Estudo de solos subtropicais visando o emprego na construção de habitações de baixo custo

Esta pesquisa visa o estudo de características físicas e mecânicas de solos subtropicais, para aplicação na construção de habitações de baixo custo, abordando-se principalmente a técnica de construção com paredes monolíticas compactadas. A opçao pelo estudo do solo, realizado sem a adição de estabilizantes fisico-químicos, baseia-se no fato de que a mesma nem sempre é necessária, embora seja vital em alguns casos. Através da revisão de literatura, são ressaltadas as propriedades dos solos consideradas importantes para construção deste tipo de moradia, bem como os fatores envolvidos na durabilidade da mesma. Foi realizado o estudo de jazidas de solos, pertencentes a algumas das unidades geotécnicas da região metropolitana de Porto Alegre, levando-se sempre em conta este tipo de aplicação. Para tanto, são realizados ensaios laboratoriais de caracterização física dos solos, bem como de comportamento mecânico, testando-se resistência à compressão simples e à erosão, e absorção por capilaridade. Além disso, é feita a análise qualitativa da durabilidade de blocos compactados frente a exposição ao tempo. Estes blocos visam simular a condição de pequenos segmentos de paredes. Os resultados obtidos são analisados e comparados com as recomendações da prática deste tipo de construção, avaliando-se a validade das mesmas para o caso de solos tropicais e subtropicais

Estudo da viabilidade da incorporação de resíduos de contrafortes de calçados em matriz de gesso para uso como material de construção civil

A reciclagem de resíduos na forma de materiais e componentes de construção civil tem sido uma alternativa bem sucedida em diversos casos, beneficiando a sociedade de várias maneiras, como pela economia de uso de matérias primas extraídas da natureza, pela redução do consumo de energia na produção de materiais e pela diminuição da poluição ambiental. Neste trabalho se estuda a viabilidade de reciclagem de um resíduo industrial sólido, gerado na operação de corte das peças de contrafortes de calçados1, cuja quantidade de geração de resíduos na Região do Vale dos Sinos - RS é estimada em 80 ton/mês, o que eqüivale a um volume mensal de 550m3 de resíduos. Até hoje o resíduo tem como destino final o descarte em aterros apropriados, devido ao alto custo necessário para a reutilização do material no processo industrial. A proposta para o uso do resíduo neste trabalho é sua adição em matriz de gesso, gerando um novo compósito para posterior uso na produção de materiais e componentes de construção civil. A realização do trabalho permitiu verificar que a adição do resíduo em matriz de gesso é possível, em teores de até 25% (massa de resíduo moído em relação à massa de gesso da matriz), não exigindo tecnologia sofisticada para moldagem. Os resultados de ensaios realizados para caracterização do compósito indicam que o resíduo adicionado tem comportamento semelhante ao de uma fibra, incrementando de forma muito significativa a resistência ao impacto e à flexão e o comportamento pós-fissuração. A adição dos resíduos aumentou a tenacidade da matriz , evitando rupturas bruscas e proporcionando uma deformação plástica considerável. O compósito gerado é resistente ao manuseio, sendo adequado para uso na construção civil.

Contribuição ao estudo da viabilidade da utilização do lodo de estação de tratamento biológico de esgoto misto na construção civil

