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ISSN 1983-4195

VOL.6 - Num.6 - Dez/2013
Vol.6 num3
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PAPERS - ARTIGOS
Influence of service life, strength and cement type on life cycle environmental performance of concrete
Influência da vida útil, resistência característica e tipo de cimento no desempenho ambiental do ciclo de vida do concreto
  Full Paper:    
  Maristela Gomes da Silva, Marcella Ruschi Mendes Saade, Vanessa Gomes
  Abstract

This paper assesses environmental loads of concretes made with Portland blended cements containing different proportions of ground granulated blast furnace slag (ggbs) as clinker replacement and with characteristic compressive strength ranging from 25 to 60 MPa. Impact assessment method CML 2001 v. 2.04 and Life Cycle Assessment platform SimaPro 7.3 respectively supported calculations in terms of environmental impact categories and of a set of life cycle indicators. Service life, estimated via Life 365 v.2.1 software, is tested as a functional unit normalizer for environmental assessment of concrete elements through application to the embodied CO2 indicator. Increased fractions of ggbs in Portland cement reduce concretes’ life cycle environmental loads as indicated by all metrics but blue water footprint. Effects of clinker replacement on the indicators are discussed. Service life consideration proved to add coherence to concrete’s environmental, functional and technical quality interpretation.

Keywords: cement; concrete; service life; environmental indicators; life cycle assessment.

  Resumo

Este trabalho objetiva avaliar as cargas ambientais de concretos fabricados com cimento Portland contendo diferentes proporções de escória granulada de alto-forno (egaf) em substituição ao clínquer e com resistência carcaterística variando de 25 a 60 MPa. O método de avaliação de impactos CML 2001 v. 2.04 e a paltaforma de Avaliação de Ciclo de Vida SimaPro 7.3 deram suporte ao cálculo das categorias de impacto e de um conjunto de indicadores de ciclo de vida, respectivamente. A vida útil, estimada por meio do software Life 365 v.2.1, é testada como unidade funcional normalizadora para a avaliação ambiental dos elementos de concreto por meio da aplicação do indicador CO2 incorporado. Os valores dos indicadores, com exceção da pegada de água azul, evidenciam que o aumento das frações de egaf no cimento Portland reduz as cargas ambientais do ciclo de vida do concreto. Discutem-se os efeitos da substituição do clínquer sobre os indicadores. Aconsideração da vida útil provou agregar coerência à interpretação da qualidade ambiental, funcional e técnica do concreto.

Palavras-chave: cimento; concreto; vida útil; indicadores ambientais; avaliação do ciclo de vida.

 
Relations between indirect tensile and flexural strengths for dry and plastic concretes
Relações entre resistências à tração indireta e à tração na flexão em concretos secos e plásticos
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Jose Tadeu Balbo
  Abstract

Indirect tensile strength is not usually used for concrete mixtures proportioning and its technological control; flexural strength tests under third point loads arrangement are the pattern for such goals. Indeed, neither of such tests have the capability to set up the actual strength of a concrete slab since its response is under plane stress state. A critical review of the basic concepts on both kinds of tests allows foreseeing its limitations as well as how to overcome such shortcomings. At last correlations between the two kinds of tensile strength are presented considering dry and plastic concretes typically applied on paving, corroborating to former results achieved for plastic concretes.

Keywords: indirect tensile strength; flexural strength; brazilian split test.

  Resumo

Medidas de resistência à tração indireta não são normalmente cotejadas na dosagem ou no controle tecnológico de concretos em pavimentação; os resultados de ensaios de resistência à tração na flexão, em especial com dois cutelos, são empregados para tais finalidades. s. Na realidade, nenhum de ambos os tipos de teste mede de fato a resistência real do concreto acabado na forma de placa por não representarem um componente estrutural que responde mecanicamente em estado plano de tensões. Uma revisão crítica dos conceitos relacionados a essas medidas de resistência permite claramente enxergar as limitações de cada uma das formas de aferição da resistência à tração e as maneiras de melhor encaminhar avaliações dessa natureza. Correlações entre ambas as medidas por meio de ensaios em concretos secos e plásticos específicos para pavimentação são apresentadas, corroborando com resultados anteriores obtidos para concretos plásticos.

Palavras-chave: resistência à traçãona flexão; resistência à tração indireta; ensaio brasileiro.

 
Comparative Analysis between Prediction Models in Codes and Test Data for Shear Strength
Análise comparativa entre modelos de predição de norma e dados de ensaios na determinação da resistência ao cisalhamento
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Fernando Pessoto Hirata, Rodolfo Giacomim Mendes de Andrade, João Carlos Della Bella
  Abstract

Since the beginning of twentieth century, along with academic publications of Ritter and Mörsch, several studies have been done in order to understand shear strength in reinforced concrete elements. Approximately 1,200 laboratory tests results of reinforced concrete beams under shear stresses were used in a comparative analysis among values from prediction models of codes and laboratory tests results, enabling classification of the codes according to their applicability in several tests intervals. Although the Brazilian Code NBR 6118 (2007) showed good results in usual ranges of parameters, it presented unsatisfactory results on the following cases: low and medium shear transverse reinforcement rate.

