methods for CLT, presented by regulations, for example, the gamma method, are one-dimensional and do not reflect reality, the correction of the gamma method was proposed for estimating the stiffness of bi-supported CLT plates, subject to load concentrated in the center of the span. The correction regression model was made possible through a parametric study, numerical simulations and statistical analysis. Thus, the α-corrector regression model showed good accuracy with a curve coefficient (R²) of 77.12% and Pearson’s p-value of 0.005861%, which classified the equation with excellent significance. Therefore, the corrected equation when compared to the gamma method presented results closer to the numerically simulated three-dimensional models, with an average percentage error of 1.20% and standard deviation equal to 0.93%.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The compressive strength evolution of concrete is water availability and temperature dependent on its surroundings. Water restriction reduces the hydration rate of Portland cement and, consequently, the compressive strength. The increase in temperature enhances hydration and compressive strength at early ages. Opposite behavior can be observed at more advanced ages. In the present study, class C30 machined structural concrete, used in a predominantly residential construction development, was subjected to different curing conditions to analyze the effects on compressive strength at 3, 7, and 28 days. The reference curing procedure followed regulatory guidelines (NBR 5738). In the laboratory, the concrete was cured in air and sealed condition's using PVC film. At the site (on site), the concrete was chemically cured with the paraffinic hydrocarbon emulsion. Alternative curing procedures reduced the compressive strength of the concrete at all ages analyzed, with a variation between 7 and 30%. Chemical curing was the one that resulted in a great reduction in the concrete's compressive strength, despite the evolution of mass loss due to drying being similar to that of air curing.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The objective of this study was to analyze the mechanical performance of joints with threaded steel bars glued with two different adhesives to paricá plywood and LVL, with a view to their structural use. Axial load tests were carried out on 90 test samples with 6,35 mm diameter bars, glued with epoxy (EPX) and castor oil-based polyurethane (PUR) adhesives, with anchoring lengths corresponding to 10, 12,5 and 15 times the diameter of the bars. The results allowed to conclude that increasing the anchorage length resulted in a nonlinear increase in the load capacity of connections with EPX. Connections with EPX exhibited higher rupture loads, surpassing the calculated loads obtained by NBR 7190-1 (ABNT, 2002a) and NBR 8800 (ABNT, 2008) standards. Connections with PUR showed the lowest rupture values, caused by insufficient physical-chemical interaction between the adhesive and the wood.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The earth as a building material is coming back to the focus of the scientific community due to its low embodied energy. There are few studies about self-compacting earth composites as a building technique, therefore, the present work has the objective to develop a self-compacting earth composite with alkali activation for construction of monolithic walls and evaluation of its mechanical behavior. After a factorial design study, it was selected the best composition of earth, sand, metakaolin and activation solution for further evaluation of the composite and construction of the wall. For the selected composite, physical characterization, X Ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy, V funnel, compressive and flexural strength were carried out, in addition to the construction of a reduced wall. The composite’s compressive strength was 8.12 MPa at 3 days and 9.75 MPa at 28 days. The wall showed shrinkage cracks, which did not directly influence its failure mode, and reached a 3.30 MPa tension. Finally, the composite showed a nice rheological behavior both in its fresh and hardened states being able to be used on the construction of monolithic walls.

Abstract in Portuguese:

Resumo As mudanças climáticas apresentam um desafio significativo para o setor da construção civil. Nesse contexto, o objetivo principal deste estudo é aplicar a técnica de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) nas superestruturas de pontes mistas de aço/concreto e de concreto armado, com o propósito de identificar os possíveis impactos ambientais e oportunidades de aprimoramento no desempenho ambiental, especialmente no que se refere ao uso de materiais e serviços. O estudo se fundamentou nas diretrizes da ISO 14040 e ISO 14044 e utilizou o Sistema Internacional de Dados do Ciclo de Vida de Referência (ILCD); banco de dados Evah OzLCI2019; os dados coletados pelo Sistema de Informação do Desempenho Ambiental da Construção (SIDAC); o software OpenLCA versão 2.0 e o método ReCiPe 2016 Midpoint (H). Os resultados apontaram que, em geral, as pontes de concreto armado tiveram menor impacto ambiental em comparação às pontes mistas, com exceção de alguns indicadores, como Eutrofização de água doce e Radiação ionizante. Portanto, o uso do aço nas pontes mistas revelou-se uma fonte significativa de impacto ambiental, especialmente quando utilizado em substituição ao concreto.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The pathological manifestations found in masonry structures in regions with a marine atmosphere have humidity and soluble salts as the main agents of deterioration of construction materials. Among the various techniques and materials used for the recovery of these structures, there is the execution of coatings with sanitation mortars. In Brazil there are still insufficient studies on new materials and constructive techniques related to the recovery of masonry with salinization pathologies. For the execution of the research, the east and west facades were identified as being the ones of action and in them seven critical points of humidity in the coating. Samples were taken to analyze the percentage of retention of chloride ions using a potentiometer with a silver electrode. In the samples, the condition of integrity of the original components of the sanitation mortar was verified from the observation of the crystalline structures, by X-ray diffraction (DRX), and the presence of the constituent elements, by X-ray fluorescence. The results showed that the proposed formulation for the new sanitation mortar fulfilled its protective function by retaining chloride ions in its pores and, also, that its original constituents have not been degraded so far.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The commercial exploitation of natural wood in civil construction has significant environmental impacts, particularly due to deforestation. A sustainable alternative is the production of wood plastic composite, a composite formed by incorporating reinforcing fillers into polymer matrices, widely used in the construction of decks. This study aims to evaluate the feasibility of using virgin polypropylene and wood processing waste in the production of plastic wood, seeking to reduce the environmental impacts of natural wood exploitation. Samples with different filler proportions were produced using homogenization, extrusion, and hot compression processes. The addition of up to 30% wood flour to polypropylene resulted in substantial improvements in mechanical properties, especially in flexural strength, with increased rigidity and reduced deformation. These results are promising, considering that the main application of wood plastic composite – decks – is subject to flexural forces. In addition to mechanical advantages, the developed composite exhibits a visual appearance like natural wood in terms of texture and color, facilitating its market acceptance as an aesthetically pleasing and environmentally sustainable alternative.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Heat can be used to improve some properties of wood. Therefore, the goal of this work was to verify the effects of heat on the physical and mechanical properties of the species Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis and Corymbia citriodora and checking for imperfections after exposition to humidity. To this end, the material was processed at temperatures of 160, 180 and 200 ºC, besides a reference sample. Then, samples’ physical properties, apparent density, equilibrium humidity, water absorption rate and shrink ability were evaluated. Janka hardness was the mechanical property analyzed. The woods were affected in different ways regarding physical properties. The apparent density changed at a temperature equal or higher than 180 ºC, while the equilibrium moisture content at temperatures equal or higher than 160 ºC. Retraction was altered after treatments at 180 ºC, while for Corymbia citriodora, it was changed from 160 ºC. The water absorption rate was only affected by heat treatment of hardwoods. Visible cracks were only noted in Corymbia citriodora wood, especially in tangentially cut samples. Wood hardness increased at a temperature of 160 ºC, exception for Corymbia citriodora due to the effect of cracking.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract There are studies that discuss the role of urban green areas, their associations with well-being and effects on the population’s health; others have a greater emphasis on ecological aspects. However, there is still a need for in-depth research into the physical and spatial attributes of urban parks, especially the linear typology. Thus, this work improved an analysis tool to specifically evaluate the physical qualities and spatial configuration of the urban linear park. The evaluation methodology was built from the CPAT tool (Community Park Audit Tool) - adapted, configurational properties of the linear park and measures of the Theory of spatial syntax. Four analysis dimensions were considered to investigate the physical quality of Parque Parahyba I, in João Pessoa-PB. The results suggest that the dimensions of access and neighborhood (1), activity areas (2) and resources and security (3) have a greater need for interventions, as they obtained the lowest values and the dimension of spatial configuration (4), which obtained the highest average, does not require immediate intervention. The conclusions contribute to fostering debates on urban linear park planning.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This article presents the verification of the influence of temperature variation and heat treatment time on the mechanical properties of solid bamboo (Dendrocalamus strictus) and the action of insects on its durability. The specimens were subjected to temperatures of 160 ºC, 180 ºC and 200 ºC, for 1 hour, 1h30 hours and 2 hours, in a conventional oven. Subsequently, the mechanical resistance to traction and compression and the moisture content of the samples were determined. The test for biological attacks on bamboo was carried out by exposing the samples to the bamboo weevil (Dinoderus minutus) for 21 days. The effects of heat treatment were studied in 3 temperature ranges and 3 exposure durations, obtaining, on average, compressive rupture, and tensile stresses parallel to the fibers, equal to 68.83 MPa and 123.53, respectively. The data obtained demonstrated that the temperature and duration ranges adopted in this research did not alter the results of the mechanical properties and in the biological attack tests it was found that the heat treatment reduced the deterioration of the samples, prolonging their durability.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The linear productive and economic pattern of civil construction results in high consumption of natural resources and a large volume of waste. The objective of this article is to propose guidelines and a framework for the application of circular practices in the construction sector, through the deconstruction of buildings. To this end, a systematic literature review was carried out to identify the types of materials, components, elements and construction systems most suitable for deconstruction. The results indicated that buildings constructed with prefabricated items, structural steel systems and wooden buildings have greater potential for deconstruction. Furthermore, 26 guidelines grouped into four requirements (design, durability, disassembly and circularity) were defined to support the deconstruction and maintenance of the life cycle of recovered construction products. The proposed framework summarizes the theoretical contribution of the work in an intuitive conceptual structure applicable to companies in the construction sector. The work expands understanding of the topic and presents an innovative approach to a framework associated with best practices to promote the circularity of materials, components and constructive elements through the use of deconstruction.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Green roof systems are sustainable practices for reducing the adverse effects of urbanization in dense areas, as they mitigate urban heat islands, retain rainwater and reduce its peak flow and runoff, improve urban air quality, absorb noise emissions, increase thermal efficiency and provide a pleasant aesthetic effect. Countries such as Germany, France, China, the USA, Canada and Japan encourage the installation of this technology in new buildings or by adapting existing buildings. However, its use is not widespread in many developing countries and regions, such as Brazil. Through a review of international literature, this research aims to analyze the causes that can hinder the adoption of green roofs and thus support the discussion on their application in Brazilian buildings, based on the experiences observed in other countries. The research used part of the Proknow-C methodology and revealed 19 major obstacles to the implementation of green roofs, divided into 4 groups: (1) barriers linked to technical aspects; of (2) economic nature; (3) alluding to the low dissemination of knowledge on the subject and (4) linked to the environmental approach.

Abstract in Portuguese:

Resumo A utilização de fibras vegetais como reforço em compósitos cimentícios é uma alternativa sustentável na construção civil. Entretanto, a dosagem desses materiais pelos métodos tradicionais depende de ensaios laboratoriais e tende a ser trabalhosa e cara. Assim, a previsão de características de compósitos pode proporcionar economia de tempo e redução de custos operacionais. Neste estudo, Redes Neurais Artificias (RNA) treinadas com máquina de aprendizagem extrema (ELM) foram utilizadas para prever as resistências à tração e à compressão de argamassa reforçada com fibra de coco babaçu, produto abundante na região onde esta pesquisa foi desenvolvida e cuja utilização tende a trazer benefícios socioeconômicos. Os dados foram obtidos experimentalmente totalizando 51 amostras. As topologias de RNA adotadas possuem seis parâmetros na camada entrada (cimento, areia, relação água/cimento, comprimento máximo da fibra, percentual de fibra e abatimento), um parâmetro na camada de saída (resistência à tração ou à compressão) e uma camada oculta, que possui 6 e 7 neurônios, respectivamente, nos modelos de previsão de resistência à tração (ELM-T) e à compressão (ELM-C). Os resultados das simulações indicaram que ambos os modelos são ferramentas promissoras para previsão do comportamento mecânico de argamassa reforçada com fibra de coco babaçu.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The research aimed to evaluate the rheological behavior of mixed rendering mortars (mix ratio 1:1:6, cement:lime, by volume), industrialized, and stabilized mortars when applied to different substrates. The mortars were characterized in their fresh state, and their rheological behavior was assessed using the squeeze-flow method, employing a metal base, a ceramic block, and plaster applied over the ceramic block, at speeds of 0.1, 1, and 3 mm/s. Force-displacement curves were plotted, and from these, analyses of the transitions between the elastic, plastic, and yield stages of the mortars were conducted. The results indicated that the stabilized mortars exhibited more extensive plastic phases compared to the others across all types of substrates. All analyzed mortars demonstrated a reduced spreading capacity with increased initial water absorption and roughness of the substrates. Although there are normative limitations, the rheological behavior of the mortars was influenced by both their characteristics and the substrates. The squeeze-flow test on the ceramic block and plaster highlights the need to consider the diversity of substrates for analyzing the behavior of rendering mortars and to provide improved construction practices.