O uso de resíduos pela indústria da construção civil vem se consolidando como prática para a sustentabilidade, atenuando o impacto ambiental gerado pela disposição inadequada de resíduos. O objetivo deste trabalho é de contribuir para os estudos das alternativas de disposição final dos lodos gerados na Estação de Tratamento Biológico de Esgoto Misto (ETE) da cidade de Osório, RS, verificando a possibilidade de utilização destes resíduos, após desaguamento em leitos de secagem e processo de incineração, tendo a cinza produzida e utilizada como adição em argamassa da construção civil. A evolução estrutural e química resultante do tratamento térmico (calcinação em diferentes temperaturas) identificou a ideal temperatura para os ensaios em argamassa. A calcinação proporcionou a diminuição do volume do material, eliminou o conteúdo de matéria orgânica, reduziu a cinza dos materiais combustíveis (tornando-o inerte), eliminou patogênicos e transformou o lodo de esgoto em material amorfo – critério essencial para torná-lo reativo com o cimento – avaliado através de ensaios específicos da amostra. A caracterização morfológica e mineralógica das cinzas em ensaios revelou que estas cinzas podem ser tratadas através de processo de conformação específica e contribuiu para revelar o bom comportamento físico e químico do material que apresentou características pozolâmicas e cimentantes. Moagem das cinzas, ensaios por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, moldagem de corpos-de-prova, resistência à compressão, ensaios de lixiviação e solubilização foram realizados, a fim de caracterizar as cinzas para que fossem utilizadas em argamassa, melhorando o seu desempenho, sem riscos ambientais.

Desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelátiscos em túnel de vento

Com o desenvolvimento de materiais mais resistentes, técnicas construtivas mais modernas e a crescente valorização dos terrenos nos centros das grandes cidades, criou-se um ambiente propício à construção de edificações mais altas, leves, flexíveis, menos amortecidas, e, portanto, mais susceptíveis a problemas associados à resposta dinâmica frente à ação do vento. Em algumas situações, quando há ressonância, a parcela flutuante da resposta estrutural devido à ação do vento pode chegar a representar 2/3 da resposta total. Os métodos analíticos atualmente existentes para determinação da resposta flutuante induzida pela ação do vento geralmente conduzem a resultados pouco confiáveis. Em vista desse fato, os ensaios em túnel de vento ainda são a ferramenta mais precisa e robusta para o estudo do comportamento dinâmico de estruturas civis. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelásticos de estruturas alteadas, visando a determinação da parcela flutuante da resposta à ação do vento nos dois modos fundamentais de vibração livre (flexão em duas direções ortogonais). Este suporte pode ser empregado em testes de modelos de diferentes geometrias, e permite que, com grande facilidade, sejam ajustados o amortecimento estrutural, rigidez e inércia, individualmente em cada direção. Com o objetivo de verificar o correto funcionamento do equipamento e a validade dos resultados por ele obtidos, foram realizados testes com um modelo do edifício alto padrão “CAARC Standard Tall Building”. No trabalho são apresentados e discutidos os resultados dos ensaios, realizados no Túnel de Vento Professor Joaquim Blessmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Estudo de materiais alternativos utilizados em pavimentação de baixo custo na região noroeste do Rio Grande do Sul

Ao observar-se os procedimentos de construção e manutenção de rodovias municipais não pavimentadas do município de Ijuí, na região noroeste do Rio Grande do Sul, percebeu-se a necessidade de fornecer orientação técnica para as pessoas que militam nesta tarefa. No entanto, também se notou o acerto da utilização de materiais alternativos, não usuais, na construção tradicional rodoviária. Nesta dissertação caracterizaram-se três tipos de materiais largamente utilizados neste município e, via de regra, nos municípios da região. De forma aleatória escolheram-se duas jazidas de lateritas e duas de basaltos alterados, que vinham sendo utilizadas pelo setor de conservação de estradas da Prefeitura Municipal de Ijuí. Para representar os subleitos da região escolheu-se uma argila vermelha semelhante às provenientes da intemperização e da atuação de processos pedogenéticos sobre o basalto, com características semelhantes a outras encontradas em cerca de 40 % do Estado. A caracterização destes materiais alternativos possibilitou o dimensionamento de estruturas para utilização em pavimentos de baixo volume de tráfego, com o emprego dos métodos do DNER e da Prefeitura de São Paulo. Com módulos de resiliência dos materiais obtidos em laboratório, realizou-se uma análise mecanística de algumas estruturas, possibilitando uma comparação entre os resultados dos dois métodos de dimensionamento e a proposição de espessuras e tipos de materiais para cada volume de tráfego.

