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Application of the boundary element method to slab floor analysis
No full textNeste trabalho utiliza-se uma formulação do método dos elementos de contorno (MEC) para a análise de pavimentos de edifícios, dando-se particular ênfase à análise de lajes cogumelo feita com a incorporação da não-linearidade física. Nesta formulação são consideradas as tensões normais e cisalhantes possibilitando, assim, a determinação da resistência última da estrutura. A formulação é inicialmente desenvolvida para a análise de flexão de placas utilizando-se a teoria de Reissner. A seguir, a formulação é estendida de modo a considerar a interação da placa com outros elementos, como vigas e pilares. Na interação placa-viga, o enrijecimento produzido é computado através de uma combinação com o método dos elementos finitos. Este modelo permite uma avaliação precisa dos momentos e forças cortantes nas interfaces da placa com os elementos lineares. Admite-se a ocorrência de um campo de momentos iniciais, viabilizando, dentre outros, o estudo de pavimentos com não-linearidade física. Para a análise do comportamento não-linear, implementa-se um algoritmo incremental-iterativo baseado no método da rigidez inicial. Visando-se obter uma melhor representação do comportamento do concreto armado, a integração das tensões ao longo da espessura é feita por um esquema numérico tipo gaussiano; a contribuição da armadura é feita de modo discreto considerada concentrada em seu centro geométrico. Pode-se, assim, avaliar separadamente o processo de danificação do concreto e o escoamento das armaduras. Para o concreto adota-se o modelo de dano de Mazars e para as armaduras longitudinais, um modelo elastoplástico uniaxial com endurecimento isotrópico. Quanto à absorção dos esforços oriundos das tensões cisalhantes, adota-se um modelo semelhante à idealização da treliça clássica de Ritter e Mörsch para vigas de concreto armado. Admite-se ainda que, após o início da fissuração, as tensões cisalhantes sejam absorvidas apenas pelas armaduras transversais. Para estas, adotase comportamento elástico linear. Objetivando-se a comprovação da eficiência da formulação proposta, são analisados alguns exemplos cujos resultados são comparados com resultados experimentais ou resultados de outros métodos de análiseThis work deals with a formulation of the boundary element method applied to slab floor analysis with special emphasis concrete flat slabs exhibiting physical non-linearities. In this formulation normal and shear components of the stress tensor are taken into account to capture more accurately the ultimate strength of the structural element. The boundary element formulation in the context of Reissners plate bending theory is initially studied. Then, the formulation is extended to deal with combinations of plate elements with other elements such as beams and columns and also to incorporate internal support effects, for which full contact is assumed over small areas. The plate-beam and plate-column interaction model is based on a combination with the finite element method. Thus, this model allows an accurate evaluation of the internal forces along the plate-linear element interfaces and also over its vicinity. The presence of possible initial moment fields is also taken into account, which enables us to consider physical non-linear behaviours. The solution of the nonlinear system of algebraic equations is based on an iterative algorithm with constant matrix. In order to obtain a better modelling of the reinforced concrete slabs, the stress integrals along the thickness are performed with an appropriate gauss scheme; the reinforcement contribution is computed by considering concentrated effects at its geometric centre. Thus, the concrete degradation and the steel yielding can be independently evaluated. To represent the concrete behaviour the Mazars damage model has been adopted, while the steel material is governed by a uniaxial elastoplastic criterion with isotropic hardening. After the initial cracking of the concrete the shear stresses are properly transferred to the shear reinforcement using the Mörsch truss concept. The accuracy of the proposed formulation is illustrated by the analysing some practical examples. The results obtained are compared with experimental results and other numerical technique solution
Addition of the mixed waste of mortar production of bricks of modular soil-cement
No full textCAPESxxxxxxxxxxxxxxx
Mixing structure timber-cold formed steel plates submitted to the bending
No full textThis work deals with theoretical and experimental study of timber beams and timber/cold formed steel plates composed beams, submitted to the bending. A combination of different