Abstract in Portuguese:

Resumo O subproduto industrial fosfogesso (PG) foi reaproveitado, sem pré-tratamento, em revestimentos de gesso (G) internos de paredes divisórias. As propriedades de hidratação de cinco formulações (100%G, 100%PG, 25%PG + 75%G, 50%PG + 50%G e 75%PG + 25%G, em massa) foram investigadas, incluindo o consumo de água para consistência normal, tempo de pega, resistência à compressão e flexão, resistência de união e absorção de água. Embora G e PG sejam quimicamente semelhantes, PG apresentou área superficial específica e volume total de poros maiores que G, exigindo mais água. A mistura PG/G 75/25 atende a todos os requisitos técnicos para ser aplicado como revestimento interno de paredes divisórias.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo, investigar os fatores que contribuem para os acidentes de trabalho em canteiros de obras na cidade de Fortaleza – CE. Foram aplicados 432 questionários junto aos trabalhadores de 10 canteiros distintos pertencentes a 6 diferentes empresas. Por meio de modelos estatísticos - Regressão Logística Binária (RLB), foi avaliada a probabilidade de ocorrência de acidentes de trabalho correlacionando-os às variáveis demográficas, ocupacionais e de gestão. Os principais resultados mostraram que os trabalhadores mais jovens são mais propensos a acidentes de trabalho que os trabalhadores os mais idosos. A etapa construtiva “Alvenaria, Contrapiso e Estrutura” têm uma probabilidade maior de ocorrer acidentes do que a etapa construtiva “Instalações, Fachadas e Acabamentos”. Esta pesquisa contribuiu para uma visão gerencial mais detalhada dos desafios locais, como também para o campo de conhecimento dedicado ao desenvolvimento da segurança do trabalhador em ambientes de alto risco.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este estudo avaliou seis modelos de distribuição de probabilidade para a resistência à compressão de 24 blocos de concreto, sendo 12 com adição de metacaulim e 12 sem adição. Os modelos analisados foram: Lognormal, Gamma, Normal, Weibull, Beta e Exponencial. Para os blocos com metacaulim, a distribuição Lognormal apresentou o melhor ajuste, seguida por Gamma, Normal, Beta e Weibull, enquanto a Exponencial não foi adequada. Nos blocos sem metacaulim, a distribuição Gamma foi a mais eficiente, seguida por Normal, Weibull, Lognormal e Beta, com a Exponencial também inadequada. Os parâmetros dos modelos foram ajustados com base nas frequências das resistências estimadas para cada grupo de amostras. Assim, a distribuição Lognormal e a distribuição Gamma demonstraram melhor desempenho na previsão da resistência à compressão, dependendo da presença ou ausência de metacaulim. A distribuição Exponencial, por sua vez, foi considerada inadequada em ambos os casos.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O uso da alvenaria racionalizada na construção de edifícios cresce pela otimização dos processos e redução de desperdícios, com desempenho atrelado à qualidade e interação dos materiais. Esta pesquisa analisou a influência das propriedades das argamassas de revestimento mista, industrializada e estabilizada, aplicadas sobre prismas de dois blocos cerâmicos. As argamassas foram caracterizadas no estado fresco e endurecido, e o seu comportamento reológico foi avaliado pelo método squeeze-flow sobre três diferentes superfícies. A resistência de aderência à tração das argamassas foi determinada e os prismas, sem e com revestimentos, foram submetidos à compressão. Os resultados revelaram que um maior espalhamento da argamassa não impactou diretamente na aderência e mostraram um aumento na resistência à compressão dos prismas com a aplicação da camada de revestimento, sendo mais pronunciado nas argamassas com melhor desempenho mecânico, de forma não proporcional. O modo de ruptura dos prismas, na maioria dos casos, ocorreu de forma dúctil, acompanhada pelo descolamento dos revestimentos de argamassa. Essas constatações contribuem para compreensão do desempenho das alvenarias e para a mitigação de problemas decorrentes de falhas nos sistemas de revestimento.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Older adults may experience mobility limitations, which increase their risk of falls. Pharmacies, frequently visited by the elderly, may not provide adequate accessibility, further raising these risks. This study analyzed the factors affecting the mobility of older adults in pharmacies based on the NBR 9050/2020 standard. Three establishments were evaluated using the walkthrough methodology. Technical plans were developed from video recordings to verify key compliance points with the standard. The results revealed non-conformities, such as inadequate circulation with obstacles like boxes, carpets, and structural elements, as well as insufficient width, in addition to elevated display areas posing potential risks. One of the locations had stairs and ramps without handrails, violating the standard. These accessibility limitations in the environment hinder elderly mobility and increase the risk of imbalance, tripping, and falls. In conclusion, beyond improving accessibility, mobility, and safety in pharmacies, it is essential that design professionals and public authorities strictly adhere to technical standards, alongside new specific knowledge, to ensure the social participation of older adults in public spaces.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The use of composite materials produced with the addition of renewable raw materials has gained broad acceptance due to the increasing scarcity of natural resources. This research aimed to analyze the performance of composites produced with cement and wood using two different binders, with a focus on evaluating compressive strength at 28 days and bulk density. A total of 48 cement-wood specimens were produced, distributed across 8 treatments, each with 6 specimens. These treatments varied in terms of the type of Portland cement used (CP2 and CP5), the condition of Eucalyptus grandis wood particles (pre-treated with cold water or untreated), and the use of calcium chloride additive. The mechanical compression test was performed to determine the secant modulus of elasticity (Ecs,28) and the average compressive strength of concrete at 28 days (fcm), as well as the apparent density of the composites. Treatments with Portland CP5 cement and additives showed better mechanical performance.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Understanding the use of water in a construction site is essential for decision-making regarding the search for alternative solutions aimed at the rational use of water and sustainability. This research aims to analyse the water end-uses in six construction sites in the city of Criciúma-SC. After the identification of the water appliances and activities that use water in the buildings under construction, three forms of data collection were applied: through the measurement of the water flow and time, through the frequency of use of the appliances that had cycles and through buckets. The results showed the quantities of drinking water used on each construction site and in each appliance. On average, the toilet was the appliance with the highest use of water (34.9%), followed by the use for making pre-mixed mortar (17.2%) and cleaning (14.4%). When the average consumption was split into potable (drinking fountain, sink, washbasin, shower, pre-mixed mortar, adhesive mortar, subfloor and plaster) and non-potable uses (toilet flushing, cleaning and concrete-slab curing), the percentage of non-potable uses was 53.5%, i.e. more than half of the water could be replaced with a non-potable water source, such as rainwater or greywater.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The red ceramic industry drives the economy of the Lower Jaguaribe region in Ceará, especially the Russas Red Ceramic Local Production Arrangement. Abundant raw materials, low costs, and large production capacity characterize this industry. This study examines the clay materials used in the local ceramics, assessing their properties and processing conditions to confirm their potential in the ceramic industry. Chemical, thermal, and technological characteristics were investigated using various techniques, including energy-dispersive spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), and thermogravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA). The obtained data indicate high levels of silica, alumina, and iron oxide, which give the red color, along with fluxing oxides, which tend to reduce refractoriness. The results support the suitability of these materials for ceramic products, particularly those subjected to the extrusion process, with industrial applications aimed at tiles and bricks.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The study developed composites of green high-density polyethylene (HDPE), babassu mesocarp (MB) (1.5% and 3.0%), with and without polyethylene grafted with maleic anhydride (PEgMA) (3.0%), with the aim of analyzing its application as a material in civil construction. The composites were produced in a single-screw extruder and molded by injection. The morphology of the composites, tensile, chemical and impact resistance and analysis of variance were evaluated. The composites presented a good finish, homogeneous surface and color change due to the addition of MB. The results indicated the existence of MB agglomerates and a better distribution of charge in the matrix with the incorporation of PEgMA. Regarding mechanical properties, the biocomposites showed lower deformation, higher yield stress and elastic modulus. The ductility, yield stress and elastic modulus were improved after exposure to acidic and basic media, suggesting a possible crystallization process. Based on the results, MB has potential use for developing composites.

Abstract in Portuguese:

Resumo As partículas de madeira são uma alternativa ao reforço dos painéis madeira-cimento. O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização da madeira de Erythrina poeppigiana na produção de painéis cimento madeira com carbonatação acelerada. As partículas de madeira foram tratadas com água quente. O tratamento com água quente reduziu o teor de extrativos em 60% e melhorou a interação das partículas com o cimento, reduzindo a porosidade dos painéis cimento-madeira. A carbonatação acelerada reduziu a absorção de água em 52% e o inchaço na espessura em 76%. Os painéis carbonatados apresentaram aumento de 29 e 38% nos valores de flexão MOR e MOE, respectivamente. Também foi observado um aumento nos valores de compressão e ligação interna dos painéis carbonatados. É tecnicamente viável a utilização da madeira de Erythrina poeppigiana para produção de painéis madeira-cimento, valorizando a destinação da espécie florestal.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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%.

Abstract in English:

Abstract The civil construction sector can drive the economy and attract financial resources, but environmental impacts should be considered and construction processes improved with alternative materials, such as biocomposites made from natural fibers, for example, the implementation of sisal in mortar. This work aims to evaluate the mechanical performance of sisal fibers in cementitious composite mortar. For this, fibers with lengths of 20 mm and 30 mm were used, with additions relative to the cement volume of 0.5% and 1.0%. Since there is no specific standard to characterize sisal, wood fiber standards were used instead. Statistical analysis and scanning electron microscopy (SEM) were also performed on test specimens. The following results were obtained: real specific mass and apparent specific mass of sisal were 1,440.00 kg/m³ and 525.33 kg/m³ respectively, moisture content was 5.58%, and water absorption was 150.85% in 72 hours. In the mechanical tests, the addition of 20 mm fibers at 0.5% increased the strength of the samples by 12.78% in compression and 6.84% in flexural tensile strength at early ages. In a statistical study, the homogeneity of these features was verified, and in SEM, greater cohesion was observed in samples with fibers added at 0.5% compared to those at 1%.

Abstract in Portuguese:

Resumo Os resíduos agroindustriais são gerados em grandes quantidades e têm potencial para serem reaproveitados no desenvolvimento de materiais. Atualmente, há poucos estudos sobre a utilização de resíduos do processo de extração do óleo de buriti (Mauritia flexuosa) no desenvolvimento de painéis sustentáveis. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar e caracterizar a adição de resíduo de buriti em painéis produzidos com madeira e resina poliuretânica. O resíduo de buriti possui alto teor extrativo (72%), enquanto o resíduo de madeira possui teor extrativo de 10,14%. Painéis multicamadas com adição de resíduo de buriti apresentaram valor do Módulo Estático de Ruptura (MOR) diminuiu com a adição do resíduo de buriti (2,17 MPa), em comparação aos painéis de madeira (9,11 MPa). Apesar da redução nas propriedades mecânicas, os painéis apresentaram um baixo valor de inchamento em espessura (~5%), o que demonstra o seu potencial para utilização em condições úmidas não estruturais, design de interiores ou mobiliário para áreas externas.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Concretos álcali-ativados (CAA) oferecem uma alternativa ao cimento Portland, com alta resistência e baixas emissões de CO2. No entanto, os testes de durabilidade comumente aplicados ao concreto convencional podem não ser adequados para o CAA. Este estudo verificou a adequação dos testes de caracterização de durabilidade, como migração de cloretos, resistividade elétrica e penetração de água sob pressão, comumente aplicados a concretos convencionais, para um CAA à base de cinzas volantes e escória de aciaria BOF. Uma comparação com um concreto à base de cimento Portland também foi realizada. Testes de penetração de água sob pressão, resistividade elétrica, migração de cloretos e cromatografia iônica nas soluções antes e após a migração de cloretos foram realizados. Os resultados mostraram que, embora o CAA apresente baixa permeabilidade, sua alta condutividade resulta em correntes elétricas elevadas durante os testes de migração de cloretos, o que pode superestimar essa migração. A cromatografia iônica indicou uma migração real de cloretos menor, sugerindo que a corrente elétrica não está exclusivamente associada à migração de cloretos.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar a utilização da escória de ferroníquel (FNS) como material cimentício complementar na produção de cimentos Portland. Os cimentos foram produzidos contendo clínquer, gesso e FNS nos teores de 10%, 20% e 30% de substituição em massa, com uma amostra de referência contendo 20% de fíler calcário. Os materiais foram moídos e caracterizados por meio dos testes de granulometria a laser, massa específica, área superficial específica Blaine, finura, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fluorescência de raios X (FRX). O teor de gesso nos cimentos foi determinado por calorimetria de condução isotérmica. Para analisar as propriedades dos cimentos produzidos, denominados FNS-10, FNS-20, FNS-30, LF-20, foi realizada a caracterização física, química e mecânica e ensaio R3 (C189:2020). Os resultados dos ensaios nos cimentos foram comparados com os requisitos da NBR 16697 (2018) “Cimento Portland – Requisitos”. De forma geral, constatou-se que os cimentos compostos por FNS, nos três níveis de incorporação, apresentaram valores dentro dos requisitos da norma, possibilitando a utilização do material na produção dos cimentos Portland.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The incompatibility between sisal fibers and the cement matrix can pose a challenge in the production of fiber cement. To address this scenario, a combination of additives can be used to enhance the interaction between fiber and matrix, promoting more effective adhesion and improving the properties of fiber cement. The aim of this study was to produce fiber cement composed of 97% Portland CPV cement and ground agricultural limestone, 3% natural sisal fibers, along with 1% viscosity modifiers and 1% water-reducing additives, with samples identified as MV-RT_RA2, and due to the addition of 0.8% air entrainer (MV-RTRA2IA), and the addition of 0.6% lignosulfonate-based water reducer (MV-RTRA2RA1). The results indicated that sample MV-RTRA2IA exhibited the highest porosity value, reaching 21%. This was attributed to the addition of the air entrainer additive, which resulted in a heterogeneous distribution of pores and open fissures after the fracture of the cement matrix, as confirmed by SEM analysis. As for the modulus of rupture and elasticity, the highest values were found in sample MV-RTRA2RA1, with averages of 14.4 MPa and 7.8 MPa, respectively. All samples exhibit pores and fissures after the fracture of the cement matrix.

