Análise dos mecanismos de capilaridade em corpos porosos

Na sua grande maioria os materiais correntes de construção são porosos e, como tal, susceptíveis à ascensão capilar. Um dos principais elementos expostos a este fenómeno são as paredes de alvenaria que, dado o seu contacto directo com o solo, levam a que a ascensão capilar se processe de forma intermitente em função das estações do ano e do nível freático dos terrenos. Na sua constituição, têm maioritariamente pedra ou tijolo ligados por uma argamassa, podendo ou não ter uma camada de enchimento que separa dois panos de alvenaria. Dada a heterogeneidade destes elementos, o fenómeno desenrolar-se-á de uma forma diferenciada entre diferentes materiais e a zona que os separa (interface), em especial devido à grande diferença de porometria dos materiais. Para além deste ponto, o fluxo pode ser interrompido ou alterado por um elemento que constitui a parede, alternando a forma como a humidade absorvida. No âmbito deste trabalho, recolheram-se amostras de materiais utilizados nas paredes de alvenaria em Portugal, nomeadamente o calcário, o granito e o tijolo bem como materiais granulares que fazem o enchimento entre dois panos de alvenaria. Para conhecer a estrutura porosa dos materiais ensaiados, realizaram-se ensaios de porometria com recurso ao porosimetro de mercúrio e foi feita a caracterização dos materiais com base no método gravimétrico que combinados com os ensaios de absorção capilar em diferentes disposições, o que permitiu conhecer de que forma a combinação de materiais com diferentes gamas de poros afecta o comportamento capilar. Foi, ainda, realizada uma análise da ascensão capilar em amostras com diferentes teores de água iniciais. A conjunção de todos os resultados permitiu constatar que o tipo de interface entre corpos porosos não tem influência na ascenção capilar e que variações na absorção capilar a partir desta zona são resultado da diferença de porometrias sendo as condicionantes apresentadas na presente dissertação.

Análise experimental da resistência ao corte do núcleo interior de alvenarias de pano múltiplo consolidadas com injecção de grouts

A quantidade de edifícios em degradação em Portugal que necessita de reabilitação é bastante elevada. As alvenarias antigas e históricas por vezes apresentam um estado avançado de degradação por ineficiente concepção ou por falta de manutenção. Desta forma as alvenarias necessitam de acções de reforço e consolidação com o intuito de fortalecer as suas resistências a diversos tipos de carregamentos. A presente dissertação está relacionada com uma técnica de consolidação das mais utilizadas e actuais, a injecção de grouts em alvenarias. O reforço por injecção de grouts é bastante utilizado em alvenarias de pano múltiplo, onde permite uma maior coesão entre materiais, uniformidade de tensões e continuidade de panos. Os principais objectivos de consolidação de uma alvenaria através da técnica de injecção de grouts são: a ocupação de espaços vazios de forma a aumentar a sua rigidez e a sua resistência; e o restabelecimento das ligações entre panos que ao longo do tempo deixou de existir, ou seja, um comportamento monolítico quando aplicado um carregamento vertical ou horizontal como um sismo. Daí a importância da análise de resistência ao corte numa da alvenaria de pano múltiplo. O presente trabalho teve uma componente laboratorial muito extensa, onde se efectuou injecções em modelos paralelipipédicos simulando o núcleo interior de uma parede de alvenaria antiga. O grout constituído por cal hidraúlica, superplastificante e água foi injectado no molde com um dos meios porosos de um dos dois materiais, calcário ou cerâmico. Após a cura cortaram-se em fatias os provetes e analisou-se a velocidade de propagação de ultra-sons com dois tipos de trandutores (cilíndricos e cónicos). Os ensaios mecânicos utilizados foram o diagonal test e o ensaio de corte directo de modo a determinar a resistência ao corte e finalmente comparou-se os valores dos ensaios para determinação das propriedades. Ainda com o intuito de avaliar as ligações grout-partícula do meio poroso foram avaliadas algumas fotografias tiradas a partir da lupa binocular. A técnica de injecção de grouts demonstrou-se uma técnica muito interessante e eficiente na análise de corte, no entanto esta técnica apresenta melhores resultados quando é utilizada em consonância com outras técnicas.