materials aims to the exploitation the advantages of each material, of manner to have a viable set, in constructive terms, structural and economic. For the accomplish of the research, three beams wooden with dimensions 40mm x 120mm x 1050mm, six hardened beams wooden in the superior face with metallic profile in the dimensions 50mm x 25mm x 2mm and six beams of wooden stiffeners in faces inferior and superior with the same profile metallic had been assayed. The spacing between the connectors had been of 100mm, 200mm and 300mm. With the objective to supply given necessary the sizing, a theoretical formularization for the determination of the internal moment and for the estimative of the deflection was presented. For this, the mechanical properties of the wood, the steel and the connectors had been determined. With the results of the assays of characterization of the materials, the simple and mixing beams had been assayed to the bending, for reading of the deformations and maximum vertical displacements of the landslide in the extremities inferior and superior. Such values had been gotten by means of electric strain gauges and comparing clocks. They had been determined still: the tensions in the elements of the beams and the curves load versus displacement. It was observed that, in relation to the wooden simple beam, it had average increase at the ultimate load, for the beams with parts hardened in the compressed face, of 20%, and of 49 when placed stiffeners in the faces compressed and tensioned. In the value of the deflections it had average reduction of 15% when used stiffener in the superior face and of 49% in the parts with stiffeners in the faces was used compressed and tension. The biggest reduction in the deflections happened in the parts with lesser spacing between connectors, indicating that the influence of the interaction is bigger in relation to the displacements that in relation to the bending moment. In stress distribution diagram in the transversal sections it was adopted, in all the cases, the triangular form for the wood and for the profile it was adopted a rectangular form. It was obtained results that differ from the experimental values in 17% for the simple beams, in 16% for the parts hardened with profile in superior face and 21% for the parts hardened with profile in the faces upper/lower indicating that the formularization proposal can be applied with safety. In the calculation of the deflections the geometric properties of the mixing section, in elastic regimen, had been gotten with the homogenized section. An equation for the determination ofthe factor of correction of the estimated deflection, for the studied cases is presented.Este trabalho trata de estudo teórico e experimental de vigas de madeira e vigas mistas, compostas de madeira e chapa dobrada, submetidas à flexão simples. A combinação de materiais diferentes visa ao aproveitamento das vantagens de cada material, de forma a se ter um conjunto viável, em termos construtivos, estruturais e econômicos. Para a efetivação da pesquisa, foram ensaiadas três vigas de madeira com dimensões aproximadas de 40mm x 120mm x 1050mm, seis vigas de madeira enrijecidas na face superior com perfil de chapa dobrada em U, nas dimensões 50mm x 25mm x 2mm e seis vigas de madeira enrijecidas nas faces inferior e superior, com o mesmo perfil metálico. Os espaçamentos entre os conectores foram de 100mm, 200mm e 300mm. Com o objetivo de fornecer dados necessários para o dimensionamento, foi apresentada uma formulação teórica para a determinação do momento interno e para a estimativa das flechas. Para tanto, foram determinadas as propriedades
mecânicas da madeira, do aço e dos conectores. De posse dos resultados dos ensaios de caracterização dos materiais, foram ensaiadas à flexão as vigas simples e mistas, para leitura das deformações e deslocamentos verticais máximos e do deslizamento nas extremidades inferior e superior. Tais valores foram obtidos por meio de extensômetros elétricos e relógios comparadores. Determinaram-se ainda as tensões nos elementos das vigas e as curvas força x deslocamento. Observou-se que, em relação à viga simples de madeira, houve aumento médio no valor da força de ruptura, para as peças enrijecidas na parte comprimida, de 20%, e de 49% quando colocados enrijecedores nas faces comprimida e tracionada. No valor das flechas houve redução média de 15% quando se utilizou enrijecedor na face superior e de 49% nas
peças com enrijecedores nas faces comprimida e tracionada. A maior redução nas flechas aconteceu nas peças com espaçamento menor entre onectores, indicando que a influência da interação é maior em relação aos deslocamentos do que em relação ao momento fletor. No diagrama de distribuição das tensões nas seções transversais adotou-se, em todos os casos, a forma triangular para a madeira e retangular para o perfil e chegou-se a resultados que
diferem dos valores experimentais em 17% para as vigas simples, 16% para as peças enrijecidas com perfil na face superior e 21% para as peças enrijecidas com perfil nas faces
superior e inferior indicando que a formulação proposta pode ser aplicada com segurança. No cálculo das flechas, as propriedades geométricas da seção mista, em regime elástico, foram obtidas com a seção homogeneizada. Apresenta-se uma equação para a determinação do fator de correção da flecha estimada, para os casos onde houve enrijecimento
Influence of the type and time duration of curing in mechanical properties of the high performance concrete (hpc) produced in hot period (t>25ºc) and of low relative humidity the air (h<50%).