Abstract in Portuguese:

Resumo A substituição do cimento Portland comum (CPC) por ligantes alternativos é uma solução técnica e economicamente viável para reduzir o impacto ambiental causado pela construção civil. Dentre esses ligantes, encontram-se aqueles pertencentes à família das Cerâmicas de Fosfato Quimicamente Ligadas (CFQL), na qual está incluído o cimento de fosfato de magnésio (CFM), originado por reações ácido-base. Porém, devido à formação de fases diferentes em relação ao CPC, um estudo aprofundado da durabilidade deste material é essencial para compreender a nova matriz e suas possibilidades de aplicação. Este artigo propõe adaptar o método usual de avaliação da reação álcali-sílica (RAS) válido para matrizes de cimento Portland para avaliar matrizes CFM. Para tanto, foram moldadas argamassas de referência com CPC e duas argamassas de CFM com diferentes relações molares M/F (magnésio/fosfato) com agregado reativo para avaliar a ocorrência de RAS. Observou-se que após 56 dias de ensaios, sob baixas temperaturas, as argamassas de CFM com maior relação molar M/F apresentaram baixa expansão, enquanto nas argamassas com CPC e CFM com menor razão molar M/F, os agregados apresentaram reações deletérias. A proposta de adaptação do método de ensaio RAS, considerando as particularidades das argamassas de CFM, foi satisfatória.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Na produção de Madeira Lamelada Colada Cruzada (MLCC), diferentes geometrias podem ser adotadas. Esta pesquisa analisou, usando simulações de Elementos Finitos desenvolvidas no software Abaqus, a influência da geometria das camadas no desempenho de painéis de MLCC submetidos à flexão perpendicular ao plano e unidirecional. A madeira foi simulada considerando-se um comportamento elastoplástico, utilizando-se o Critério de Falha de Hill. A calibração das simulações foi baseada em resultados experimentais de outros autores. Então, a geometria dos painéis foi alterada, variando-se o número e a espessura das camadas, em sete diferentes configurações. As curvas de Carga x Deslocamento resultantes das simulações foram comparadas e a rigidez à flexão foi calculada pela Teoria das Vigas Mecanicamente Unidas (Método Gama). A magnitude e a distribuição de tensões nos painéis também foram avaliadas. Em geral, painéis com camadas mais espessas na direção principal apresentaram maior capacidade de carga e rigidez. Verificou-se uma tendência de ocorrerem maiores tensões de rolling shear nos painéis com camadas mais espessas perpendiculares à direção principal. O trabalho realizado, dentro de suas limitações, permitiu a análise da influência da geometria das camadas no comportamento dos painéis de MLCC, atendendo assim os objetivos da pesquisa.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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

Abstract in English:

Abstract This study examines the redefinition of learning spaces in higher education, focusing on the Ilum School of Science at CNPEM. In response to the demands of a labor market shaped by technological innovations and contemporary societal challenges, this study investigates how academic institutions are adapting their physical environments to meet emerging needs. Utilizing the Design Science Research (DSR) methodology, the article analyzes architectural and design modifications, emphasizing the integration of technologies and the flexibility required for interactive and engaging learning. A critical analysis of interviews with users of this space reveals that these transformations significantly enhance practical learning and student engagement, while also promoting creativity and collaboration, which are essential for academic and professional success in today’s world. The Ilum School of Science serves as an outstanding example of how educational environments can be effectively transformed. The study highlights the importance of adaptable educational spaces and offers practical guidelines for institutions seeking to renew their educational facilities to align more closely with the dynamics of contemporary society.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Construction is one of the industries responsible for emitted of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. In addition, waste is often discarded in the environment. In this context, the aim of this research is to analyze the influence of hybrid mixtures of glass lapidary waste (GCW) and wood ash (WAC) on the properties of mortar, partially replacing Portland cement. The tests were carried out in accordance with the standards. The results showed that the incorporation of hybrid mixtures reduced the consistency of the mortars without affecting the specific gravity, air content, water absorption, and bond strength. There was also a reduction in shrinkage and capillary water absorption. In addition, it was possible to replace 30% of the cement without compromising compressive strength. Finally, there was an improvement in durability (mass variation). Therefore, this study presents a more sustainable mortar production practice, contributing to a reduction in the extraction of raw materials, energy consumption, CO2 emissions, and the proper disposal of solid waste.

Abstract in Portuguese:

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho quanto à condutividade térmica e absorção sonora de painéis à base de fibra vegetal de coco e resina de óleo de mamona, com potencial aplicação em paredes, telhados e pisos, considerando sua conformidade com as normas vigentes. Os painéis, compostos por 85% de fibra e 15% de resina de óleo de mamona, em massa, foram produzidos por meio de mistura por centrifugação e prensagem para atingir espessura de 5 cm. Os painéis produzidos foram produzidos nas densidades de 60 kg/m³, 80 kg/m³ e 100 kg/m³ e foram avaliados quanto à gramatura, absorção de umidade, resistência à tração longitudinal, condutividade térmica e coeficiente de absorção sonora. O processo de produção proposto mostrou-se adequado. Como resultado, valores de condutividade térmica variando de 0,061 W/mK a 0,064 W/mK foram obtidos, alinhando-se com produtos comerciais como lã de rocha (0,046 W/mK) e lã de vidro (0,045 W/mK). Além disso, a absorção sonora apresentou desempenho semelhante ao de materiais isolantes como a espuma de melamina, demonstrando melhor desempenho em baixas frequências de emissão.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Dentre os custos envolvidos na produção de cimento, o consumo de energia é um dos fatores mais relevantes no custo de produção. A busca por fontes alternativas pode ser uma solução para diminuir a dependência do uso de combustíveis fósseis. O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade do coprocessamento pela queima do bagaço da cana-de-açúcar (BCA) em um pré-calcinador. Foram utilizadas 98 toneladas de bagaço da cana-de-açúcar como combustível alternativo, durante 16 horas de produção. Os resultados mostraram que a substituição de parte do combustível fóssil pelo bagaço da cana-de-açúcar, não teve um impacto significativo na qualidade do material produzido. O uso deste resíduo como combustível alternativo possibilitou uma redução nos custos relacionados ao combustível de R$ 1.067/hora. O bagaço de cana-de- açúcar pode ser utilizado como co-combustível em pré-calcinador, sem reduzir o desempenho do equipamento e sem alterar as propriedades da farinha.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The cement industry accounts for 7% of global CO2 emissions, 90% of which is related to the clinkerization process, 50% of which corresponds to calcination and 40% to the burning of fossil fuels. Since the calcination process is inherent to the manufacturing of the product, the use of fuels with a lower environmental impact is an excellent alternative. This process of replacing traditional fuel with alternative fuels is known as co-processing. The objective of this article is to present the main alternative fuels used by the cement industry in Brazil and highlight their potential gains compared to fossil fuels. For this purpose, considering an energy replacement of 15% of petroleum coke by alternative fuel based on the lower heating value of the materials and carbon emission factor, the potential for reducing CO2 emissions was calculated. The analysis of the potential for reducing fuel costs was carried out based on market prices and the quantities required for each fuel. The estimates showed reductions of 13.4% in CO2 emissions/t of substituted coke and cost reductions of R$ 6.34 million/year.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Form-finding processes address the geometric exploration of solutions to determine an optimal form based on its performance. This paper investigates these methods’ applications within computation design processes, focusing on performance simulation studies of naturally lit buildings. Specifically, this review deals with the building’s geometry, its envelopes, and the design of solar control elements. In this work, we carried out an integrative literature review, from which it was possible to understand the limits and applications of form-finding methods in modeling and simulation processes. We applied a methodology based on a flow that considers the stages of protocol, pre-selection, selection, exclusion, and results, driven by the combination of keywords “target”, “study case”, and “work criteria”. As a result, concepts and applicability of form-finding processes, five categories of work, configurations, and study methodologies that relate different perspectives on the topic are presented. This contribution synthesizes a new relationship between geometry, material, and structure, which could be verified by combining different analyses of the building’s performance. This perspective establishes an initial basis for future works on the topic.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract In the current context, tall reinforced concrete buildings are becoming commonplace, with legislation imposing mandatory consideration of fire action in their designs. Supporting high temperature evaluations and responsive to demands for a broader spectrum of solutions, a computer programme is presented for practical calculations of beam fire resistance times, with results for over 2300 combinations of cross-sections and reinforcement arrangements. Called TRFVIG, it applies an alternative design method that complies with standard guidelines, grounded on simulations of thermo-structural behaviours by finite elements. With no ceiling temperatures established for reinforcements and based solely on the balance of forces, examples indicate it could produce results that are more cost-effective than the tabular method used by the Brazilian standard. Developed as a stand-alone application compatible with Windows 7 or higher, its intuitive graphical interface is easy-to-use. Six beam characteristics are selected, with the only data requiring calculation being the ratio between bending moments as determined by simple equations, with no need for thermal analysis. An unprecedented, free of charge alternative tool for designers, it feasibly boosts computer technology use for Fire Safety, driving advances in the construction of buildings planned to adequately withstand events of this type.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Using alternative materials in mortars may reduce the environmental impacts of the construction industry and appropriately dispose of wastes from this sector. This paper assesses mortar with partial replacement of conventional fine aggregate by recycled aggregate to comply with the particle size limits prescribed by C144-18 and C897-15 standards. Mortars were produced with conventional and blended aggregate (65% sand + 35% red ceramic waste - RCW) with mix proportions of 1.0:3.0, 1.0:4.5, and 1.0:6.0 (in mass) and w/c ratios that varied to achieve the normal consistency (260±10 mm) and, despite the higher water demand, showed higher compressive strength. The water absorption of RCW interfered with the physical-mechanical properties of the mortars due to the lower effective w/c ratio. The results indicate improvements in the assessed properties, except for apparent porosity, where the water/cement ratio influenced greatly the void ratio over time. The use of recycled aggregate showed to be promising in mortars produced with a minimum cement/aggregate ratio of 1.0:4.5. The blended aggregate highlight the possibility of practical use in mortars.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este trabalho produziu painéis derivados de resíduos de serragem de madeira amazônica e resina poliuretana à base de óleo de mamona como ligante. Foram produzidos três tipos de painéis, com as seguintes proporções de resina: 25%, 30% e 35%. Foram realizados testes físicos e químicos para avaliar o potencial de aproveitamento desse resíduo, assim como foram aferidas as propriedades físicas e mecânicas dos painéis. O teste de Tukey foi realizado com 5% de probabilidade para verificar a significância entre as médias para os diferentes tipos de painéis. Os resultados indicam que os painéis produzidos possuem alta densidade (~800 kg/m3) e um módulo de ruptura (~11 N/mm2) que atendem aos requisitos físicos e ao módulo de ruptura (não estrutural) exigidos pela norma brasileira de painéis de partículas, demonstrando seu potencial na utilização em móveis ou acabamentos não estruturais. No entanto, os painéis não atenderam ao requisito de módulo de elasticidade (~900 N/mm2), indicando a necessidade de propor formas de melhorar esta propriedade em tais painéis em pesquisas futuras.