Estudo da influência do nevoeiro salino nas propriedades de calcários portugueses

O nevoeiro salino é um agente de meteorização importante para a maioria dos materiais de construção. Os produtos em pedra natural não são exceção. A estrutura das rochas geralmente apresenta características texturais (rede de poros, microfissuras, fissuras, planos de xistosidade, etc.), que facilitam a penetração do nevoeiro salino na pedra e a condensação no seu interior. A presença da solução salina pode conduzir à degradação da rocha e em casos extremos, à sua total desintegração, através de mecanismos físicos decorrentes da cristalização de sais, da hidratação destes, ou de distintas dilatações/retrações térmicas entre sal e rocha. Contudo, a pedra também pode ser alterada por processos químicos, dos quais a dissolução dos carbonatos é um exemplo. Entre os principais tipos de rocha explorados em Portugal, os calcários são particularmente suscetíveis ao nevoeiro salino, posto que geralmente apresentam porosidades abertas com valores elevados e uma rede de poros que permite uma penetração mais profunda do nevoeiro salino na estrutura da pedra. O estudo do comportamento dos calcários ao nevoeiro salino assume particular importância em Portugal, devido ao facto do país possuir uma orla costeira extensa, grande parte da qual sob a influência de nevoeiro salino. É o litoral que apresenta a maior densidade populacional e, consequentemente, onde se concentram as construções. Além disto, Portugal possui vastas reservas de calcários ornamentais, que são utilizados em larga escala como materiais de construção, desde tempos imemoriais e cuja procura pelo mercado externo, tem vindo a sofrer um incremento significativo. Para este estudo foram selecionados seis calcários portugueses amplamente aplicados e com propriedades físico-mecânicas diferentes. Depois de analisadas as suas características petrográficas, químicas e as principais propriedades tecnológicas, os calcários foram submetidos aos seguintes ensaios de envelhecimento: choque térmico, gelo e nevoeiro salino. A determinação de todas as características tecnológicas através de normas europeias, permitiu uma análise crítica dos respetivos métodos de ensaio e a elaboração de propostas de melhoria de alguns dos métodos. No nevoeiro salino, a avaliação deste ensaio foi complementada com as determinações e análises a seguir apresentadas, não exigidas pela norma europeia: variações na absorção de água e na resistência à flexão; comparação do ensaio em três acabamentos superficiais distintos; análises comparativas de imagens macroscópicas da superfície, de imagens através de lupa binocular e de imagens de eletrões secundários, obtidas com recurso a microssonda eletrónica. Os resultados permitiram avaliar a aptidão dos calcários para os principais tipos de aplicações e, dentro de cada uma, para condições específicas de uso. Assim, foi possível definir as utilizações recomendadas para cada calcário, com o objectivo de maximizar a sua durabilidade. Os ensaios de envelhecimento possibilitaram determinar a resistência dos calcários perante várias condições climáticas específicas, incluindo as existentes em zonas costeiras. A análise detalhada dos resultados do nevoeiro salino reforça o conhecimento de que a porosidade aberta desempenha um papel determinante no comportamento dos calcários neste ensaio de durabilidade. Verificou-se, também, que os acabamentos superficiais grosseiros são mais suscetíveis ao nevoeiro salino, mas menos sensíveis às alterações cromáticas provocadas por este ensaio. Constatou-se que o nevoeiro salino gera perda de brilho nas superfícies com acabamento polido. Por fim, concluiu-se que a perda de massa registada por todas as amostras de calcário ensaiadas, ficou a dever-se essencialmente a processos de dissolução do CaCO3.

Eficiência no uso dos nutrientes por espécies pioneiras crescidas em pastagens degradadas na Amazônia central