No full textIn the case of conventional concrete, small constructive defects, variations of mix proportion or even inadequate curings can not compromise significantly the material. No
longer HPC demands a severity in the control since its dosage until the execution, therefore any imperfection can bring serious damages to the material or the structure. Amongst the relative aspects most important to the total quality of any concrete it is the curing, that becomes basic when is about HPC. The curing of the high performance concrete constitutes in a controversial subject in the technician area as well as the type and duration of it, therefore the necessity of a deeper refined study on this subject. This research verifies the influence of the type and time of duration of curing in the mechanical properties of the HPC (compressive strength, flexion tensile strength and module of deformation), produced in Goiânia in hot period (t>25ºC) and of low relative humidity of air (h<50%) situation this considered critical for NBR 14931/2003 and predominant in the months of May the September in this region. In the experimental study were produced HPC of target compressive strength 60, 80 and 100MPa, from the Furnas Mix Proportion Method, using cement CP II-F-32, silica fume, polycarboxylate based superplasticizer, natural sand and crushed stones nº 0 of the granulite. 14 cures of different type and times of duration had been applied: curing with permanence of 1, 3, 7, 14, and 28 days inside of the humid chamber; curing with aspersion of water during 1, 3, 7, 14 and 28 days; chemical curing based on paraffin and chemical curing based on chloride rubber; cure for aspersion of water during 7 days and later sealing of the part with membrane of curing based on chloride rubber and air curing. For concretes of target compressive strength to the 28 days of 60 MPa and 80 MPa, the best type of curing was "saw humid" (curing in humid chamber and curing with aspersion of water) and the best time of duration humid was 7 days. For the one of 100 MPa the best type of curing also was "saw humid", however the duration time was 14 days. According to the chemical curing, some times the results had been even though less than to the one of reference (air curing). Among the two types of used chemical curing, difference in the results of compressive strength was not verified, despite the chemical membrane based on paraffin has an inferior cost to the chloride rubber base.No caso de concreto convencional, pequenos defeitos construtivos, variações de dosagem ou mesmo curas inadequadas podem não comprometer significativamente o
material. Já no CAD exige-se um rigor no controle desde sua dosagem até a execução, pois qualquer falha pode trazer sérios prejuízos ao material ou a estrutura. Dentre os aspectos
mais importantes relativos à qualidade total de qualquer concreto está a cura, o que se torna fundamental quando se trata de CAD. A cura do concreto de alto desempenho constitui assunto polêmico no meio técnico assim como o tipo e duração desta, por isso a necessidade de um estudo mais apurado sobre este tema.
