Volumes
 

ISSN 1983-4195

VOL.5 - Num.3 - Jun/2012
Vol.5 num2
Front Cover - Capa
Editorial - Editorial
Index - Índice
Aims & Scope - Objetivos & Escopo
Board of Directors - Diretoria
Back Cover - Contracapa
 
E-BOOK
VISIT ALSO: www.scielo.br/riem
PAPERS - ARTIGOS
Analysis of chloride diffusivity in red mud-ordinary portland cement concrete
Análise da difusão de cloretos no concreto contendo lama vermelha
  Full Paper: Trabalho Completo:
  João A. Labrincha, Marcio Raymundo Morelli
  Abstract

Red mud is a solid waste produced in the alumina production process and, due to its high pH, is classified as hazardous. Its incorporation in concrete mixtures, acting as filler due to the particles fineness, might be an interesting reuse alternative. The focus of the actual paper is studying the chloride diffusivity of red-mud containing mixtures. The concentration of chlorides was monitored by measuring the conductivity of the anolyte, which initially is distilled water. Additionally, the estimation of the chloride ions diffusion coefficients in steady and non-steady conditions, Ds and Dns, was obtained from the ‘‘time-lag’’ and ‘‘equivalent time’’ between diffusion and migration experiments. Due to superfine particle-size distribution and the “filler” effect, the red mud addition seems to assure lower chloride diffusivity.


Keywords: concrete, red mud, chloride diffusion, corrosion

  Resumo


A lama vermelha é um resíduo sólido gerado no processo de produção de alumina e, devido a seu elevado pH, é considerado “perigoso”. A característica de elevada alcalinidade associada à presença de aluminossilicatos facilitam a assimilação e formação de compostos pela reação com os íons cloreto. No presente estudo, a concentração de cloretos foi monitorada por meio da medida da condutividade do anólito, que inicialmente era água destilada. Adicionalmente, foram estimados os coeficientes de difusão nos estados estacionário e não-estacionário, obtidos através do “time lag” e do “tempo equivalente” de medida. Os resultados obtidos mostraram que a adição da lama vermelha é benéfica ao concreto, reduzindo a taxa migração dos cloretos (coeficientes de difusão) devido à elevada finura da lama vermelha (efeito filler) e à ação dos aluminossilicatos


Palavras-chave: concreto, lama vermelha, difusão de cloretos, corrosão.

 
Application of iron ore mud in powder form in portland cement presence
Aplicação de lama de minério de ferro em forma de pó na presença de cimento Portland
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Péterson Benites Aristimunho, Sandra Regina Bertocini
  Abstract

Among the products generated in the processing of iron ore, the mud washing, in most cases, is stored in tailing dams without a commercial use. This study aimed to evaluate, at the technical point of view, the application of mud washing iron ore in Portland cement mortar. Specimens were molded with varied proportions of cement, sand and mud washing in powder and then submitted to physical and mechanic tests. The results showed that the replacement of sand by the mud washing (emphasis to 20% substitution) improved the mechanical performance of mortars, besides providing a reddish pigmentation. It evidences the technical feasibility of the material under study.


Keywords: mortar, waste, iron ore

  Resumo

Dentre os produtos gerados no beneficiamento do minério de ferro, a lama de lavagem, na maioria dos casos, é armazenada em barragens de rejeitos sem um aproveitamento comercial. O presente trabalho buscou avaliar, do ponto de vista técnico, a aplicação desse resíduo na forma de pó em argamassa de cimento Portland. Desta forma, foram moldados corpos-de-prova com variadas proporções de cimento, areia e pó de minério de ferro e, posteriormente, submetidos a ensaios físicos e mecânicos. Os resultados demonstraram que as substituições da areia pelo resíduo (destaque para a substituição de 20%) melhoraram o desempenho mecânico das argamassas. Isso demonstra a viabilidade técnica do material em estudo


Palavras-chave: argamassa, resíduo, minério de ferr

 
Study of the reuse of construction residues in concrete employed by blocks manufacture
Estudo do reaproveitamento de resíduos de construção em concretos empregados na fabricação de blocos
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Rosa Cristina Cecche Lintz, Ana Elisabete Paganelli Guimarães de Avila Jacintho, Lia Lorena Pimentel, Luísa Andréia Gachet-Barbosa
  Abstract

The use of construction and demolition waste (CDR) comes as an alternative for recycling, for costs reduction and for raw material. The CONAMA Resolution 307 (National Council for the Environment) establishes that all cities should find an environmentally correct destination to CDR. In this research the mechanical properties of the concrete containing CDR were analyzed aiming its use in the production of concrete blocks. Here, increasing percentages of aggregates of CDR with the same granulometry an substitute the natural aggregate, and then concrete blocks were molded. Tests were then performed in order to determine the compression strength according to NBR 12118:2007, at ages of 14 days and 28 days. It was noticed that the values resulting from the compression strength test were also influenced by the increasing substitution of CDR percentages to the mixture. This research discusses the great potential of using this material in substitution to the natural aggregates used in the production of concrete based materials such as blocks.