Nas últimas décadas, considerável parcela da floresta amazônica tem sido transformada em pastagens que, em função da baixa fertilidade natural dos solos e do manejo deficiente, decrescem rapidamente em produtividade e são abandonadas, dando lugar a uma sucessão secundária arbórea adaptada à baixa disponibilidade de nutrientes. O objetivo deste estudo foi obter informações sobre a eficiência no uso dos nutrientes por espécies arbóreas freqüentes nesses ambientes degradados, após calagem e aplicação de fosfato. O experimento realizado numa área de sucessão secundária com seis anos de idade, consistiu na aplicação de quatro tratamentos: controle; aplicação de fósforo (P); aplicação de fósforo e calcário (P+Cal); e aplicação de fósforo, calcário e gesso (P+Cal+G). As determinações das taxas de fotossíntese, bem como as coletas de amostras de solo e de folhas foram realizadas oito meses após a aplicação dos tratamentos. A aplicação do corretivo e do fosfato favoreceu o desempenho das espécies nos tratamentos P+Cal e P+Cal+G. Bellucia grossularioides acumulou mais N, P e Zn, enquanto que Laetia procera acumulou mais Ca e Mn. Vismia japurensis foi a espécie mais eficiente no uso dos nutrientes, em função dos altos valores da taxa fotossintética; apresentou baixos teores foliares de P quando comparada com Bellucia grossularioides, sugerindo ser uma espécie bem adaptada a ambientes com baixa disponibilidade de nutrientes, como ocorre em áreas degradadas na Amazônia.

Avaliação da durabilidade de concretos autoadensáveis com reduzido teor de cimento e elevados teores de adições minerais

A indústria de concreto é uma grande consumidora de recursos naturais, seja para a produção de agregados, ou para a produção de cimento Portland, onde grandes quantidades de calcário são extraídas. Além disso, a indústria do cimento tem uma grande contribuição na emissão de gases responsáveis pelo efeito estufa, portanto iniciativas que busquem reduzir o consumo de cimento nos concretos são importantes para a sustentabilidade das construções. Este trabalho avalia parâmetros de durabilidade de concretos autoadensáveis (CAA) com baixo consumo de cimento e elevados teores de cinza volante e metacaulim, com e sem a adição de cal, em comparação a dois concretos sem adições. Foram avaliados CAA com consumos de cimento entre 150 e 200 kg por m3 de concreto. Os ensaios realizados foram de resistividade, difusão de íons cloreto (LNEC E-463/2004), carbonatação acelerada e absorção por capilaridade. Os resultados demonstram a aptidão em produzir CAA com misturas terciárias e quaternárias com baixo consumo e que atendam as resistências correntes aos 28 dias (30 a 40 MPa), proporcionando ainda ganhos acentuados na durabilidade e elevadas resistências aos 90 dias.

Influência da corrosão no comportamento ao arrancamento de fibras de aço no betão auto-compactável

Quando adicionadas ao betão, a possibilidade de corrosão das fibras de aço , devido à penetração de cloretos e ação da carbonatação, é um parâmetro de durabilidade no betão auto-compactável reforçado com fibras de aço (BACRFA) que requer especial atenção. No BACRFA fendilhado, a corrosão tende a ocorrer nas fibras de aço que atravessam as fissuras, o que pode afetar o seu comportamento à flexão. Deste modo, o estudo do comportamento interfacial fibra/matriz é importante para a compreensão dos efeitos da corrosão das fibras de aço no comportamento mecânico e na durabilidade das estruturas de BACRFA. Com o intuito de avaliar estes efeitos, no presente trabalho desenvolveu-se um ensaio experimental de arrancamento de fibras de aço em BAC fendilhado, sujeitas previamente à ação da corrosão por exposição a um ambiente agressivo de cloretos, sendo a corrosão avaliada por intermédio de técnicas eletroquímicas. Os ensaios eletroquímicos realizados revelaram que a probabilidade de corrosão das fibras de aço num ambiente com cloretos é superior a 90%. No mesmo ambiente, a susceptibilidade para a corros ão das fibras de aço que atravessam uma pseudo-fissura, aumenta com a abertura de fissura provocando um aumento da resistência ao arranque da fibra em BAC fissurado