Abstract in English:

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

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Among the factors that affect the building facades, we can highlight the actions caused by weathering such as rain and sun, in addition to mechanical efforts, which can mainly cause cracks and infiltrations in mortar coverings. It is also worth noting that for the presence of dirt and gaseous pollution in the atmosphere, which affect the aesthetics of the building, there are already studies using photocatalytic as an alternative for self-cleaning facades subjected to these aggressive agents. Considering this approach, this study evaluated the effect on the properties of ready-mix stabilized mortar when a photocatalyst material was incorporated into the mass, the titanium dioxide (TiO2), considering four different incorporation levels: 0% (reference), 5%, 10% and 15%, on the cement mass of the mixture. It was analyzed whether, or not, changes occurred in the properties of this mortar (consistency index, mass density, flexural tensile strength, compressive strength and water absorption), in addition to verifying the self-cleaning effect evaluated with the degradation of rhodamine B during 120 minutes of exposure to UV radiation. The incorporation of TiO2 into the stabilized mortar did not generate significant changes in most of its physical, mechanical and self-cleaning properties studied, even observing better self-cleaning for 15% in one of the tested samples.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este artigo tem como objetivo avaliar os produtos da RAA na microestrutura de argamassas de cimento Portland e argamassas geopoliméricas de metacaulim, e o impacto em suas propriedades físico-mecânicas. Foram produzidas argamassas mistas de cimento Portland e metacaulim e geopolimeros de metacaulim com agregado mineral inócuo e deletério, para caracterizar sua reatividade álcali-agregado, propriedades mecânicas e microestrutura. Os resultados mostram que, tanto para argamassas geopoliméricas quanto para argamassas mistas cimento Portland/metacaulim, o agregado reativo para a RAA contribui para a densificação da matriz da argamassa e melhora sua resistência mecânica. A microestrutura das amostras também indica que agregados deletérios contribuem para a formação de zeólitas em ambos argamassas produzidas. Conclui-se que fases minerais suscetíveis à reação álcali-agregado também podem ser suscetíveis à ativação alcalina e incorporar-se em matrizes geopoliméricas à base de metacaulim, melhorando suas propriedades físicas e mecânicas.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Neste estudo foi investigada a viabilidade da bactéria Bacillus subtilis (ATCC 6633) como agente biológico no processo de precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) na superfície do concreto. Esta avaliação foi realizada primeiramente em tanque de cura para amostras de concreto, utilizando solução nutritiva enriquecida com B. subtilis para comparação com amostras controle sem adição de microrganismos. As amostras biomineralizadas com B. subtilis apresentaram redução de 21,01% no conteúdo de vazios e de 25,31% na absorção de água por capilaridade. Devido à proteção superficial, os microrganismos reduziram a porosidade do material, resultando num aumento da resistência à compressão de cerca de 6,41%. As morfologias minerais analisadas por MEV incluíram cristais cúbicos, poligonais e romboédricos. A avaliação química por EDX e a caracterização por DRX dos bioconcretos indicaram a presença de CaCO3 precipitado pelas bactérias. Os resultados obtidos mostram que a aplicação superficial de B. subtilis (ATCC 6633) no concreto leva a uma melhoria nas propriedades mecânicas e de durabilidade.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Timber-concrete composite floors consist of an advantageous structural solution that can be applied in a variety of situations. The connection system interferes on the design of these structures, making its characterization essential. In this work, it was evaluated, through shear tests, connections formed by rebar glued perpendicularly to the wood fibers with epoxy resin, associated or not with notches. The shape of the notch was also varied between rectangular and triangular. It was noticed that the notch considerably increased the connection strength, with the connection with triangular notch presenting an increase of 256% in strength compare to the one without notch, as well as the stiffness, with the connection with rectangular notch presenting an increase of 1049% in stiffness compare to the option without notch. It was also noticed that connections with notches showed a fragile behavior, while those without notches had elastoplastic behavior. The experimental results were applied to an analytical model to evaluate the behavior of timber-concrete composite beams. It was noticed that the reduction in connector spacing, as well as the use of notches, increased the bending stiffness and efficiency of the structural elements, decreasing deflection.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The purpose of this study was perform an experimental evaluation of the mechanical behavior of concrete pipes reinforced with steel fibers when subjected to the diametral compression test, as required by NBR 8890:2020. Pipes of the socket and spigot type were produced, with nominal diameters of 400 mm, 500 mm, and 600 mm for resistance classes PA1 and PA2, all with a length of 1500 mm and reinforced with 30 kg/m³ of Dramix 3D 65/35 BG steel fibers. The pipes were equipped with LVDTs and subjected to the diametral compression test. Analysis of the results, through the construction of load versus time and load versus diametral displacement curves, allowed for the conclusion that a consumption of 30 kg/m³ of steel fibers is sufficient to meet the resistance criteria of the standard. It was also observed that the smaller diameter pipes and lower strength class exhibited more favorable results regarding fiber consumption. Additionally, the findings indicated that the spigot region is the most critical section of the conduit, as cracks initiated in this area and displacements were greater compared to the socket.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The Brazilian energy matrix is predominantly renewable due to the abundance of water resources and seeks diversification in response to growing demands and environmental, social, economic, and technological considerations. Photovoltaic solar energy emerges as a clean alternative with unlimited availability. The global trend of integrating multiple functions into photovoltaic modules, known as BIPV (Building Integrated Photovoltaics), is gaining prominence especially when combined with thermal exchanges, forming BIPV/T. In this article, with the aim of revealing the thermal interferences of photovoltaic modules on façades, an experiment is conducted using a control cell and a test cell. The experiment includes comparative analyses of air temperatures between cells with and without Polycrystalline Silicon photovoltaic modules applied to the radiation-receiving face. It was concluded that, under the conditions of the experiment, without openings to allow air circulation between the back of the photovoltaic module and the interior of the test cell, the application of the photovoltaic module can minimize immediate heating during summer. In winter, despite its potential for heating, without ventilation mentioned and the low thermal inertia of the conventional masonry wall did not allow this potential to be utilized.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The objective of this study is to analyze the differences in structural behavior between conventional composite beams and shallow floor beams, using the performance of a steel beam as a reference. For this comparison, experimental data and numerical simulation results were used for models of beams subjected to four-point bending. The tests included both conventional composite beams and shallow floor beams, both utilizing hollow core slabs, as well as numerical simulations of the isolated steel beam. It is important to note that in all models, the same steel profile was used with the same span between supports. The comparisons focused on the initial stiffness and ultimate strength of the beams. The results showed that the conventional composite beam exhibited the best performance, being the most rigid and achieving the highest ultimate load. Regarding the shallow floor beam, it was observed that its behavior, in terms of both stiffness and strength, also surpassed that of the isolated steel beam, highlighting the significant contribution of the hollow core slab to the improvement of structural performance.

Abstract in Spanish:

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.

Abstract in English:

Abstract This study analyzes the influence of urban morphology and microclimatic conditions on the energy performance of buildings in Montevideo, Uruguay. Using simulations with ENVI-met and EnergyPlus, scenarios are evaluated with buildings of 31 and 6 meters in height, situated in two urban canyon orientations (East-West and North-South), with height-to-width ratios of 1.30 and 0.25, respectively. The results show that considering the urban environment reduces annual thermal loads by 6.5% to 25%, depending on the canyon orientation and configuration. This reduction is accompanied by a shift in the balance of heating and cooling loads, with higher heating demand in densely urbanized areas. Furthermore, including microclimatic conditions in the simulations for a summer day reveals a 3% increase in cooling loads, primarily due to the reduction in wind speed. This work emphasizes the need for bioclimatic design strategies, such as optimal building orientation and height, to optimize energy efficiency.

Abstract in Portuguese:

Resumo A urbanização acelerada e sem o planejamento adequado pode gerar espaços urbanos inadequados e impactar negativamente a qualidade de vida das pessoas. Com isso, os estudos sobre qualidade de vida urbana têm ganhado cada vez mais relevância, principalmente por meio da proposição de indicadores em nível local, como cidade, bairro e nível de edificação. As principais contribuições desses estudos incluem a criação de um banco de dados com diversas fontes de informação e o refinamento de um conjunto de indicadores internacionais e nacionais. No entanto, eles também destacam os desafios contínuos no desenvolvimento de indicadores de qualidade de vida urbana, tais como dificuldades na sistematização de dados devido a metodologias variadas e, notadamente, acesso limitado aos dados, especialmente no Brasil. Portanto, este artigo tem como objetivo propor um método para avaliar a qualidade de vida urbana na escala de bairro, a partir de um estudo em um bairro brasileiro. Seus resultados incluem (1) a elaboração do método de avaliação; (2) a implementação da avaliação quantitativa e qualitativa e análise dos resultados; e (3) a apresentação desses resultados por meio de dispositivos visuais que apoiam a discussão e divulgação do método. A principal contribuição do método proposto é a inclusão da percepção dos moradores na ponderação dos indicadores de qualidade de vida urbana.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This article sought to estimate water consumption and examine its relationship with the characteristics of 19 construction sites in Joinville, Santa Catarina. For quantitative variables, graphical and statistical analyses were performed, with the creation of scatter plots and calculation of Pearson and Spearman correlation coefficients. For categorical variables, box plots were used, in addition to the application of Student’s t, Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests. Quantitative variables include total built area, number of floors and housing units, and construction time, among others. Construction characteristics, delays, and water conservation actions are some of the qualitative variables in the study. The results showed that water consumption ranged from 0.1072 to 0.5935 m³/m². The variable construction time showed a moderate positive linear correlation with water consumption per area. Regarding the use of a prefabricated system, the difference between the average water consumption for projects that utilized it (0.3511 m³/m²) and those that did not (0.2319 m³/m²) was statistically significant.

Abstract in Portuguese:

Resumo O uso de vidro moído como substituto parcial do cimento vem sendo estudado por seu bom desempenho, especialmente quando suas partículas têm menos de 300 µm. Assim, este estudo focou em avaliar o comportamento das propriedades mecânicas de argamassas pelo efeito de fíler e efeito pozolânico do pó de vidro. Foram testadas proporções de substituição de cimento por pó de vidro (0%, 10%, 20%, 30% e 50%) com granulometria inferior a 75 µm. Para distinguir o efeito fíler do pozolânico, foi utilizado fíler calcário, com distribuição granulométrica similar ao vidro. Os ensaios avaliaram resistência à compressão axial, absorção de água por capilaridade, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade estático. Os resultados mostraram que 20% de substituição de cimento por pó de vidro apresentaram melhora nas propriedades mecânicas, evidenciando os efeitos fíler e pozolânico. A atividade química do pó de vidro foi mais lenta, mas resultou em 24,06% de aumento na resistência à compressão aos 91 dias, destacando a contribuição do efeito pozolânico.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract In general, pillars are fundamental elements for the stability of the structure, and the reinforcement of this element can have a significant impact on the structure and the environment in which the element is inserted. The use of fiber-reinforced polymers (FRP) is an external reinforcement solution with several studies demonstrating its efficiency, as it can also be adopted at the design stage. Despite this, the method is still not among the main topics covered in the literature, and it is essential to encourage the development of more research on the subject. This study consists of a systematic review of the literature on the use of FRP as reinforcement in timber columns. The low number of characterized wood properties indicates the difficulty in testing the material and requires the use of correlations to estimate its behaviour. It was possible to verify the types of tests and arrangements of the reinforcement, so that the synthesis of the content found can contribute to the identification of behavior patterns that enable the specification of this type of reinforcement.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Non-destructive testing is an important inspection and monitoring tool for reinforced concrete structures. Among them, surface electrical resistivity is a versatile and easy-to-obtain durability indicator. This article aims to evaluate the influence of the type of cement (CP II-Z, CP IV and CP V-ARI) and supplementary cementitious materials - SCM (silica fume, rice husk silica, metakaolin and fly ash) on surface electrical resistivity of concrete, using Wenner method, over a year. Additionally, correlations were carried out between resistivity and other properties, such as compressive strength, water absorption and rapid chloride permeability test - RCPT. The results indicated that the resistivity was significantly influenced by the type of cement and MCS and by the age of the samples. The magnitude of the resistivity of the mixtures with MCS exceeded that of the reference mixture. Furthermore, the resistivity showed correlations with R² above 0.70 with the compressive strength of concretes with SCM and with the passing electrical load of the RCPT test.

