Concerns with conservation of nonrenewable resources are propelling academic research regarding the use of recycled aggregates in concrete production. Concrete’s shrinkage is a phenomenon intimately linked to concrete loss of water, which is almost inevitable, since the majority of concrete structures is exposed to an environment where atmospheric humidity is below saturation condition. This paper presents an experimental study where concretes were produced varying water/cement ratio (from 0.4 to 0.8) and type and proportion of construction & demolition waste (concrete, cement, and red ceramic) used as coarse and fine recycled aggregates. Mathematical models correlating such variables with concrete’s shrinkage at 56 and 224 days of age were built. The results indicate that, for the age of 56 days, the data presented excessive variability, revealing only 4 of the 7 tested variables as significant. For the age of 224 days, the proposed model still presented considerable variability, however all tested variables were detected as significant. Results point out that substitution of natural aggregates by recycled aggregates increases shrinkage, being this effect stronger when substitution comprises fine aggregates. The most pronounced effect was associated to the use of recycled concrete fine aggregate. The slightest effect was observed using recycled concrete coarse aggregate.

Keywords: recycled aggregate concrete, shrinkage, multiple regression.

A preocupação com a conservação dos recursos não renováveis tem levado o meio acadêmico a pesquisar sobre a utilização dos agregados reciclados na produção de concretos. A retração por secagem do concreto é um fenômeno que está intimamente ligado à perda de água da massa do concreto, a qual é quase inevitável, desde que o concreto esteja exposto a um ambiente de umidade abaixo da condição de saturação. Este artigo apresenta um estudo experimental, onde foram produzidos concretos variando-se a relação água/cimento (de 0,4 a 0,8) e o tipo e a proporção dos três principais constituintes do resíduo de construção e demolição (concreto, argamassa e cerâmica vermelha) usados como agregados graúdos e miúdos reciclados, produzindo-se modelos matemáticos que correlacionam tais variáveis com a retração por secagem dos concretos aos 56 e 224 dias de idade. Os resultados apontam que, para a idade de 56 dias, o modelo apresentou uma excessiva variabilidade, manifestando somente 4 das 7 variáveis como termos significativos. Para a idade de 224 dias, o modelo proposto ainda apresentou uma elevada variabilidade, entretanto todas as variáveis foram tidas como significativas. Os resultados apontam que a substituição do agregado natural pelo reciclado propicia um acréscimo na retração por secagem, sendo este efeito mais sentido para a substituição do agregado miúdo. O efeito mais pronunciado está associado ao emprego do agregado miúdo reciclado de concreto e o menor, ao do agregado graúdo reciclado de concreto.

Palavras-chave: concreto com agregados reciclados, retração por secagem, regressão múltipla.

This paper corresponds to the second part of a work intended to evaluate the design models of reinforced concrete structures strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP). The shear models analyzed correspond to the guidelines ACI 440 and fib-14, as well as more recent formulations, available in the literature. Such models were applied to eight “T” beams strengthened to shear with CFRP composites strips. Different types of carbon fiber composites (sheets and laminates), from different manufacturers, available in the Brazilian market, were applied. The analyses indicate that anchorage mechanism helps increasing load capacity and ductility and that none of the tested analytical models were capable of reproducing satisfactorily the observed behavior of the tested beams.

Keywords: carbon fiber reinforced polymers, shear strengthening, experimental tests, analytical models.

Este artigo corresponde à segunda parte de trabalho visando à avaliação de modelos de projeto de estruturas de concreto armado
reforçadas com Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (PRFC). São avaliados modelos de cisalhamento correspondentes às
recomendações ACI-440 e fib-14, além de outros modelos mais recentes, disponíveis na literatura. Esses modelos foram aplicados na
análise de oito vigas “T” reforçadas ao cisalhamento com tiras de PRFC. Diferentes tipos de compósitos de fibras de carbono (tecidos
e laminados) disponíveis no mercado brasileiro, de diferentes fabricantes, foram aplicados neste estudo. Os resultados obtidos indicam
um ganho de capacidade resistente e ductilidade das vigas reforçadas, a partir do mecanismo de ancoragem usado nas tiras de PRFC,
e que nenhum dos modelos analíticos testados foi capaz de reproduzir satisfatoriamente o comportamento estrutural observado nos
experimentos.

Palavras-chave: polímeros reforçados com fibras de carbono, reforço ao cisalhamento, ensaios experimentais, modelos analíticos.

This work describes the characterization of sugar cane bagasse ashes produced by controlled burning and ultrafine grinding. Initially, the optimum burning conditions of the bagasse were determined aiming the maximum pozzolanic activity. In sequence, an ultrafine sugar cane bagasse ash was produced in vibratory mill. Finally, the influence of use of ultrafine sugarcane bagasse ash (10, 15 and 20% of cement replacement, in mass) in properties of high-performance concretes was studied. Rheology (BTRHEOM rheometer), compressive strength (7, 28, 90, and 180 days) and rapid chloride penetrability were investigated. The results indicated that the addition of sugarcane bagasse ash improved the durability characteristics, and did not change the rheological and mechanical properties.

Keywords: sugar cane bagasse ash, pozzolan, concrete, grinding, calcination.

Este trabalho descreve a caracterização de cinzas do bagaço de cana-de-açúcar produzidas a partir de queima controlada e moagem
ultrafina. Inicialmente, as condições ótimas de queima do bagaço foram determinadas com o objetivo de alcançar a máxima atividade
pozolânica. Em seguida, uma cinza ultrafina de elevada reatividade foi produzida em moinho vibratório. Por fim, estudou-se a influência do emprego de cinza ultrafina do bagaço de cana-de-açúcar (10, 15 e 20% de substituição de cimento, em massa) nas propriedades de concretos de alto desempenho. Foram avaliadas a reologia (reômetro BTRHEOM), a resistência à compressão (7, 28, 90 e 180 dias) e a penetração acelerada de íons cloro. Os resultados indicaram que a cinza do bagaço não altera as propriedades reológicas e mecânicas e possibilita a obtenção de concretos mais duráveis.