Três ensaios sobre a estrutura espacial urbana em cidades do Brasil contemporâneo: economia urbana e geoinformação na construção de novos olhares

Esta tese apresenta novas possibilidades metodológicas no campo do urbanismo através da aplicação de técnicas derivadas da ciência da geoinformação a luz das teorias de economia urbana. O trabalho está organizado em torno de três ensaios. Cada ensaio se dedica a apresentação e análise de uma questão específica identificada como relevante dentro das teorias da economia urbana no contexto de cidades brasileiras. O primeiro ensaio tem como objetivo investigar as relações que possam existir entre os processos de expansão urbana e a segregação socioespacial na cidade de São Paulo. Situando a discussão dentro de uma perspectiva de economia urbana, o ensaio parte do pressuposto de que ambos os processos estão relacionados às forças de mercado habitacional, incluindo suas falhas inerentes, que acabam por definir a distribuição dos grupos populacionais de acordo com suas características socioeconômicas. O estudo se debruça sobre uma questão central ao debate urbanístico atual que é a ocupação contínua das áreas de fronteira urbana e na forma como este processo impacta a estrutura urbana. O segundo capítulo traz o ensaio onde tratamos de analisar as questões relativas à distribuição dos empregos na cidade de São Paulo e suas consequências para os modelos de economia urbana baseados em gradientes de renda e valor da terra. O terceiro capítulo traz o ensaio no qual retomamos a discussão sobre os processos de expansão urbana, porém situando a discussão a partir de uma perspectiva dinâmica em cidades médias em rápido crescimento demográfico. Neste contexto, há o reconhecimento de que a composição dos preços da terra nas áreas limítrofes da mancha urbana sofre uma forte influência de expectativas de retornos levando a uma sobrevalorização do preço gerada por processos de retenção de terras. Em uma análise aplicada às cidades amazônicas de Marabá e Santarém, buscamos caracterizar em uma perspectiva comparativa os processos de conversão da terra em usos urbanos nas últimas três décadas. Incorporando a informação sobre os usos do solo anteriores a conversão para uso urbano, criamos uma escala de potencial de conversão relativo a cada uso. Partindo do pressuposto de que é possível estabelecer representações matemático-computacionais da estrutura urbana em sistemas de informação geográfica, o trabalho espera contribuir para a constituição dos territórios digitais como expressões quantitativas de conceitos sobre os diferentes processos ambientais e socioeconômicos que acabam por definir o ambiente urbano. Através destas representações, buscar inserir o território no centro das decisões políticas e econômicas que seguem continuamente conformando essas cidades e as condições objetivas de vida que elas propiciam.

Desenvolvimento de cerâmica vermelha utilizando rejeitos da construção civil

The Industry of the Civil Construction has been one of the sectors that most contribute to the pollution of the environment, due to the great amount of residues generated by the construction, demolition and the extraction of raw material. As a way of minimizing the environmental impacts generated by this industry, some governmental organizations have elaborated laws and measures about the disposal of residues from the building construction (CONAMA - resolution 307). This work has as objective the reutilization of residues compound of sand, concrete, cement, red bricks and blocks of cement and mortar for the production of red ceramic, with the objective of minimizing costs and environmental impacts. The investigated samples contained 0% to 50% of residues in weight, and they were sintered at temperatures of 950°C, 1000°C, 1050°C, 1100°C and 1150°C. After the sinterization, the samples were submitted to tests of absorption of water, linear retraction, resistance to bending, apparent porosity, specific density, XRD and SEM. Satisfactory results were obtained in all studied compositions, with the possible incorporation of up to 50% of residues in ceramic mass without great losses in the mechanical strength, giving better results to the incorporation of 30% of residues in the fabrication of ceramic parts, such as roofing tiles, bricks masonry and pierced bricks

Aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil

Current environmental concerns include the excessive consumption and inefficient use of non-renewable natural resources. The construction industry is considered one of the largest consumers of natural raw materials, significantly contributing to the environmental degradation of the planet. The use of calcareous quarry (RPPC) and porcelain tile polishing residues (RPP) as partial replacements of the cement in mortars is an interesting alternative to minimize the exploration of considerably large amounts of natural resources. The present study aimed at investigating the properties of fresh and hardened mortars produced using residues to replace cement. The residues used were fully characterized to determine their specific mass, unitary mass, particle size distribution and morphology, and composition. The performance of the mortars was compared to that of reference compositions, prepared without residues. A total of 18 compositions were prepared, 16 using residues and 2 reference ones. The mortars were prepared using Portland CP II F 32 cement, CH I hydrated lime, river sand and tap water. The compositions of the mortars were 1:1:6 and 1:0.5:4.5 (vol%), and water to cement ratios of 1.87 and 1.45 were used, respectively. The mortars in the fresh state were evaluated by consistency index, water retention, density of mass and incorporated air content tests. In their hardened state, the mortars were evaluated by apparent mass density, modulus of elasticity, flexural tensile strength, compressive strength and water absorption by capillarity. The mortars were also analyzed by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction and fluorescence. Finally, they were classified according to NBR 13281 standards. The mortars prepared using residues partially replacing the cement exhibited lower modulus of elasticity compared to the reference compositions, thus improving the performance in their intended use. On the downside, the water absorption by capillarity was affected by the presence of residues and both the tensile and compressive strength were reduced. However, from the overall standpoint, the replacement of cement by calcareous quarry or porcelain tile polishing residues did not result in significant changes in the properties of the mortars. Therefore, compositions containing these residues can be used in the construction industry

Desenvolvimento e caracterização de compósito a partir da borra da piaçava para construção da parábola de um fogão solar a concentração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A construção da ponte metálica sobre o Rio Pontengi: aspectos históricos, construtivos e de durabilidade - Natal/RN, Brasil (1912-1916) - estudo de caso

It is a case study that reports the construction of metal truss bridge in the river Potengi in Natal, Rio Grande do Norte, between the years 1912 and 1916. From testimonials on steel bridges in Brazil and worldwide including foundations. Documentary research from procurement of projects and contracts was performed. A chronology of construction, with a description of the equipment used and its original budget with the Brazilian government. Still, we used interviews and surveys with experimental sampling / testimonies, laboratory tests. This study aims to analyze historically and technically the Bridge over the River Potengi, emphasizing primarily the construction process, the qualities and characteristics of the materials used and the technological, chemical, mineralogical and microstructural properties of cement and concrete used in its construction. Taking as conclusions that cements pozolônicos ensured a good durability to the concrete in a hundred-year period and that the solution employed with the compressed air caissons was right

Desempenho de argamassas produzidas com agregados reciclados oriundos do resíduo de construção e demolição da Grande Natal-RN

The construction industry is responsible for generating a lot of waste because of their activities. Consequently, it is noticeable the occurrence of environmental problems in terms of its disposal in inappropriate places. Faced with this problem, some studies have been conducted with the aim of developing technologies and alternatives for recycling construction and demolition waste (CDW), motivated by the scarcity of natural resources and reduction of environmental problems generated. The research aims to characterize the recycled aggregates derived from construction and demolition waste (CDW) produced in the Greater Natal-RN and analyze the performance of mortar coating produced with recycled aggregates. The study includes the chemical , physical and microstructural characterization of recycled aggregates , as well as conducting microscopic analysis and laboratory tests in the fresh state (consistency index , water retention , bulk density and content of entrained air ) and in the hardened state ( compressive strength , tensile strength in bending , water absorption by immersion and capillary , mass density and void ratio ) for mortars produced from different levels of substitution of aggregates ( 0, 20 %, 40 %, 60 %, 80 % and 100 %). The results were satisfactory, providing mortars produced with recycled aggregates, smaller mass density and dynamic modulus values as well as an increase in the rates of absorption and porosity. The tensile strength in bending and compression for TP1 (1:2:8) trait were lower for mortars produced with recycled aggregates and the best result was 20% for replacement. For the TP2 (1:8) mapping, there was an increase in resistance to traction and compression and the best result was for 100% replacement of natural aggregates by recycled. The experiments led to the conclusion that the technical and economic point of view that the mortars produced with recycled aggregates can be used in construction, only if there is an effective control in production processes of recycled aggregate and at the dosage of mortars