Keywords: alternative materials, materials and construction components, constructive processe

  Resumo

A utilização de resíduos de construção e demolição (RCD) apresenta-se como uma alternativa de reciclagem, de redução de custos e de matéria- -prima. A Resolução 307 do CONAMA determina que todos os municípios devam dar uma destinação ambientalmente correta aos RCD. Nesta pesquisa foram analisadas as propriedades mecânicas do concreto contendo RCD objetivando seu emprego na fabricação de blocos de concreto. É realizada a substituição dos agregados naturais pelos agregados de mesma granulometria provenientes de RCD, em porcentagens crescentes, e moldados blocos de concreto. São realizados ensaios para a determinação da resistência à compressão segundo a NBR 12118:2007, aos 14 e 28 dias de idade. Os valores apresentados pelo ensaio de resistência à compressão são influenciados pelas porcentagens crescentes de RCD na mistura. Esta pesquisa aponta o grande potencial do aproveitamento desse material em substituição aos agregados naturais utilizados na fabricação de materiais à base de concreto como os blocos


Palavras-chave: materiais alternativos, materiais e componentes da construção, processos construtivos

 
Design model and recommendations of column-foundation connection through socket with rough interfaces
Modelo e recomendações de projeto da ligação pilar/fundação por meio de cálice com interface rugosa
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Rejane Martins Fernandes Canha, Gabriela Mazureki Campos, Mounir Khalil El Debs
  Abstract

The present work proposes design models and recommendations for column-foundation connection through socket with rough interfaces, including the shear key configuration, the socket and the precast column base. In the experimental investigations, the behavior of socket and column as a monolithic connection was verified. However, for this to occur, the shear key dimensions must be between the limits suggested by the study. Considering the total transfer of internal forces in the connections, the vertical reinforcement should be designed based on the bending theory. The proposed model for the design of the transverse horizontal reinforcement, considering monolithic behavior of the connection, was found to be in good agreement with the observed experimental results. With adjustments to this model for the socket, a new model for the design of precast column bases is proposed and compared with other model adapted for rough interfaces.


Keywords: socket foundation, precast columns base, rough interfaces, shear keys, pedestal wall

  Resumo

Nesse trabalho, são propostos modelos e recomendações de projeto para a ligação pilar-fundação por meio de cálice com interfaces rugosas, incluindo a configuração das chaves de cisalhamento, o cálice e a base do pilar pré-moldado. Nas investigações experimentais abrangidas neste estudo, foi constatado que nas ligações rugosas ocorre o funcionamento conjunto do cálice com o pilar como em uma ligação monolítica. Entretanto, para que isso ocorra, é necessário que as dimensões das chaves de cisalhamento estejam entre os limites recomendados nesse estudo. Considerando a transferência total de esforços na ligação, a armadura vertical deve ser dimensionada segundo a teoria de flexão. O modelo proposto para o dimensionamento da armadura horizontal transversal, também baseado no comportamento monolítico da ligação, forneceu bons resultados quando comparados com os valores experimentais. A partir desse modelo calibrado para o cálice, é proposta uma nova formulação para a base do pilar pré-moldado, a qual é comparada com outro modelo adaptado para interfaces rugosas.


Palavras-chave: cálice de fundação, base de pilares pré-moldados, interfaces rugosas, chaves de cisalhamento, colarinho

 
Guidelines for the development of concrete performance-based specifications in Brazil
Diretrizes para o desenvolvimento de especificações por desempenho para concretos no Brasil
  Full Paper:    
  Jussara Tanesi, Maristela Gomes da Silva, Vanessa Gomes
  Abstract

Guidelines to develop performance specifications of concrete, including suggestions for performance requirements, are presented. This paper proposes changes to the Brazilian specifications and standards in order to follow the international trend and to move from prescription to performance. Although, the implementation of performance specifications may pose some challenges, it brings an opportunity to increase the service life of concrete structures. The strategic, tactic and operational aspects of performance specification’s implementation in Brazil are presented, as well. These guidelines are based on specifications already adopted by other countries, on mathematical modeling and on experimental work.