Abstract in Portuguese:

Resumo As ligações mistas de aço e concreto são essenciais para a transferência de esforços entre elementos estruturais. A literatura existente indica que a maioria das pesquisas se concentra no comportamento isolado dessas ligações, havendo uma escassez de estudos que abordem o comportamento global, ou seja, a interação das ligações com a estrutura completa e suas restrições. O objetivo deste estudo é avaliar a influência da rigidez das ligações mistas de aço e concreto, da localização do incêndio e do número de pavimentos no comportamento estrutural de edificações durante incêndios. Para isso, foram criados oito modelos de edifícios no software Abaqus®, submetidos a cargas verticais. Os resultados mostraram que os modelos de dez pavimentos, em comparação aos modelos de três pavimentos, apresentaram maior capacidade de redistribuição de forças durante incêndios. Isso pode ser atribuído às seções de colunas mais rígidas e ao maior número de vigas, que proporcionaram caminhos de cargas mais eficiente, justificados pelo mecanismo de Vierendeel. Além disso, o tempo de resistência ao fogo das edificações foi superior ao dos modelos com ligações isoladas, destacando a importância de considerar o comportamento global.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Reinforced concrete silos, the main structures for bulk cement storage, are frequently affected by pathological manifestations, mainly cracks caused by design and/or execution flaws. Silo inspection is a recurring concern due to the complexity of the procedure, which involves significant height, difficult access, and adverse exposure conditions. Traditional crack measurement methods are insufficient due to access difficulties, safety risks, lack of precision, and inconsistent results. This study proposes a method for detection, measurement, and quantification of cracks in reinforced concrete silos, including the estimation of epoxy resin consumption for repairs, resulting from structural design flaws in cement storage silos. The research uses Unmanned Aerial Vehicles (UAV), digital photogrammetry, and statistical analysis with the Student’s T distribution. The methodology included a systematic review and an experimental study, resulting in a protocol for crack inspection and measurement. The results indicated that the method with UAVs is more effective in detecting cracks, providing guidelines for inspection, segmentation into microregions, and calculation of the confidence interval for crack density.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Cement is widely used in civil construction. However, the increasing production of this material brings significant environmental impacts, such as high energy consumption and, most notably, elevated CO2 emissions. In recent years, research has been conducted to find more eco-efficient materials, and one of the promising alternatives to replacing cement is the use of geopolymers. These materials are aluminosilicates activated by alkaline solutions, which can exhibit suitable mechanical properties and durability for application in civil construction. In the synthesis of geopolymers, by-products and industrial/agricultural waste rich in aluminosilicates can be used as raw materials. In this context, the main objective of this study was to identify the types of waste used as precursors in the synthesis of geopolymers applicable to civil construction. For this purpose, a systematic literature review was conducted, in which the following information was gathered: the waste’s origin activity (industrial, urban, and agricultural), chemical composition, and granulometry. The main synthesis factors (types of activators, NaOH solution concentration, Na2SiO3/NaOH ratio, curing type, synthesis method) and their influences on the mechanical properties, microstructure, and durability of geopolymers made from residual materials were also discussed.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract With technological advances, the application of computational optimization methods in civil engineering, especially in timber beam projects, has become increasingly relevant. Wood, with its availability, lightness, strength, and ease of handling, offers competitive advantages over materials such as concrete and steel, and it is essential to optimize its use to enhance these characteristics. The application of the NBR 7190 (ABNT, 2022) criteria for beam dimensioning is essential, aiming at structural efficiency. The proposed methodology includes a literature review and implementation of optimization algorithms in Python, considering stress, shear, displacement, and stability standards. Parametric studies addressed factors such as humidity, length, strength, and load to calculate the mass of the beams under different conditions. The impacts of humidity, load, and length of the beams, in addition to the specific mass of each species, were evaluated, showing how these parameters significantly influence the variation of the final mass of the beam.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This work aims to apply structural optimization to timber columns in accordance with the NBR 7190-1 (ABNT, 2022) standard, seeking precise results in the design process. To achieve this, a Python routine was developed to determine the cross-sectional area and volume of the columns, considering the regulatory constraints. These calculations, where bending moments and axial forces are analyzed, will underpin parametric studies on the material's mass behavior under various conditions, such as wood species and length variation. The routine identifies the parameters to be optimized and applies the standard formulas to verify the structural condition, analyzing variables such as maximum slenderness, relative slenderness, and maximum flexural-compression stress. The optimization provides the optimal values for the cross-sectional area and volume of the column, which means that these obtained values are the ones that minimize the volume as a function, respecting the proposed standard constraints. It is observed that, in most cases, mass increases with incremental variations in the studied parameters, resulting in more robust column sections that are resistant to higher forces and loads.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este artigo investiga a resistência de conectores de cisalhamento em estruturas mistas de aço e concreto, com foco específico em lajes alveolares pré-moldadas. Ensaios do tipo push-out foram realizados para avaliar a capacidade resistente de conectores tipo pino de cabeça (headed studs), soldados no perfil de aço e embutidos no concreto moldado in loco. A análise experimental foi complementada por um estudo numérico utilizando o método dos elementos finitos (MEF), permitindo uma avaliação detalhada do comportamento dos conectores sob cargas de cisalhamento. Estudo paramétrico foi conduzido para investigar o efeito da resistência à compressão do concreto e da resistência ao escoamento dos pinos na resistência ao cisalhamento da ligação. Os resultados mostraram uma boa correlação entre os testes experimentais e as previsões numéricas, embora as fórmulas teóricas baseadas em normas superestimassem a capacidade dos conectores. A pesquisa destaca a importância de uma caracterização precisa dos conectores para garantir o desempenho adequado de estruturas mistas, especialmente em aplicações com lajes alveolares.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Systematic Literature Review (SLR) is widely explored in the health sciences; however, in the field of social sciences, it is still an underutilized method and requires adaptations. This article aims to identify the main difficulties and adaptations of SLR in architecture. The empirical basis for the discussion is an investigation into the procedures adopted by real estate developers to define the floor plans of housing units. The methodology is described and discussed. This SLR was divided into four stages: formulation of the research question, screening, data extraction, and conclusion. To enhance the scope of studies with a qualitative nature, two additional techniques were included: the snowball technique and the approach technique. The article also discusses the challenges of applying SLR in architecture. The first challenge is the difficulty in defining search terms, due to terminological variation in qualitative research. The second pertains to the limitations of Brazilian databases. The third concerns the evaluation of study quality, given the heterogeneity of approaches. The fourth challenge relates to inclusion and exclusion criteria, as many studies have thematic intersections. The fifth is the difficulty in tabulating results.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Among the existing construction systems, Glues Laminated Timber stands out as a structural product. In this system, wood veneers are arranged in such a way that their fibers are parallel and bonded together using adhesives. Epoxy adhesive is a two-component thermosetting polymer formulated with resin, which can be used to bond various materials in civil construction. In this context, the research evaluated the strength of joints made of Pinus sp. wood, bonded with epoxy resin, at different angles. The joints were created at angles of 0°, 10°, 20°, 30°, 45°, 60°, 70°, 80°, and 90°, and subjected to shear tests under compression and torsion. Based on regression analysis, the Hankinson formula proved effective in estimating the shear strength values under compression, returning a coefficient of determination (R²) of 0.89. However, for shear under torsion, the model was not effective, showing a low R². The specimens subjected to compression showed distinct mechanical response compared to those subjected to torsion.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Industrial units are considered an aggressive environment for reinforced concrete construction systems. Structures exposed to these environments are more susceptible to pathological manifestations. To better understand the impacts of this environment over time, concrete samples with different characteristics were exposed to a cooling tower environment in a petrochemical industry. Carbonation tests were conducted on specimens that remained in situ for 3 years and compared with results obtained after 5 months of exposure. For a second analysis, a comparison was made regarding the exposure medium: some specimens remained exposed in an urban environment; in contrast, the rest were exposed in an industrial environment next to a cooling tower for 6 months. Finally, a projection of the impact over time regarding carbonation was made using theoretical models. The results show that concretes with a higher water/cement ratio suffer greater degradation in the same environment, while for the second group, behavior varied depending on the exposure medium and the resistance class. Additionally, theoretical models indicate a reduction in the carbonation coefficient over time.

Abstract in Portuguese:

Resumo A madeira e os produtos de madeira engenheirada podem ser utilizados na substituição de materiais não renováveis na construção civil e mobiliário, contribuindo para uma sociedade mais sustentável. Este estudo objetivou avaliar o potencial da madeira de Pinus patula para a produção de molduras e paineis colados lateralmente, bem como, maximizar as variáveis do processo produtivo gramatura de adesivo e pressão, de forma a gerar um produto com qualidade adequada ao menor custo. Foram realizadas colagens finger joint e lateral. A colagem finger joint foi efetuada industrialmente com adesivo PVA. A colagem lateral foi realizada em escala laboratorial e compreendeu 18 condições experimentais, sendo 16 com Pinus patula e 2 com Pinus taeda (testemunha). As variáveis estudadas foram o tipo de adesivo (PVA e EPI), gramaturas (160, 180, 200 e 220 g.m-2), e pressão (7 e 10 kgf.cm-2). A qualidade de colagem finger joint foi avaliada segundo ensaios de flexão e tração (ASTM, 2019) e a colagem lateral por meio da resistência ao cisalhamento (ES, 2009). Os resultados demonstraram que o Pinus patula possui potencial para a produção de molduras e paineis colados lateralmente e as variáveis de processo podem ser maximizadas se utilizado o adesivo EPI.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O estudo proposto neste artigo tem como objetivo avaliar o processo de consolidação de argamassas colantes, comumente utilizadas para assentamento de revestimentos cerâmicos, através da reometria oscilatória. Com base na tensão de cisalhamento gerada pela aplicação de uma deformação pré-estabelecida e em relação entre os componentes do módulo de deformação complexo, G’ e G’’, buscou-se entender as mudanças de comportamento ocorridas no material em um período de tempo em que se espera que ocorra parte significativa das reações químicas de hidratação do cimento. Tais reações desencadeiam uma série de transformações físicas que podem ser melhor compreendidas a partir de um perfil reológico. O que se observa a partir dos dados é que a reometria oscilatória é capaz de fornecer o perfil reológico de materiais cimentícios ao longo de um período de tempo em que as grandezas envolvidas estão em constante mudança. As misturas utilizadas no estudo foram feitas a partir do mesmo conjunto de materiais com composições diferentes quanto às proporções entre si. Demonstrou-se que a reometria oscilatória possui sensibilidade suficiente para detectar as transformações físicas ocorridas no período escolhido e, que as variações na composição das amostras foram detectadas pela técnica utilizada, dentro do espectro definido no planejamento.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O aço é um material essencial para a engenharia em virtude de suas propriedades, tais como resistência e durabilidade. Os aços de alta resistência (HSS) podem potencializar tais qualidades, sobretudo na obtenção de estruturas mais altas, leves e esbeltas. Entretanto, ainda existe uma lacuna de conhecimento acerca do comportamento estrutural desses materiais. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar, por meio de uma Revisão Sistemática de Literatura (SREE) os métodos empregados por autores na determinação do comportamento estrutural de pilares de alta resistência, submetidos à compressão/flexocompressão em ambos os eixos de inércia. As pesquisas destacaram limitações significativas nos métodos de projeto vigentes para aços de alta resistência, que foram originalmente desenvolvidos para materiais convencionais. Em particular, fatores como o tipo de aço, as dimensões da seção transversal, as tensões residuais e as imperfeições geométricas iniciais mostraram-se determinantes no desempenho estrutural. Observou-se que a aplicação dos métodos de projeto existentes pode levar a soluções excessivamente conservadoras ou, em alguns casos, à inadequação para abranger completamente o comportamento dos aços de alta resistência nos cálculos e verificações estruturais.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The preservation of water worldwide is one of the 17 Sustainable Development Goals established by the United Nations (UN). Airports, as major water consumers, can implement a water efficiency plan, including continuous monitoring of water demand. This article aims to analyze water consumption from 2016 to 2021 at the Joinville airport, located at the most populous city in the state of Santa Catarina and third in southern Brazil. The analysis considers the number of passengers and the per capita water consumption (liters*passenger-1) considering seasonal fluctuations, changes to internal water system for improved operational safety, and water consumption behavior before and during the Covid-19 pandemic. The results reveal an inverse relationship between the number of passengers and the per capita water consumption, with notable consumption peaks during the Covid-19 pandemic. Furthermore, the analysis highlights the importance of adopting sustainable systems and enhancing water efficiency to mitigate environmental impacts and meet the projected growth in the aviation sector.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The objective of this study was to analyze the thermal degradation of non-conventional particleboards made from different raw materials and adhesives through thermogravimetric analysis. Panels made from sugarcane bagasse with urea-formaldehyde and three tropical woods with phenol-formaldehyde were tested. Dry samples were heated from room temperature up to 1000 °C, recording mass loss every 2 minutes. Degradation occurred in three stages: drying (50 °C-200 °C), active pyrolysis (200 °C-400 °C), and charcoal formation/burning (400 °C-1000 °C). The type of biomass and resin influenced degradation, except at the temperature of the highest mass loss rate. Sugarcane bagasse panels showed lower thermal stability, while tropical wood panels were more stable.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Beam-column connections are one of the main topics of study in prefabricated structures, whether precast concrete, steel, or steel-concrete composite, due to the unique behavior of these regions and their influence on the global stability of structures. This research presents a numerical study and parametric analysis of a semi-rigid connection between concrete filled steel column and a precast concrete beam. The main resistant components of the connection are the dowel welded to the steel corbel and the negative reinforcement. The numerical model was developed prioritizing representativeness combined with optimized processing time and was validated through bending moment vs. displacement, bending moment vs. rotation, and bending moment vs. strain curves of the continuity bars. The parametric study varied the rate and arrangement of negative reinforcement, diameter and quantity of dowels, and hollow core slab height. The results indicated that the rate and arrangement of continuity reinforcement significantly influence the behavior under negative bending moment, while the diameter and quantity of dowels have a greater effect under positive bending moment. The hollow core slab height was the only parameter that had a significant impact on the connection behavior under both types of loading.