Esta pesquisa verifica a influência do tipo e tempo de duração de cura nas propriedades mecânicas do CAD (resistência à compressão, resistência à tração na flexão e módulo de deformação), produzidos em Goiânia em período quente (t>25ºC) e de baixa umidade relativa do ar (h<50%), situação esta considerada crítica pela norma NBR 14931 (ABNT, 2003) e predominante nos meses de maio a setembro na região. No estudo experimental foram produzidos CAD de resistência à compressão estimada 60, 80 e 100MPa, a partir do Método de Dosagem de Furnas, utilizando cimento CP II-F-32, sílica ativa, superplastificante à base de éter carboxilato, areia natural e brita 0 de granulito. Foram aplicados 14 curas de diferentes tipos e tempos de duração: cura com permanência
de 1, 3, 7, 14, e 28 dias dentro da câmara úmida; cura através de aspersão de água durante 1, 3, 7, 14 e 28 dias; cura química com membrana à base de parafina e à base de borracha clorada; cura através de aspersão de água durante 7 dias e depois selagem da peça com membrana de cura à base de borracha clorada e cura ao ar. Para os concretos de resistência estimada aos 28 dias de 60 MPa e de 80 MPa, o
melhor tipo de cura foi via úmida (cura em câmara úmida e cura através de aspersão de água) e o melhor tempo de duração foi 7 dias. Para o de 100 MPa o melhor tipo de cura também foi via úmida , porém o tempo de duração foi 14 dias.
Quanto à cura química, algumas vezes os resultados foram até mesmo inferiores ao de referência (cura ao ar). Dentre os dois tipos de curas químicas utilizados não verificouse diferença nos resultados de resistência à compressão, salientando-se que a membrana química à base de parafina tem custo inferior à base de borracha clorada
Application of the boundary element method to slab floor analysis
No full textNeste trabalho utiliza-se uma formulação do método dos elementos de contorno (MEC) para a análise de pavimentos de edifícios, dando-se particular ênfase à análise de lajes cogumelo feita com a incorporação da não-linearidade física. Nesta formulação são consideradas as tensões normais e cisalhantes possibilitando, assim, a determinação da resistência última da estrutura. A formulação é inicialmente desenvolvida para a análise de flexão de placas utilizando-se a teoria de Reissner. A seguir, a formulação é estendida de modo a considerar a interação da placa com outros elementos, como vigas e pilares. Na interação placa-viga, o enrijecimento produzido é computado através de uma combinação com o método dos elementos finitos. Este modelo permite uma avaliação precisa dos momentos e forças cortantes nas interfaces da placa com os elementos lineares. Admite-se a ocorrência de um campo de momentos iniciais, viabilizando, dentre outros, o estudo de pavimentos com não-linearidade física. Para a análise do comportamento não-linear, implementa-se um algoritmo incremental-iterativo baseado no método da rigidez inicial. Visando-se obter uma melhor representação do comportamento do concreto armado, a integração das tensões ao longo da espessura é feita por um esquema numérico tipo gaussiano; a contribuição da armadura é feita de modo discreto considerada concentrada em seu centro geométrico. Pode-se, assim, avaliar separadamente o processo de danificação do concreto e o escoamento das armaduras. Para o concreto adota-se o modelo de dano de Mazars e para as armaduras longitudinais, um modelo elastoplástico uniaxial com endurecimento isotrópico. Quanto à absorção dos esforços oriundos das tensões cisalhantes, adota-se um modelo semelhante à idealização da treliça clássica de Ritter e Mörsch para vigas de concreto armado. Admite-se ainda que, após o início da fissuração, as tensões cisalhantes sejam absorvidas apenas pelas armaduras transversais. Para estas, adotase comportamento elástico linear. Objetivando-se a comprovação da eficiência da formulação proposta, são analisados alguns exemplos cujos resultados são comparados com resultados experimentais ou resultados de outros métodos de análiseThis work deals with a formulation of the boundary element method applied to slab floor analysis with special emphasis concrete flat slabs exhibiting physical non-linearities. In this formulation normal and shear components of the stress tensor are taken into account to capture more accurately the ultimate strength of the structural element. The boundary element formulation in the context of Reissners plate bending theory is initially studied. Then, the formulation is extended to deal with combinations of plate elements with other elements such as beams and columns and also to incorporate internal support effects, for which full contact is assumed over small areas. The plate-beam and plate-column interaction model is based on a combination with the finite element method. Thus, this model allows an accurate evaluation of the internal forces along the plate-linear element interfaces and also over its vicinity. The presence of possible initial moment fields is also taken into account, which enables