Keywords: specification, performance-based, hybrid, concrete

  Resumo

A implementação de especificações por desempenho, apesar de apresentarem alguns desafios, trazem uma oportunidade para o aumento da vida útil das estruturas de concreto. Este trabalho apresenta sugestões para a modificação das especificações e normas brasileiras a fim de que sigam a tendência mundial e passem de prescrição ao desempenho. São também apresentadas diretrizes para a criação de especificações por desempenho de concretos, incluindo sugestões para os requisitos de desempenho, bem como os aspectos estratégicos, táticos e operacionais de sua implementação no Brasil. Estas diretrizes têm como base especificações adotadas em outros países, modelagem matemática e trabalhos experimentais.


Palavras-chave: especificação, desempenho, híbrida, concreto

 
Evaluation of partial clinker replacement by sugar cane bagasse ash: CO2 emission reductions and potential for carbon credits
Avaliação da substituição parcial de clínquer por cinza de bagaço de cana: redução de emissão de CO2 e potencial de créditos de carbono
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Eduardo M. R. Fairbairn, Thiago Pires de Paula, Guilherme Chagas Cordeiro, Branca Bastos Americano, Romildo Dias Tolêdo Filho
  Abstract

This work presents a study about the viability of possible CO2 emissions reductions scenarios for the cement manufacturing through the implementation of Clean Development Mechanisms (CDM) associated with the partial replacement of cement by sugar cane bagasse ash (SCBA). Studies on the thermal, chemical and mechanical behavior of concretes containing 5 to 20% of ash indicated that there is improvement on the performance of all analyzed properties and that the ash can be used as admixture on the cement manufacturing. The CO2 emissions of two hypothetical scenarios of CDM Project implementation in the state of São Paulo through this technology were evaluated based on the official and applicable methodology. The results show that there are emission reductions on both scenarios, even for the most unfavorable, evidencing the possibility of obtaining negotiable carbon credits.


Keywords: clean development mechanisms, CO2 emissions, sugar cane bagasse ash, carbon credits

  Resumo

Este trabalho apresenta um estudo sobre a viabilidade de possíveis cenários de redução de emissão de CO2 na fabricação de cimento através da implementação de projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) associados à substituição parcial de cimento por cinza do bagaço de cana de açúcar (CBCA). Estudos sobre o comportamento térmico, químico e mecânico de concretos com 5 a 20% de cinza indicaram que existe melhora no desempenho de todas as propriedades analisadas e que a cinza pode ser usada como aditivo na fabricação de cimento. As emissões de CO2 de dois cenários hipotéticos de implementação de projeto de MDL através desta tecnologia no estado de São Paulo, com base na metodologia oficial aplicável, foram avaliadas. Os resultados demonstram que existem reduções de emissões em ambos os cenários, inclusive para o mais desfavorável, evidenciando a possibilidade de obtenção de créditos de carbono negociáveis.


Palavras-chave: mecanismos de desenvolvimento limpo, emissão de CO2 , cinza do bagaço de cana de açúcar, créditos de carbono

 
Three-dimensional analysis of two-pile caps
Análise numérica tridimensional de blocos sobre duas estacas
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Thomaz Eduardo Teixeira Buttignol, Luiz Carlos Almeida
  Abstract

This paper compares the results between a non-linear three-dimensional numerical analysis of pile caps with two piles and the experimental study conducted by Delalibera. It is verified the load-carrying capacity, the crack pattern distribution, the principal stress in concrete and steel, the deflection and the fracture of the pile cap. The numerical analysis is executed with the finite-element software ATENA 3D, considering a perfect bond between concrete and steel. The numerical and experimental results are presented and have demonstrated a good approximation, reasserting the results of the experimental model and corroborating the theory.


Keywords: pile caps, finite elements, reinforced concrete, foundation

  Resumo

Neste artigo é realizado um estudo comparativo entre o comportamento experimental de blocos de concreto armado apoiados sobre duas estacas, a partir de modelo experimental de Delalibera, e o obtido a partir de análise numérica tridimensional não-linear. A comprovação de resultados é feita observando-se a força última, o panorama de fissuração, o fluxo de tensões atuantes no concreto e no aço, as deformações e o padrão de ruína. A simulação numérica do comportamento estrutural do bloco de concreto armado é realizada com o emprego do programa computacional de elementos finitos ATENA 3D, considerando a aderência perfeita entre as barras de aço da armadura e o concreto. Os resultados numéricos e experimentais são apresentados e quando comparados apresentam uma boa aproximação, comprovando os fundamentos teóricos e os resultados experimentais


Palavras-chave: blocos sobre estacas, elementos finitos, concreto armado, fundacões