Keywords: shear design, shear strength, standards comparison, standards applicability

  Resumo

Desde o início do século XX, com as publicações de Ritter e Mörsch, diversos modelos de cálculo foram desenvolvidos para tentar avaliar o valor da força cortante resistente em elementos em concreto armado. Com um banco de dados de cerca de 1.200 resultados de ensaios de laboratório de vigas de concreto armado, solicitadas por esforços de cisalhamento, efetuou-se a análise comparativa entre os valores de predição das principais normas e os resultados de ensaios, permitindo qualificar o modelo de predição das normas quanto sua aplicabilidade em diversos intervalos de ensaios. O modelo de predição da norma brasileira NBR 6118 (2007) [1] apresentou resultados satisfatórios nos intervalos usuais dos parâmetros, porém pouco satisfatórios para elementos com média e baixa taxa de estribos.

Palavras-chave: dimensionamento ao cisalhamento; resistência ao cisalhamento; comparação entre normas; aplicabilidade das normas.

 
Determination of reinforcing bars for tests of hollow core slabs with continuity
Determinação da armadura negativa para ensaios de lajes alveolares com continuidade
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Andreilton de Paula Santos, Marcelo de Araujo Ferreira, Roberto Chust Carvalho, Libânio Miranda Pinheiro
  Abstract

The structural designs of floors formed by hollow core slabs usually consider these as simply-supported slabs. In recent years there have been project changes and hollow core slabs with continuity are widely used. The objective of this study is to suggest a way to calculate the reinforcement bars to be used in tests with continuity provided by a structural topping. Thus, this paper presents a method based on the maximum positive resistance moment and maximum shear strength of a hollow core slab. The method is applied to a test in hollow core slab specimens which have the following dimensions: 2 m width, 6 m long, and 21 cm high. The results indicated that the method was satisfactory to the performed test, and can therefore be applied to the other test configurations or even designs.

Keywords: hollow core slab, continuity, reinforcing bars, topping, tests.

  Resumo

Os projetos estruturais de pavimentos formados por lajes alveolares usualmente as consideram como simplesmente apoiadas. Nos últimos anos têm ocorrido modificações nos projetos, de tal forma que lajes alveolares com continuidade têm sido muito utilizadas. O objetivo deste trabalho é sugerir uma forma de se calcular a armadura negativa para ser utilizada em ensaios com continuidade obtida por meio de uma capa estrutural. Para isso, apresenta-se um método baseado no máximo momento resistente positivo e na máxima força cortante resistente de uma laje alveolar. O método é aplicado a um ensaio em lajes alveolares com as seguintes dimensões: 2 m de largura, 6 m de comprimento e 21 cm de altura. Os resultados indicaram que o método foi satisfatório para o ensaio realizado e, portanto, pode ser aplicado para outras configurações de ensaio, ou até mesmo em projetos.

Palavras-chave: laje alveolar, continuidade, armadura negativa, capa estrutural, ensaios.

 
Rendering the loss of strength in dry concretes with addition of milled asphalt through microscopic analysis
Interpretação da perda de resistência em concretos secos com incorporação de fresados asfálticos com apoio de análise microscópica
  Full Paper: Trabalho Completo:
  Tais Sachet, Jose Tadeu Balbo, Francieli Tiecher Bonsembiante
  Abstract

Milled asphalt removed from old pavement carpets requires tenable handling easily reachable through its incorporation within other paving materials. This work deals with the effects of such incorporation to dry compacted concretes. Fine, intermediate, coarse and whole portions of milled asphalts were blended to a reference concrete. Mechanical tests disclosed remarkable losses on its strengths and modulus of elasticity; for the stereoscope and scanning microscopy pointed out impaired transition zones between the cement paste and the milled aggregates involved by thin asphalt films. Nevertheless, the mechanical results shown that the concretes with incorporated milled asphalt aggregates are suitable for use in pavement layers as bases and sub-bases even with reduced mechanical parameters.

Keywords: dry concrete, milled asphalt, strength, modulus of elasticity, microscopy, aggregate-paste interface.

  Resumo

Os fresados asfálticos são resultantes da fresagem de revestimentos asfálticos, sendo desejável seu manejo sustentável, o que pode ser alcançado incorporando-os em outros materiais de pavimentação. Neste trabalho foram estudados os efeitos de sua incorporação em concretos secos (compactados). Frações de fresados nas faixas de miúdos, pedriscos, britas e sua fração total foram incorporadas ao concreto de referência. Ensaios mecânicos mostraram relevantes perdas de resistência e de módulo de elasticidade desses concretos incorporando fresados. Análises com lupa estereoscópica e microscópio eletrônico de varredura mostraram que a interface entre o agregado fresado e a pasta de cimento foi prejudicada pela presença do filme asfáltico envolvendo os fresados. Muito embora a incorporação dos fresados ao concreto seco reduza a sua resistência bem como outros parâmetros mecânicos, o concreto resultante pode ainda assim pode ser utilizado como base e sub-base de pavimentos.

Palavras-chave: concreto seco, fresados asfálticos, resistência, módulo de elasticidade, microscopia, interface pasta-agregado.