us to consider physical non-linear behaviours. The solution of the nonlinear system of algebraic equations is based on an iterative algorithm with constant matrix. In order to obtain a better modelling of the reinforced concrete slabs, the stress integrals along the thickness are performed with an appropriate gauss scheme; the reinforcement contribution is computed by considering concentrated effects at its geometric centre. Thus, the concrete degradation and the steel yielding can be independently evaluated. To represent the concrete behaviour the Mazars damage model has been adopted, while the steel material is governed by a uniaxial elastoplastic criterion with isotropic hardening. After the initial cracking of the concrete the shear stresses are properly transferred to the shear reinforcement using the Mörsch truss concept. The accuracy of the proposed formulation is illustrated by the analysing some practical examples. The results obtained are compared with experimental results and other numerical technique solution
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No full textHá vários aspectos que devem ser considerados no projeto estrutural e que estão relacionados ao calculo de pilares. Apresenta procedimentos que são importantes no posicionamento dos elementos verticais (pilares) e fornece os principais métodos de determinação das seções transversais a nível de pré-dimensionamento. Estuda-se também a estabilidade global das edificações, no sentido de se avaliar a necessidade ou não de se computar os efeitos globais de segunda ordem, provenientes dos carregamentos laterais. A concepção do sistema estrutural pode ser feita de maneira a permitir simplificações de calculo, como por exemplo, a consideração dos sistemas contraventados e de sistemas de contraventamento. São apresentados métodos para a análise da estabilidade de pecas comprimidas, na flexão normal composta. Este trabalho fornece ainda os conceitos e os critérios envolvidos no dimensionamento dos pilares incluindo-se as prescrições das normas brasileiras. Finalmente, são feitos alguns exemplos que visam avaliar e tirar conclusões sobre os estudos realizadosThere are many aspects which must be taken into account in structural design and are rela·ted to column analysis, such as, the overall stability, the stability of the structural elements, quantification and combination o f the loads. This work presents a study of the usual procedures for locating vertical elements (columns) and presents the most important preliminary methods for their cross-section evaluation. It also presents a study of the overall building stability which determinates if a higher arder theory is necessary to take into account the effects of lateral loads, as for instance, wind loads. The conception of the structural system should be performed aiming to simplify the calculation in the structural analysis, as for instance the consideration o f stiff systems of the structure that allow other elements be considered as non-sway systems. Methods were presented for an easy stability analysis of compressed and bent elements. This work also presents the concepts and rules to. be followed in column design, including the brazilian technical codes. Finally some examples are presented in arder to evaluate the studies done
Investidor responsável ou retorno sustentável? Uma análise sobre o ISE – índice de sustentabilidade empresarial
No full textTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Curso de Ciências Sociais.O presente trabalho tem por objetivo analisar a atuação do investidor socialmente responsável na BM&FBovespa, a partir do índice de sustentabilidade empresarial – ISE. A pesquisa se constitui a partir da analise do mercado acionário brasileiro como uma construção social, desenvolvido por agentes que influenciam a direção do mercado e a tomada de decisão. Desta forma, o surgimento do ISE cria um novo ambiente que propicia o desenvolvimento de agentes e investidores para a disseminação da responsabilidade socioambiental no mercado de ações brasileiro. A criação do ISE na BM&FBovespa representa um movimento mundial crescente em direção de novas relações dos mercados com as questões sociais e ambientais, criando um novo perfil de investidor. As empresas participantes do ISE são diferenciadas e beneficiadas das demais listadas na BM&FBovespa pois seus riscos financeiros diminuem a medida que um possível impacto ambiental e/ou social no longo prazo são muito menores. A atuação do investidor socialmente responsável tem sido crescente e importante para o aumento de novas empresas preocupadas com a responsabilidade sócio-empresarial.This study aims to analyze the performance of socially responsible investor in the BM & FBovespa , from corporate sustainability index - ISE . The research is from the analysis of the Brazilian stock market as a social construction , developed by agents that influence market direction and decision making . Thus , the emergence of ISE creates a new environment that enables the development of agents and investors for the dissemination of environmental responsibility in the Brazilian stock market. The creation of the ISE in BM & FBovespa is a growing worldwide movement towards new relations with the markets of social and environmental issues , creating a new investor profile . Companies participating in the ISE are differentiated and benefited the other listed on the BM & FBovespa because their financial risks decrease when a possible environmental and / or social impact in the long run are much smaller . The performance of socially responsible investors have been increasingly important for the increase of new companies concerned with the socio-corporate responsibility