Palavras-chave: cinza do bagaço de cana-de-açúcar, pozolana, concreto, moagem, queima.

Computational modeling has become a common activity to Civil Engineering researchers and professionals. Therefore, the knowledge
about the mechanical behavior of materials is very important. To correctly model the mechanical behavior of concrete structures subjected to shear stress, it is necessary to determine the shear retention factor that accounts for the friction between the two surfaces of a crack. The objective of this study is to show how the shear retention factor of steel fiber reinforced concrete can be obtained from direct shear tests associated to computational modeling. A concrete matrix with compressive strength of 60 MPa, to which 1% and 2% content of steel fibers were added, was used for the shear tests. The stress-slip relationship was obtained from these tests, and the shear retention factor of the steel fiber reinforced concrete was determined from inverse analysis using the Finite Element Method software DIANA© 8.1.2. Finally, the shear retention factor and the influence of steel fibers on the cracks were validated from the computational modeling of steel fiber reinforced concrete beams subjected to shear available in the literature.

Keywords: Shear, Steel Fiber Reinforced Concrete, Computational Modeling.

A modelagem computacional cada vez mais se torna parte integrante das atividades dos pesquisadores e profissionais da área de
engenharia civil. Para isso, o conhecimento do comportamento mecânico dos materiais é de fundamental importância. No caso das estruturas de concreto submetidas a esforços de cisalhamento, para a correta representação do seu comportamento é necessária a determinação do fator de retenção do cisalhamento. Neste trabalho, procura-se determinar esse fator para concretos reforçados com fibras de aço por meio de ensaios de cisalhamento direto em corpos-de-prova prismáticos associados à modelagem computacional. Foi estudada, em laboratório, uma matriz de concreto com resistência à compressão de 50 MPa, à qual foram adicionadas 1,0% e 2,0% de fibras de aço. A relação tensão versus deslizamento foi determinada experimentalmente, sendo em seguida realizada uma análise inversa dos corpos-de-prova de modo a se determinar o fator de retenção do cisalhamento do concreto reforçado com fibras de aço. Para tanto, foi utilizado o programa comercial de elementos finitos DIANA© 8.1.2. Ao final, o fator de retenção do cisalhamento, bem como a influência das fibras na fissuração, foi validado por meio da modelagem de vigas de concreto armado reforçado com fibras de aço submetidas a esforços de cisalhamento disponíveis na literatura.

Palavras-chave: Cisalhamento, Concreto Reforçado com Fibras de Aço, Modelagem computacional.

The structures deteriorate under the action of environmental hazards and other factors and require interventions which can vary from a
simple superficial repair to a more complex reinforcement. The safety analysis in existing buildings differs in several aspects of that established in the project, mainly because the parameters generically adopted by the author of the project can be now studied by an investigation on-site at the moment of intervention. This work analyzes the safety conditions in which the services of structural repair of columns are made, and it presents a methodology that takes into account the reduction of uncertainties related to resistance and load parameters. The structure of the building is modeled in calculation software in order to obtain a more compatible stress with the reduced analyzed period. The methodology indicates the adjustment of the safety factors together with a global factor of safety for columns that allows the determination of a strategy for repairs to be performed, preserving a probability of failure coherent with the existence of the structure. As a result of the proposed methodology, the part of the concrete and steel sections that will be possible to be removed from the columns in a structural repair of a building due to a process of corrosion that will affect the reinforcement structures or deteriorate the concrete. The methodology proposed was applied to three buildings and one of them is shown in this paper. The structural elements of application were the columns of the garage floor of a 25 floor building with a simulation of a structural repair due to a process of initial corrosion of the reinforcement structures. After the analysis, it was possible to define the procedure to be adopted for each column.

Keywords: structural safety; column repair; assessment of structures; safety factors.

As estruturas se deterioram pela ação das intempéries e de outros fatores requerendo intervenções que variam de um reparo superficial a um reforço mais complexo. A análise da segurança em edifícios existentes difere em vários aspectos daquela estabelecida em projeto, principalmente porque os parâmetros adotados genericamente pelos projetistas poderão ser mais bem definidos mediante uma investigação in loco no momento da intervenção. Este trabalho aborda as condições de segurança em que são realizados os serviços de recuperação estrutural de pilares e apresenta uma metodologia que leva em conta a redução de incertezas relacionadas aos parâmetros de resistência e de solicitação. A estrutura do edifício é modelada em programas de cálculo, buscando-se obter esforços mais compatíveis com o reduzido período analisado. A metodologia indica como ajustar os coeficientes de ponderação e a obter um coeficiente global de segurança para pilares, que permite traçar a estratégia de execução do reparo, mantendo uma probabilidade de falha coerente com a existência da estrutura. Como resultado da metodologia proposta, se obtém a parte da seção de concreto e aço que será, temporariamente, possível retirar do pilar, em um edifício em recuperação estrutural devido a um processo de corrosão das armaduras ou deterioração do concreto. A metodologia aqui proposta foi aplicada em três edifícios sendo que um deles encontra-se relatado neste trabalho. Os elementos estruturais objeto da aplicação foram os pilares da garagem de um edifício de 25 pavimentos com simulação de recuperação estrutural devido a um processo de corrosão inicial das armaduras. Após a análise foi possível definir o tipo de procedimento que seria adotado para cada pilar.

Palavras-Chave: segurança nas estruturas; recuperação de pilares; avaliação estrutural; coeficientes de ponderação.