Abstract in Portuguese:

Resumo Infraestrutura inadequada e espaços públicos de baixa qualidade em Empreendimentos de Habitação de Interesse Social (EHIS) afetam negativamente o bem-estar dos moradores, agravado pela falta de participação que prioriza a redução de custos em detrimento das necessidades do usuário. O design baseado em evidências, comum na área da saúde, pode melhorar a qualidade do SHP integrando evidências em processos de design, mas seu uso é limitado. Este artigo apresenta um estudo sobre métodos de avaliação, destacando métodos recomendados para processos de projeto participativo e tomada de decisão envolvendo partes interessadas multidisciplinares. Uma oficina com profissionais e acadêmicos explorou os processos de projeto e aprovação de EHIS, revelou desafios como prioridades orientadas pelo mercado, regulamentações pouco claras e colaboração insuficiente, destacando a necessidade de abordagens mais transparentes e baseadas em evidências. Uma revisão de literatura identificou ferramentas para alinhar decisões de design com as necessidades do usuário, mas questões como complexidade, falta de conhecimento, custos e barreiras culturais dificultam sua implementação. Esta pesquisa destaca a necessidade de refinar e adaptar essas ferramentas ao contexto de EHIS, promovendo integração de evidências e colaboração em projetos habitacionais.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Using drones and computer vision enhances the safety inspection efficiency on construction sites. However, there is a gap in the integrated application of these technologies for inspecting guardrail systems. This paper aims to develop a guardrail detection system for construction sites based on drones and computer vision. The research involves defining and validating a drone image collection protocol, image collection at two projects, and training and testing four object detection models in a computer vision-based system using original and artificial images (with zoom, rotation, and shear). The automated guardrail detection showed high performance with a precision of 96.83% and 95.31% in the test stage for models trained with images with shear and rotation, respectively. This research contributed to advancing the integration of drones and computer vision for automated guardrail inspections, enabling greater efficiency and agility in collecting, processing, and analyzing results.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Operational energy and water consumption of buildings are informative and may not adequately reflect environmental impacts. Internet of Things (IoT) monitoring can assist in real-time data collection and analysis to support a more accurate Life Cycle Assessment (LCA). The main objective of this article is to understand the needs, difficulties and benefits of implementing IoT monitoring to help evaluate energy and operational water consumption in a laboratory environment. The conduct of this article followed the experimental research methodology. The LCA-based IoT architecture has four layers: perception, data, services and applications. As a necessity, the interdisciplinarity of the team is an important aspect to be considered. As difficulties, communication problems with devices and latencies in the local internet network were observed. This research confirmed previous research stating that IoT monitoring brings greater precision to LCA by considering different time horizons, thus incorporating variation in occupant behavior, dynamic characteristic factors and dynamic weighting factors.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This work examines the context of vertical housing development in Brazilian cities, which is declining in its connection with public space. The aim is to identify the condition of urbanity in a recent vertical housing area, guided by a diagnosis of the conditions of connectivity, permeability, and accessibility resulting from the implementation of such developments. The analysis is conducted from the perspective of the attributes of vitality and quality of the collective space for understanding a morphological region, with the city of Sorocaba-SP as a case study. For the analysis, surveys, mapping, and systematization were carried out, selecting the area of Parque Campolim. The results show the recent verticalization as a strategic instrument of the neoliberal city, consolidating territories without a collective sphere and socio-environmental quality. Contemporary verticalization is driven by economic actors who reshaped urban landscapes, prioritizing profit over sustainable planning. This process leads to urban forms far from the desired urbanity, where humanizing relationships such as walking and coexistence, permeability, and connectivity are not valued, reinforcing social inequalities that could jeopardize the future of cities that are supposed to be fair and inclusive.

Abstract in Portuguese:

Resumo Nos últimos anos, o processo de projeto arquitetônico tem experimentado avanços significativos devido ao design computacional, que possibilita a exploração de alternativas em tempo real por meio da modelagem paramétrica. No projeto de edifícios, uma compreensão abrangente dos sistemas de mensuração, especialmente no contexto da ventilação natural, pode orientar os processos de tomada de decisão por meio de testes com simulações computacionais. Este artigo tem como objetivo determinar os padrões de fluxo da ventilação natural em ambientes internos sob cinco condições específicas, utilizando a simulação em Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) no aplicativo Ansys Fluent® R22. Foram analisadas cinco configurações distintas e comparadas com uma amostra controle. Respeitando o rigor científico e empregando técnicas computacionais, foi possível obter inferências satisfatórias para o fluxo de ar em ambientes internos. Os achados indicam que o posicionamento diagonal das aberturas acelera substancialmente a velocidade do vento em ambientes internos. Essa estratégia de projeto substitui a necessidade de mais aberturas quando o objetivo é aumentar a velocidade do ar e a renovação do ar interno.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo A Escola da Cidade é uma instituição que, desde sua criação, busca integrar práticas didático-pedagógicas inovativas no currículo de formação de arquitetos e urbanistas. A Escola Itinerante é uma dessas iniciativas, na qual os estudantes possuem a oportunidade de realizar uma viagem a cada semestre para uma cidade ou região da América Latina. Nesse contexto, o presente trabalho objetiva compartilhar a experiência didático-pedagógica realizada com alunos do primeiro ano em Escola Itinerante realizada no Vale do Paraíba. Foi desenvolvida uma atividade com foco na sensibilização desses alunos quanto aos conceitos de conforto ambiental, por meio de um caderno para preenchimento de respostas e elaboração de croquis. Optou-se por um instrumento intuitivo com a utilização de ícones e divisão em temáticas que conduzissem aos pontos fundamentais de análise sensorial para a compreensão da qualidade ambiental dos espaços visitados. Os resultados obtidos se demonstraram positivos na sensibilização e na ampliação do repertório técnico desses estudantes. Assim, o caderno pode ser replicado em atividades externas, como viagens e visitas técnicas, de outros cursos de Arquitetura e Urbanismo.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O objetivo do trabalho é avaliar a utilização de sílica ativa capturada em filtros de mangas nas propriedades mecânicas, físicas, durabilidade e microestrutura de uma argamassa estrutural de alto desempenho. O traço utilizado foi definido por meio do empacotamento de partículas e as seguintes propriedades foram avaliadas: resistências à compressão e tração, absorção de água, porosidade, módulo de elasticidade dinâmico, resistividade elétrica e microestrutura. A dosagem pelo empacotamento de partículas promoveu densificação da argamassa, melhorando a resistência mecânica e a durabilidade. Consequentemente, o efeito filer foi maximizado pelo empacotamento de partículas e efeito pozolânico promoveu melhoria das propriedades a longo prazo. Os resultados indicam que que é possível utilizar os resíduos provenientes da produção do silício metálico e ferro silício captada em filtros manga como sílica ativa.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Investigou-se a aplicação de areia reciclada de resíduos da construção e demolição (RCD) na mistura de solo-cimento para fabricação de tijolos modulares para alvenaria estrutural, avaliando-se tijolos e prismas. Primeiramente foi avaliado o teor de umidade ótima analisando as adições de RCD com 20%, 40%, 50% e 60%, em massa, na mistura de solo com 10% de cimento. Avaliou-se os tijolos quanto as características geométricas, resistência à compressão, densidade e absorção de água. A resistência à compressão foi analisada em diferentes idades (7, 14, 28, 56 e 530 dias). Já os prismas (250,75mm x 126,41 mm x 137,16 mm), com junta de argamassa de assentamento convencional de 5 mm, foram avaliados quanto a resistência à compressão, módulo de elasticidade e modo de falha, com idade de 530 dias. Os resultados demonstraram a viabilidade de uso do RCD, o qual aumenta a resistência à compressão dos tijolos, porém dificulta a moldagem, visto que diminui a coesão inicial. O fator de eficiência dos prismas foi de 57%. O modo de falha observado foi de tração nos tijolos e posterior propagação de trincas nas juntas - comportamento similar a materiais de ruptura frágil.As normas brasileiras se aproximaram do comportamento mecânico do material.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O processo de produção do cimento Portland é responsável por elevados impactos ambientais. Neste estudo, foi avaliada a incorporação de diferentes proporções de RCA (aproximadamente 24%, 49%, 74% e 86% em massa, correspondendo a níveis de 0,43%, 0,85%, 1,27% e 1,69% de SO3, respectivamente) em substituição à mistura de calcário e argila em blendas de clínquer Portland. Os efeitos dessa incorporação no processo de clinquerização foram analisados em diferentes temperaturas (1300 °C a 1450 °C). As fases formadas nos clínqueres produzidos foram identificadas por meio de difração de raios X (DRX), seguido pela produção dos cimentos, que foram posteriormente caracterizados fisicamente. A hidratação das pastas foi monitorada por DRX. Além disso, o desempenho mecânico das pastas confeccionadas com os cimentos produzidos também foi avaliado. A partir dos resultados obtidos, foi observado que o RCA atua como mineralizante em temperaturas mais baixas de clinquerização (1350 °C), resultando no aumento do teor de alita (C3S) nos clínqueres. Como consequência, os cimentos produzidos com RCA apresentaram um aumento na quantidade de fases hidratadas e resistências mecânicas superiores em idades precoces quando comparados ao cimento sem adição de RCA.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo A inclusão do Resíduo de Bloco Cerâmico (RBC) como Material Cimentício Suplementar (MCS) demanda um processo de beneficiamento orientado pela reatividade do material. Nesse sentido, o presente estudo avaliou a influência do tamanho de partículas sobre reatividade pozolânica do RBC. O RBC, com cinco distribuições granulométricas distintas, foi comparado ao metacaulim, argila natural e resíduo de porcelanato (RP). A avaliação da pozolanicidade baseou-se no teste R3, utilizando calorimetria isotérmica, quantificação do teor de água combinada, resistência à compressão e análise por DRX/Rietveld das pastas de cimentos tipo CPII-Z e CPIV. A redução do diâmetro D90% do RBC de 33 para 11 µm aumentou 50% na reatividade pozolânica. No entanto, para D90% inferiores a 11 µm, o incremento na reatividade (2%) pode não justificar os custos associados ao prolongamento da moagem. Os resultados evidenciaram a viabilidade na utilização do teste R³ e a importância do beneficiamento orientado pela reatividade, otimizando o potencial de reciclagem de novos materiais na produção de cimentos compostos.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial da microfibra de celulose (FC) combinada com a microcelulose cristalina (MCC) para a produção de placas cimentícias. Corpos de prova foram confeccionados por prensagem e suas propriedades físicas e mecânicas foram avaliadas após 28 dias. Os resultados de módulo de ruptura e elasticidade indicaram que a formulação combinada FC 0.5-MCC 0.6 apresentou melhoria significativa quando comparadas as placas cimentícias de referência. Os resultados de inchamento em espessura e módulo de elasticidade de todas as placas cimentícias produzidas com adição combinada de microfibra de celulose e microcelulose cristalina, atendem os requisitos mínimos da norma para placas cimentícias, mostrando-se uma alternativa interessante para novas tecnologias em fibrocimento.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O crescimento populacional acelerado em conjunto com o alto consumo de recursos naturais demandam pesquisas voltadas à utilização de resíduos. Os resíduos sólidos da indústria de celulose, provenientes do processo Kraft, possuem uma grande geração e até o momento, apesar de seu potencial, não possuem uma destinação adequada. Dessa forma, o artigo desenvolve um estudo acerca da análise de propriedades mecânicas e de durabilidade de argamassas de revestimento com a adição (7.5% e 15%) dos resíduos dregs e grits, comparando-as com uma mistura de referência. Os resultados indicam que o resíduo dregs incorporado à matriz cimentícia apresenta vantagens tanto em relação à referência quanto ao resíduo grits. O uso do dregs mostra melhores resultados para o desempenho mecânico e uma expansão por reação álcali-sílica equivalente à referência para o teor de 15% de adição. Contudo, quando utilizado o teor de 7.5% de dregs observa-se a maior expansão dentre todas as argamassas estudadas. Em ambos os resíduos se verifica um comportamento de expansão inversamente proporcional ao teor de adição dos resíduos. Com a adição de grits, verifica-se que todas as argamassas possuem características semelhantes em relação à referência. Sendo assim, identifica-se potencial de reaproveitamento de ambos os resíduos no âmbito do estudo.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O fosfogesso (FOS), um subproduto da produção de ácido fosfórico, mostra potencial como substituto do gesso tradicional em formulações de cimento. No entanto, o flúor e fósforo presente na sua composição podem atrasar o tempo de pega e reduzir a resistência inicial no cimento Portland. O uso de aceleradores para hidratação e aumento de resistência pode contrabalançar esses efeitos, mas a literatura carece de informações suficientes. Esta pesquisa avalia a influência de aceleradores alternativos na hidratação do cimento com fosfogesso. Cloreto de sódio (NaOH), cloreto de cálcio (CaCl2), hidróxido de sódio (NaCl) e silicato de sódio (Na2SiO3) foram analisados. Calorimetria isotérmica e testes de resistência à compressão foram realizados em pastas de cimento. NaOH apresentou a maior resistência à compressão em 24 horas e calor acumulado, sugerindo seu potencial como acelerador de resistência. Na2SiO3 mostrou o desempenho mais baixo em comparação com a amostra de referência (REF). As resistências e taxas de reação do CaCl2 foram semelhantes às da REF. NaCl exibiu resistências e calor acumulado superiores aos de REF, indicando sua eficácia como acelerador.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este trabalho tem como objetivo avaliar propriedades selecionadas de compósitos cimentícios estruturais com agregado miúdo reciclado em substituição à areia natural. As argamassas foram produzidas com agregados reciclados mistos (provenientes de resíduos de concreto/cerâmica) em teores de até 40%, sem pré-molhagem ou compensação de água. Os resultados da investigação experimental foram contrastados com a literatura atualizada em termos de consistência no estado fresco, resistência mecânica, porosidade, absorção de água e retração. Os resultados mostraram que apesar da redução de 20% na trabalhabilidade, a resistência à compressão não é afetada pela incorporação do agregado miúdo reciclado, atingindo valores acima de 50 MPa aos 28 dias. O teor ótimo em torno de 40% de agregado miúdo reciclado pode manter a porosidade, absorção de água e resistência à flexão no mesmo nível da amostra de referência. As retrações de secagem e autógenas são reduzidas em até 15% pela presença de agregado miúdo reciclado, que atua como agente de cura interna para argamassas com CP V-ARI e mesma relação água/cimento. Assim, são indicadas novas possibilidades para indústrias de concreto pré-fabricados e artefatos cimentícios.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da mecanoativação com e sem auxiliares de moagem (GAs) nas características físicas do pó de concreto reciclado (RCP) para uso como material cimentício suplementar (MCS). O RCP foi submetido ao processo de mecanoativação em moinho de bolas planetário por 30, 60, 120, 180 e 240 minutos, utilizando três tipos de GAs (propilenoglicol (PG), sódio hexametafosfato (SHMP) e trietanolamina (TEA)), em diferentes níveis (0, 0.05, 0.1, 0.5 e 1%). O desempenho dos pós como SCM (substituição de 10%) foi avaliado em pastas quanto à consistência e resistência à compressão aos 7 dias. Considerando o menor tempo de moagem e o menor teor de auxiliar de moagem, a mecanoativação por 30 minutos com 0.5% de aditivo propilenoglicol (PG) reduziu o D50 de 20.99 para 8.85 µm e aumentou a SSA de 6.23 para 7.50 m²/g, sem alterar a cristalinidade. Os resultados em pastas indicaram que o uso dos auxiliares de moagem favoreceu o emprego do pó reciclado de concreto como MSC, com influência estatística significativa na resistência à compressão.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O presente estudo investiga como diferentes tipos de argamassas de revestimento à base de resíduos, com espessuras variadas, afetam o desempenho térmico de edifícios. Simulações energéticas foram realizadas para 3 climas diferentes do Brasil. Para avaliar o desempenho térmico, foram utilizados os métodos de Carga Térmica (CT) e Graus-hora (GH). O desempenho térmico melhorou com o aumento da espessura da argamassa em climas frios e amenos. Em regiões quentes, o método CT resultou nesse efeito, enquanto o método GH indicou a tendência oposta. Os melhores resultados foram alcançados pela argamassa CM-Polystyrene-Foam (30mm) em climas frios, pela argamassa CM-Steelmakin-Slag (30mm) em climas amenos, e pela argamassa CM-Polystyrene-Foam (30mm) (método CT) e a argamassa de CM-Metakaolin+GlassWaste (30mm) (método GH) em climas quentes. Os resultados mostraram que a escolha correta de argamassas à base de resíduos e o ajuste adequado da espessura da argamassa podem promover um melhor desempenho térmico em edifícios, reduzindo impactos ambientais, economizando energia e melhorando o conforto do usuário.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este artigo examina os impactos da substituição total de Agregados Graúdos Naturais (AGN) por Agregados Graúdos Reciclados de Concreto (ARCO) nas propriedades mecânicas do concreto no estado fresco e endurecido. Também investiga o impacto do ARCO na resposta e resistência de ligações laje-pilar com e sem armadura de cisalhamento. A substituição total do AGN pelo ARCO reduziu em 21,8% e 37,1% a resistência à compressão e tração do concreto no estudo da mistura de concreto. Variações nas propriedades mecânicas foram observadas no concreto utilizado nas ligações laje-pilar, mas devido à heterogeneidade do material, não puderam ser atribuídas apenas ao uso do ARCO. A utilização de concreto com 100% de ARCO reduziu em 5,6% e 12,6% a resistência à punção de lajes sem e com armadura de cisalhamento. A resposta carga-deslocamento e o padrão de fissuração das ligações laje-pilar não foram afetados pela utilização de 100% ARCO.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Pedestrian reach is one of the main elements to consider when defining the scope of densification areas from a centrality standpoint. The aim of the article is to analyze the definition of the scope of urban densification areas in the context of Transit-Oriented Development (TOD), through the application of a simple radius from mass transit stations, compared to the definition via isochrones of walking time. The municipality of São Paulo was analyzed, whose Strategic Master Plan (PDE) of 2014 adopted a 600m radius as a parameter for areas to be densified, which was extended to 700m with the PDE revision in 2023. The results indicate that, on a macro scale, the urban densification area defined by the simple radius of the PDE-2023 is quite similar to the area delimited by the 10-minute walking isochrones, in total quantitative terms. However, on a micro scale, several locations were identified where there is an expansion or a reduction of areas for densification in relation to this isochrone. It is concluded that the simple radius does not adequately represent pedestrian reach, omitting urban elements that impact the access to stations. Time isochrones are a more effective instrument, as they incorporate certain urban morphological effects and allow for greater detail of the territory reached in a certain walking pattern.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The objective of this article is to compare the evolution of building and population density and sidewalk availability in an urban densification incentive area in São Paulo between 2010 and 2020. The study addresses a gap in the literature concerning the coordination between vertical and population growth and the adequacy of pedestrian infrastructure in areas of intense densification. Multidimensional urban metrics were used, based on morphology, land use, and sidewalk infrastructure, with property tax (IPTU) and Census data employed to examine urban changes. As the proposed method is applicable to similar urban contexts, it was adapted with georeferenced data and field visits. The results indicate that, despite the significant increase in vertical construction, population growth was disproportionate, and sidewalk infrastructure did not keep pace with the increase in building density, revealing deficiencies in promoting adequate walkability. The study highlights the need for policies that align densification with improvements in pedestrian infrastructure, ensuring more inclusive and accessible urban environments.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract The urban sprawl of recent decades, with inadequate occupation of hillsides, has significantly increased the risk of disasters in Brazilian municipalities. The difficulty of planning these areas is reflected in urban and environmental licensing procedures, so risk mapping and legislation must reflect a responsible occupation of the territory. Because of scientific uncertainties surrounding the subject, the work searches laws, norms, plans, maps and technical manuals used in the Municipality of Nova Friburgo (RJ), to attend the obligations of Law 12.608/2012 and the principle of disaster prevention. The aim of the study is promote an observation of the analysis instruments concerning the approval of urban developments in areas susceptible to the occurrence of mass movements in a municipality in the mountainous region of Rio de Janeiro, based on the technical framework and legislation in force. As a result, the basic needs to comply the legislation like, the improvement of geotechnical mapping and administrative procedures. The work's contribution is the organization of technical and legal data to support the development of new analysis parameters and recommendations for decision-making on land use.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This article deals with the relationship between public leisure spaces (LS) and mental health (MH). Mental disorders are more frequent in the urban environment. After the psychiatric reform, care for people in psychological distress began to take place in a network of care points in the territory. Professionals from Psychosocial Care Centers (CAPS) across the country use open spaces for therapeutic activities. These initiatives could be expanded if CAPS had adequate conditions in terms of availability, accessibility, and quality of EL. The objective of this work is to verify whether the leisure spaces near CAPS in Ribeirão Preto, SP are suitable for the proposed use. To this end, a framework of indicators and parameters relating to the quality of public space was developed. 21 ELs near seven CAPS were analyzed, with data obtained through documentary research and on-site surveys. Eight of the 21 EL analyzed were considered suitable for the development of therapeutic activities. The main inadequacies found are related to the lack of accessibility by public transport and the lack of adequate urban furniture. Qualifying the open space system can contribute to promoting mental health in cities.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract This study presents a methodology involving surveys and vegetation index analysis. The chosen region was the newly established Conservation Unit called the Floresta da Posse Area of Relevant Ecological Interest. The ultimate goal was to integrate this region into the Multipurpose Land Cadaster of the City of Rio de Janeiro. The products generated included: inventory of existing cadastral bases and geospatial products; 2) topographic survey of boundaries and features of interest; 3) generation of a digital elevation model and contour lines; 4) processing of optical sensor images; and 5) integration of geospatial products into the Urban Information System of the Municipality of Rio de Janeiro (a component of the Multifunctional Land Registry). The results present not only the products obtained through various geotechnologies but also an analysis regarding their integration as a management and planning tool for Conservation Units in different scenarios.

Abstract in Portuguese:

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.

Abstract in English:

Abstract Urban floods are events capable of causing infrastructures failures, triggering cascading effects. This fact occurs due to the interdependence among several critical infrastructures (CI), responsible for providing essential goods and services, such as transportation is an example. Therefore, this study aims to assess the impact of floods on the transportation CI, as maintaining this system operation is a pillar to urban resilience, since maintaining mobility is key for continuing providing services and civil defense aid. The Transportation System Integrity Index is used for this purpose, and it is composed by three indicators: (i) Road Impact Severity, (ii) Speed Reduction, and (iii) Difficult Access and Rail Traffic Interruption. The index was applied to the Acari River watershed in Rio de Janeiro, considering the current situation and a design scenario with corrective measures for the drainage system flaws. The results demonstrated a significant impact of floods on the transportation CI, with the design scenario showing a value around 65% higher than that of the current situation, in the watershed scale. However, the need to implement additional measures to enhance the system’s resilience became evident, especially with the criticality observed at the local scale.