Pisos intertravados com a incorporação de resíduos minerais (D.O.I. 105216/reec.v9i1.28021)
No full textRESUMO: Na britagem de rochas destinadas à produção de agregados para a construção civil, gera-se uma grande quantidade de resíduo (areia artificial e pó de brita). A areia artificial já é utilizada como agregado miúdo em substituição à areia natural, de rio. O pó de brita, ao contrário, permanece estocado nos pátios das empresas produtoras de agregados e a sua disposição inadequada pode causar problemas ambientais e à saúde humana. Buscando uma destinação técnica e ambientalmente correta para esse resíduo, estudou-se nessa pesquisa o efeito da sua incorporação nas propriedades mecânicas e de durabilidade de pisos intertravados. Foram analisadas as resistências à compressão aos 07, 28 e 90 dias e as absorções aos 28 dias. Foram estudados seis traços: um traço de referência (sem adição de resíduo) e outros cinco traços com substituição de 10% dos agregados totais pelo resíduo. Avaliou-se também o efeito a adição de um aditivo plastificante nos traços referidos. Os resultados demonstraram que a incorporação do resíduo foi benéfica. Houve aumento de resistência verificado no traço 1:2 (cimento:agregados totais secos) com resíduo em relação ao traço 1:2 sem resíduo. Quanto a absorção, não houve uma diferença significativa entre estes traços. Quanto ao aditivo plastificante, o seu efeito provocou significativos decréscimos de valores tanto nas resistências quanto nas absorções, em relação aos traços sem aditivos. Pela perspectiva da preservação ambiental os resultados também foram promissores haja vista que em todos os traços substituíram-se 10% dos agregados totais (areia e brita) pelo resíduo gerado na britagem das rochas.
ABSTRACT: In crushing rocks for the production of aggregates for the construction industry, a large amount of residue (artificial sand and quarry dust) is generated. The artificial sand is already used as fine aggregate replacing the natural sand of the river. The quarry dust, instead, remains stored in the courtyards of the producers of aggregates and their improper disposal can cause environmental problems and to human health. Seeking a technically and environmentally correct disposal for this waste, in this research it is studied the effect of incorporation on the mechanical properties and durability of concrete paving blocks. It was analyzed the compressive strength at 07, 28 and 90 days and the absorptions at 28 days. Six mixtures were studied: one reference mixture 1:2 (cement: total dry aggregates) (without addition of quarry dust) and five with replacement of 10% of the total aggregate for the quarry dust. It was also evaluated the effect of the addition of a plasticizer additive in the features mentioned above. The results showed that the incorporation of quarry dust was beneficial. There was an increase of resistance found in mixture 1:2 with quarry dust compared to mixture 1:2 without quarry dust. As the absorption, there was no significant difference between these mixtures. As the plasticizer additive, its effect caused significant decreases in both resistance values and the absorptions as compared to mixtures not containing additives. From the perspective of environmental protection, results were also promising considering that in all mixtures was replaced 10% of the total aggregate (sand and coarse aggregate) for quarry dust generated by the crushing of rocks
Contribution to the studies of the influence of nanosilica on the mechanical properties and workability of concretes for batching plants and for manufacture of precast pieces