Estudo da Potencialidade da produção de tijolos de adobe misturado com outros materiais: uma alternativa de baixo custo para a construção civil

The production of the red pottery brick, made traditionally with clay, is a technique that is already stabled. However, in spite of the little complexity that involves the conventional process of these bricks production, it are exposed to many problems that begin in the fase of exploration of the mines, the problems get worse because of the lack of the clay's characterization, and they continue through the steps of the dough preparation, conformation of the products, the drying and the burning process. The wastefulness is shown and so is the low quality of the material produced. Among other factors, the high use of energy in the burning makes the cost of this material inaccessible to the low income consumer. Besides this, the destruction of the environment around the mines and the use of native vegetation to produce wood - the most used fuel in the pottery industry - make serious environmental damage. The production technique of a new type of simple brick (adobe), that has low cost and no environmental damage, can be the viable altemative to lower the cost of this part of the civil construction, and, consequently, in the building of cheaper houses. In this paper, the results of the mechanical resistance of the adobe brick are shown, using in its composition, clay, natural vegetable fibers, cement and plaster in a process that is completely handcrafted and manual. It is intented to make clear that are possible alternatives to be put in practice, with the simple process, using "raw earth" that has been used in the construction of houses in thousands of years, trying to solve these severe problems. Analysis and tests were performed to find results that could prove the possibility of the utilization of this kind of material. Other studies are in progress, and the new researches are necessary to enrich this work, but it stays the certainty that there is potential to produce bricks from adobe, as an alternative that has low cost to civil construction

Compósito para fabricação de blocos para construção de casas: estudos térmico e de materiais

We present two models of blocks made of composite material obtained from the use of cement, plaster, EPS crushed, shredded tire, mud, sand and water, for the construction of popular housing. Were made metal molds for the manufacture of blocks to be used in the construction of a residence for low-income families. Performed tests of compressive strength of the composite for various formulations that met the specific standard for blocks used in construction. To study the thermal conductivity of the composite for further study of thermal comfort generated in a residence built with the proposed composite. We also determined the mass-specific and water absorption for each formulation studied. Using a home already built with another composite material, made up the closing of a window with the building blocks and found the thermal insulation, measuring external and internal temperatures of the blocks. The blocks had made good thermal insulation of the environment, resulting in differences of up to 12.6°C between the outer and inner faces. It will be shown the feasibility of using composite for the end proposed and chosen the most appropriate wording

Análise térmica e mecânica de um compósito de matriz cerâmica com carga de EPS e raspa de pneu para construção de casas populares

Space Science was built using a composite made of plaster, EPS, shredded tires, cement and water. Studies were conducted to thermal and mechanical resistance. Inside the mold EPS plates were placed in order to obtain a higher thermal resistance on the wall constructed, as well as to give it an end environmentally friendly in view of both the tire and the EPS occupy a large space in landfills and year need to be degraded when released into the environment. Compression tests were performed according to ABNT blocks to seal, measurements of the temperature variation in the external and internal walls using a laser thermometer and check the temperature of the indoor environment using a thermocouple attached to a digital thermometer. The experiments demonstrated the heat provided by the composite values from the temperature difference between the internal and external surfaces on the walls, reaching levels of 12.4 ° C and room temperature in the interior space of the Science of 33.3 ° C, remaining within the zone thermal comfort for hot climate countries. It was also demonstrated the proper mechanical strength of such a composite for sealing walls. The proposed use of the composite can contribute to reducing the extreme housing shortage in our country, producing popular homes at low cost and with little time to work

Estudo da reciclagem mecânica de poli (cloreto de vinila) - PVC - proveniente deresíduos da construção civil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)