Abstract in Portuguese:

Resumo Para mitigar as emissões de CO2 provenientes da produção de cimento, explora-se cada vez mais materiais cimentícios suplementares (SCMs) como substitutos do Cimento Portland (PC), como a argila calcinada, uma componente chave do LC³ (cimento de argila calcária calcinada). Este estudo avalia as propriedades das argamassas de LC³, em estado fresco e endurecido, utilizando três tipos de argilas calcinadas com diferentes teores de caulinita e substituindo o fíler calcário por resíduos de rochas ornamentais (OSW) para melhorar a trabalhabilidade e a ecoeficiência. As argamassas foram testadas mecanicamente em ambos os estados e sua ecoeficiência foi avaliada. A resistência à compressão das argamassas de argila calcinada diminuiu de 10% a 55% em comparação com a referência, exceto para a mistura de argila com 72% de caulinita. A resistência à flexão diminuiu de 8% a 28%. As misturas com OSW mostraram melhores resultados do que aquelas com calcário, melhorando a resistência à compressão em até 36% e reduzindo a porosidade através do refinamento dos poros. O LC³ demonstra maior ecoeficiência do que o cimento tradicional, apesar de ligeiras reduções na resistência mecânica.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O uso de subprodutos de processos industriais, como resíduo de bauxita (RB) e cinzas volantes (CV), como Materiais Cimentícios Suplementares (MCS) em combinação com o cimento Portland, é uma estratégia que promove o reaproveitamento de resíduos e reduz o impacto ambiental da produção de cimento. Além disso, um sistema ternário favorece interações químicas entre os materiais, mitigando os efeitos nocivos do RB (lixiviação de elementos perigosos e alta alcalinidade) sem a necessidade de processos energéticos intensivos. Este estudo avalia a influência do RB e da CV na hidratação do cimento Portland por meio de três sistemas: uma pasta de referência (apenas cimento), duas pastas binárias (70% de cimento e 30% de MCS) e uma pasta ternária (70% de cimento, 15% de RB e 15% de CV). O processo de hidratação foi analisado por calorimetria isotérmica, DRX e TGA. Os resultados mostram que os MCS aceleram a hidratação, reduzindo os períodos de indução e aumentando as taxas de reação. A CV, com seu alto fator de forma, intensifica a hidratação inicial ao facilitar a precipitação de hidratos, enquanto o RB contribui quimicamente, aumentando o conteúdo de portlandita e água quimicamente combinada. Ambos os MCS aceleram a hidratação pelo efeito de preenchimento devido às maiores áreas superficiais específicas. Esses achados ressaltam o potencial dos sistemas ternários para o uso seguro e sustentável de MCS na construção civil.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este estudo explora a cinética de carbonatação e molhagem do silicato de cálcio hidratado sintético (C-S-H) com relação Ca/Si de 0,83 e 1,5 utilizando difração de raios X in situ (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com reflexão total atenuada in situ (ATR-FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). No C-S-H de 0,83, os resultados de DRX indicam fases puras de C-S-H sem portlandita ou polimorfos de CaCO3, corroborando os achados de TGA. Mudanças mínimas sugerem incorporação de água. Por outro lado, o C-S-H de 1,5 exibe padrões distintos de XRD com picos de portlandita, indicando reação limitada do Ca(OH)2. Espectros de ATR-FTIR confirmam carbonatação em ambos, com características distintas. O C-S-H de 1,5 mostrou-se mais suscetível à carbonatação devido à maior disponibilidade de cálcio. Apesar da presença de portlandita, o C-S-H reage rapidamente com CO2, provavelmente devido à sua maior área superficial. O estudo oferece perspectivas sobre o comportamento de carbonatação do C-S-H e mudanças estruturais durante a exposição ao CO2 nas primeiras 24 horas da reação.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo A adição de nanocelulose em materiais cimentícios tem obtido destaque devido à capacidade de melhorar o desempenho do concreto. Todavia, os efeitos da nanocelulose nas propriedades reológicas de sistemas cimentícios não são totalmente compreendidos. Este trabalho investigou o efeito do uso de nanocelulose cristalina (CNC) na tensão de escoamento, viscosidade plástica e taxa de estruturação de pastas de cimento com e sem superplastificantes (SP). Diferentes teores de CNC foram adicionados (0,00 a 0,10% da massa de cimento) em pastas com e sem SP. Testes de reometria rotacional foram conduzidos até 80 minutos de hidratação. A adição de CNC aumentou a tensão de escoamento estática e a taxa de estruturação tanto das pastas sem SP (apenas teores acima de 0,02%) quanto das pastas com SP (todos os teores de CNC), nas quais os efeitos foram mais intensos. Quanto à tensão de escoamento dinâmica, apenas as pastas com SP foram afetadas. A viscosidade plástica diminuiu com a incorporação de CNC, tanto na presença quanto na ausência de SP. Tais achados sugerem que o uso de CNC pode ser útil em aplicações que requerem estruturação relativamente alta após o lançamento do material, enquanto mantêm boa capacidade de bombeamento, como na impressão 3D.

Abstract in English:

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).

Abstract in Portuguese:

Resumo Esta pesquisa examina os efeitos de diferentes combinações de sulfato de cálcio – gipsita natural (NG), fosfogesso não tratado (PG) e fosfogesso tratado com cal (NPG) – na hidratação e reologia do cimento Portland com um aditivo lignossulfonato. Três novas composições de sulfato de cálcio (SU I, II e III) foram avaliadas como reguladores de pega nos cimentos Portland dos tipos CEM I, II e III, com foco nos tempos de início e fim de pega, resistência à compressão, liberação de calor, produtos de hidratação e comportamento reológico. As composições são: SU I (30% PG, 70% NG), SU II (50% NPG, 50% NG) e SU III (100% NPG). Os resultados mostraram que o CEM III apresentou menor resistência inicial e tempos de pega mais longos em comparação aos cimentos CEM I e II, efeitos amplificados pelo aditivo lignossulfonato. Diferenças reológicas entre os cimentos foram atribuídas à hidratação retardada pelo PG, reduzindo a tensão de escoamento e a viscosidade. O estudo destaca como a composição do cimento, sulfatos de cálcio alternativos e aditivos interagem para influenciar as propriedades do cimento no estado fresco e endurecido.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O presente estudo avaliou a durabilidade de argamassas contendo cimentos compostos com cinza do bagaço de cana-de-açúcar e fíler calcário submetidas ao ataque por ácido sulfúrico. O empacotamento das argamassas foi calculado pelo Modelo de Empacotamento Compressível, e ensaios de resistência à compressão, absorção total de água e por capilaridade foram realizados, além de análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura. Embora as argamassas apresentassem valores similares de empacotamento, ambos os materiais cimentícios suplementares densificaram a microestrutura e reduziram a formação de gipsita após o ataque ácido. Apesar da cinza do bagaço de cana-de-açúcar ter melhorado o desempenho mecânico devido a efeitos sinérgicos físicos e químicos, sua atividade pozolânica não aumentou a resistência da argamassa ao ataque ácido. Contudo, as argamassas com cinza do bagaço de cana-de-açúcar apresentaram reduções significativas na absorção de água e na absortividade após o ataque ácido em comparação com as demais misturas.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo A eficiência do cimento em concretos e argamassas é crucial para reduzir o impacto ambiental da construção, minimizando o consumo de ligante sem comprometer o desempenho. Este estudo avalia a cinética de reação e o endurecimento de pastas produzidas com dois tipos de cimento Portland, cada um com distintas distribuições de tamanho de partículas e características mineralógicas. A contribuição química para o endurecimento foi monitorada por meio de calorimetria isotérmica, enquanto a formação de compostos hidratados foi acompanhada por difração de raios X in situ. As alterações físicas foram avaliadas por reometria oscilatória, com foco no módulo de armazenamento elástico (G’). As proporções de portlandita e etringita detectadas influenciaram as etapas iniciais da reação, mas tiveram pouco efeito na liberação de calor. A análise combinada revela a correlação entre os parâmetros físico-químicos e as mudanças microestruturais, destacando seu papel nas forças de aglomeração e floculação que aceleram o endurecimento das pastas.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Este artigo objetiva avaliar os impactos ambientais potenciais do uso da lama do beneficiamento de rochas ornamentais e da lama de carbonato de cálcio na produção de clínqueres belíticos, em escala laboratorial. A unidade funcional considerada foi de 396 gramas de pastilha úmida, produzida no ciclo 1 de cada formulação. Os potenciais impactos ambientais foram avaliados com um escopo midpoints, abordagem atribucional, para as categorias contempladas pelo método EF 3.0. Para a modelagem foi utilizado o software SimaPro Expert 9.1.1.1, com a base de dados da Ecoinvent 3.6. Os clínquer belíticos com resíduos apresentaram ganhos ambientais nas categorias de impacto das alterações climáticas e utilização de recursos em comparação com o clínquer de referência. Os principais contribuintes para os impactos ambientais são o transporte e a energia elétrica consumida pelo forno mufla na etapa de clinquerização. Assim, pôde-se concluir a viabilidade técnica e ambiental para a produção de ligantes mais sustentáveis utilizando integralmente resíduos sólidos industriais.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Paralelamente à ativação alcalina dos aluminossilicatos ocorre a ativação ácida. Frequentemente menos estudada, os chamados geopolímeros à base de fosfato são pouco divulgados devido às considerações em relação a sua fabricação. Entretanto, apresentam-se como materiais com maior resistência mecânica e maior estabilidade química que os resultantes de ativações alcalinas. Assim, suas aplicações não são tão simples como a conformação de peças estruturais, mas sim em aplicações específicas que não necessitam de núcleo integral. A ativação ácida e alcalina do metacaulim e da cinza volante foi avaliada no estado fresco e endurecido por meio de mini-slump, reologia rotacional e resistência à compressão. Para sistemas unitários, a ativação ácida conferiu maior resistência à compressão que a ativação alcalina em geopolímeros. Porém, para sistemas híbridos houve limitação na incorporação da cinza volante, que com o tempo favoreceu o desempenho mecânico dos sistemas alcalinos e não aos sistemas ácidos.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo Os drones são frequentemente usados para inspecionar envelopes de edifícios. Tecnologias de visão computacional e Redes Neurais Convolucionais (CNN) surgiram como soluções promissoras para automatizar a inspeção baseada em imagens. No entanto, algumas anomalias ainda ocorrem durante a construção da edificação devido à falta de um Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ) eficiente. Para abordar essa lacuna, este estudo propõe um modelo de reconhecimento automatizado baseado em CNN para detectar e classificar quatro tipos de anomalias em fachadas de concreto moldado no local durante a construção, visando apoiar a tomada de decisão no SGQ. A estratégia de pesquisa adotada foi o Estudo de Caso, no qual oito modelos de CNN foram desenvolvidos para treinamento e teste com imagens coletadas por UASs durante a construção. O modelo atingiu 51,80% de precisão, 68,50% de recall, 65,00% de mAP e uma pontuação F1 de 58,99% durante o treinamento, tornando-se o mais preciso entre os oito. Estudos futuros se concentrarão na integração total do fluxo de trabalho do método proposto, permitindo a análise automatizada e a geração automática de relatórios.

Abstract in English:

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.

Abstract in Portuguese:

Resumo O cimento Portland reciclado termoativado (RC) é obtido desidratando resíduos de pasta cimentícia, recuperando a capacidade ligante. Esta pesquisa visa determinar a melhor temperatura de desidratação visando desempenho mecânico e ambiental, ou mesmo se a desidratação é necessária. Uma revisão da literatura foi realizada utilizando 23 artigos. Foram avaliadas as características físico-químicas dos grãos de RC e discutidas em função da reidratação para água combinada, demanda de água, fração de água combinada (fac) e intensidade de CO2. Concluiu-se que o RC desidratado a 450-550 °C teve o melhor desempenho, combinando mais água aos 1 e 7 dias. Aos 28 dias, o teor de água aumentou conforme a temperatura de desidratação. O cimento reciclado não tratado termicamente (pasta cimentícia moída) possui baixa reatividade e requer 30٪ mais água do que o cimento puro, levando a maiores emissões de CO2 ou menor desempenho mecânico. Os cimentos reciclados desidratados entre 450-550 °C, misturados com escória, pozolanas e clínquer apresentaram os melhores resultados ambientais e mecânicos. Essas descobertas auxiliam na formulação de cimentos compostos com RC, incentivam práticas circulares na indústria de cimento.

Abstract in English:

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.