No full textCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUnlike the silica fume, whose benefits on the properties of the concretes are already widely known, little is known regarding nanosilica. This research offers an analysis of the contribution of different types of nanosilica in mechanical characteristics and workability maintenance of concretes, as well as an evaluation of the behavior of these additions when subjected to steam curing. For this, there were compared among themselves laboratory test results in concretes with different characteristics and different purposes (one of them suitable for production at batching plants and the other for metering precast elements). The results confirmed advantages for the simple addition of nanossílica at mechanical properties of concretes for batching plants with strengths above 40 MPa (a/c<0.52), but showed that the most advantageous situation consists in adding it together with sílica fume, since the concrete with both additions exceeded the reference concrete above 36 MPa (a/c<0.615), which highlights the importance of combining pozzolanic effect of silica fume, the creation of nucleation sites caused by nanossílica and better packaging mix, size distribution generated by the two additions give the folder.Regarding the maintenance of workability, the nanosilica dispersed in superplasticizer demonstrated satisfactory performance. In the analysis of concretes for precast elements, the addition of nanosilica dispersed superplasticizer and silica fume together was also the one which showed the best results in terms of resistance in 28 days of conventional curing. However, with steam curing, a great improvement was noted in the behavior of nanosilica dispersed in water, which had not achieved good results with the conventional cure, while nanosilica dispersed in superplasticizer did not respond well to the process, possibly due to the shape of the polycarboxylate used in the dispersion of the particles. Probably, the nanosilica dispersed in water showed no significant pozzolanic activity levels, but with the rise of temperature and the agitation of the particles, the formation of nucleation sites was intensified. As the development of resistance in early ages, all additions had positive effects, but the best performance was observed on the concrete with the simple addition of nanosilica dispersed in superplasticizer. With this addition, the concrete has reached 40 MPa after only 12 hours of steam curing, within about four times lower than the reference concrete (44 hours), which suggests that its addition to the concrete could result in na almost four times greater productivity of a precast elements factory.Ao contrário da sílica ativa, cujas vantagens nas propriedades do concreto já são amplamente conhecidas, pouco se sabe em relação à nanossílica. Esta pesquisa contempla uma análise da contribuição de diferentes tipos de nanossílica nas características mecânicas e de manutenção do abatimento de concretos, bem como uma avaliação do comportamento destas adições frente à cura térmica. Para isto, compararam-se entre si resultados de ensaios laboratoriais em concretos com diferentes traços e diferentes finalidades (produção em centrais dosadoras e fabricação de pré-moldados). Os resultados confirmaram vantagens para a adição simples de nanossílica quanto à resistência à compressão dos concretos para centrais com resistências acima de 40 MPa (a/c<0,52), mas mostraram que a melhor situação consiste na adição conjunta de sílica ativa e nanossílica, já que o concreto com a adição conjunta superou o de referência a partir de 36 MPa (a/c<0,615). Isso deixa clara a importância de aliar o efeito pozolânico da sílica ativa, a criação de pontos de nucleação ocasionada pela nanossílica e o melhor empacotamento da mistura, gerado pela distribuição granulométrica que as duas adições juntas conferem à pasta. Quanto à manutenção do abatimento, a nanossílica dispersa em aditivo superplastificante demonstrou desempenho satisfatório. Em relação aos concretos para pré-moldados, foi a adição conjunta de sílica ativa e nanossílica dispersa em superplastificante a que apresentou melhores resultados de resistência aos 28 dias de cura convencional. No entanto, com a cura térmica, notou-se melhora substancial do comportamento da nanossílica dispersa em água, que não havia atingido bons resultados com cura convencional, enquanto a nanossílica dispersa em superplastificante não respondeu bem ao processo, possivelmente por influência da forma do policarboxilato usado na dispersão das partículas. Provavelmente, a nanossílica dispersa em água não apresentou atividade pozolânica relevante, mas com a elevação da temperatura e a agitação das partículas, a formação de pontos de nucleação foi intensificada. Quanto ao desenvolvimento de resistências nas idades iniciais, todas as adições apresentaram efeitos positivos, mas o melhor desempenho foi observado no concreto com adição simples da nanossílica dispersa em superplastificante. Com ela, o concreto atingiu 40 MPa com apenas 12 horas de cura térmica, prazo quase quatro vezes menor do que o do concreto de referência (44 horas), o que leva a crer que sua adição ao concreto poderia implicar em uma produtividade quase quatro vezes maior de uma fábrica de elementos pré-moldados
Corrosion resistance of steel CA24 and CA50 front of the action chloride
No full textCorrosion of reinforcement in concrete structures constitutes one of the most serious and costly problems to be solved in construction. Currently, a number of professionals are somehow mobilized in order to prevent, control and repair concrete structures subjected or with steel corrosion.
This paper presents and discusses the main results of an experimental study aimed to verify the corrosion resistance of two different types of steel, CA24 and CA50. The CA24 steel was widely used in construction of the 1930s to 1960s, and CA50 steel is the most currently employed as reinforcement of concrete structures. Besides the type of steel, the study evaluated the influence of bar diameter (5mm and 25mm ) in the process of passivation, depassivation and propagation of corrosion.
For the study, steel bars 5mm and 25mm, of the CA24 and CA50 were introduced in body-of-proof molded prismatic with a reference concrete. The bodies of the specimen underwent regular cycles of immersion in NaCl solution with 2 % concentration and drying. Were also shaped bodies-specimens with 3% sodium chloride in the mixing water by mass of cement. These remained initially in place with controlled humidity 55 ± 15 % and subsequently passed through cycles of immersion in clean water and drying.
Monitoring for 210 days, the corrosion was evaluated by the electrochemical corrosion potential measurements (Ecorr) and polarization resistance (icorr). The concrete was monitored by measurements of surface resistivity (ρ). Before corrosion valuation, metallographic tests, chemical composition and mechanical tests for steel characterization were performed.
The electrochemical mass loss were compared with the gravimetric weight loss, showing that steel CA50 to CA24 in comparison, is more susceptible to corrosion. The study also showed that steels with smaller diameter have lower corrosion resistance.A corrosão de armaduras em estruturas de concreto constitui-se em um dos problemas mais sérios e onerosos a serem resolvidos na construção civil. Atualmente, vários profissionais estão mobilizados no sentido de prevenir, controlar e reparar estruturas sujeitas ou com corrosão de armaduras.
O presente trabalho apresenta e discute os principais resultados de uma pesquisa experimental cujo objetivo foi verificar a resistência à corrosão de dois diferentes tipos de aço, o CA24 e o CA50. O aço CA24 foi amplamente empregado nas construções das décadas de 40 a 60, e o aço CA50 é o mais empregado atualmente como armadura de estruturas de concreto. Além do tipo de aço, o estudo avaliou a influência do diâmetro da barra (5mm e 25mm) nos processos de passivação, despassivação e propagação da corrosão.
Para a realização do estudo, foram introduzidas barras de aço de 5mm e 25mm, de CA24 e CA50, em corpos-de-prova prismáticos moldados com um concreto de referência. Os corpos-de-prova foram submetidos a ciclos regulares de imersão, em solução de 2% de NaCl com 2%, e secagem. Foram moldados, também, corpos-de-prova com 3% de cloretos de sódio na água de amassamento, em relação à massa de cimento. Estes permaneceram, inicialmente, em local com umidade controlada de 55 ± 15% e, posteriormente, passaram por ciclos de imersão em água potável e secagem.
Durante 210 dias de monitoramento, a corrosão foi avaliada por meio das medidas eletroquímicas de potencial de corrosão (Ecorr) e resistência de polarização (icorr). O concreto foi monitorado por meio de medidas de resistividade superficial (ρ). Antes do inicio dos ensaios de corrosão, foram realizados os ensaios de metalografia, composição química e ensaios mecânicos, para a caracterização das barras de aço.
As perdas de massa eletroquímicas foram comparadas com as perdas de massa gravimétricas, mostrando que o aço CA50, em comparação ao CA24, é mais suscetível à corrosão. O estudo mostrou também que aços com menor diâmetro possuem menor resistência à corrosão