Calagem e adubação fosfatada para formação de mudas de araçá-boi

O araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh) é uma espécie frutífera cultivada em escala doméstica na região Amazônica. Entretanto, pouco se conhece sobre seu requerimento nutricional na fase de muda. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da calagem e da adubação fosfatada sobre o crescimento e nutrição de mudas de araçá-boi. O experimento foi conduzido em viveiro, com amostras de um Latossolo Amarelo distrófico, em delineamento experimental de blocos casualizados e esquema fatorial 5 x 5: cinco doses de calcário (0; 1,37; 2,83; 4,29 e 5,75 g por muda) e cinco de fósforo (0, 100, 200, 400 e 600 mg kg-1 de P), com quatro repetições. Dez meses após o transplante, foram avaliados o crescimento em altura e em diâmetro, a matéria seca da parte aérea e das raízes e o acúmulo de nutrientes na parte aérea das plantas. As doses de calcário influenciaram significativamente a altura, o diâmetro, a matéria seca da parte aérea, das raízes e total das mudas. As doses de fósforo influenciaram apenas o crescimento em diâmetro a matéria seca da parte aérea e total. Houve efeito significativo das doses de calcário e de fósforo sobre o acúmulo de macro e micronutrientes na parte aérea das plantas, exceto para o Cu, influenciado apenas pelas doses de calcário. O melhor desenvolvimento das mudas de araçá-boi pode ser obtido com a aplicação de até 3,77 g de calcário e 6,21 g de superfosfato triplo por muda.

Ligantes de baixo impacto ambiental e baixo custo, baseados na ativação química de escórias de aciaria

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Influência do filer e da borracha no comportamento do mástique asfáltico

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

A multi–physics approach applied to masonry structures with non–hydraulic lime mortars

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil (área de especialização em Engenharia de Estruturas).

Estudos sôbre a fertilidade dos solos do cerrado: I. efeito da calagem na disponibilidade do fósforo (Nota prévia)

O método da diluição isotópica foi empregado com êxito para estudar a influência de doses crescentes de calcário na disponibilidade do fósforo do solo de cerrado. Os valores A foram determinados usando-se uma técnica simplificada; as amostras de solos de cerrado usadas no trabalho haviam sido submetidas prèviamente ao tratamento com diferentes dosagens de calcário em condições de campo. Tais amostras foram colhidas nas localidades de Orlandia, Pirassununga e Matão, todas elas no Estado de São Paulo. As seguintes conclusões puderam ser tiradas: (1) os três tipos de solos de cerrado apresentaram teores diferentes de fósforo assimilável; (2) nos casos das amostras de Pirassununga e Matão a calagem aumetou a disponibilidade do fósforo de modo linear; em Orlandia, entretanto, a dose mais alta de calcário diminuiu significativamente o teor de fósforo disponível.

A adubação do milho em Lavras

O estudo de 38 ensaios de adubação de milho, espalhados em fazendas da Seccional de Lavras, Minas Gerais, Brasil, conduziu às seguintes conclusões: 1. Em experimentos com produção da testemunha abaixo de 2000 Kg/ha houve respostas significativas para N, R, K e calcário. Se tomarmos o preço de 100 kg de milho como equivalente ao de 10 kg de N, 12 de P2O5 ou 30 de K2O, as doses recomendáveis de adubação são: 38 kg/ha de N, zero de P2O5 e 88 kg/ha de K2O. 2. Em experimentos com produção da testemunha não inferior a 2000 kg/ha somente os efeitos de N e de R foram significativos, mas parece preferível usar fertilização completa, que, com os preços adotados, seria recomendável aos níveis de 44kg/ha de N, 75 de P2O5 e 51 de K2O. 3. Nos experimentos em solos de cerrado, foram significativas as respostas a N, R, K e calcário. As doses recomendáveis, para os preços adotados, foram: 51 kg/ha de N, 40 de P2O5 e 99 de K2O. 4. Para solos com teor conhecido de matéria orgânica, as recomendações devem levar em conta se é ou não superior a 1,25%. Quando superior a 1,25%, a adubação nitrogenada recomendável é de 27 kg/ha de N, se igual ou inferior a 1,25%, devem-se usar 120 kg/ha de N. 5. No caso do fósforo e do potássio a análise do solo não parece adequada para estimar a resposta aos fertilizantes. 6. As respostas à calagem são maiores em solos com Ca + Mg não superior a 3,40 eq. mg/100 ml de terra, ou para pH não superior a 4,75, ou ainda para alumínio trocável acima de 0.566 eq. mg/100 ml de terra.

Estudos sobre a nutrição mineral do cafeeiro: XXXI. influêcia do cobre do substrato no crescimento e composição mineral do cafeeiro (Coffea arabica L.) variedades Mundo Novo e Catuaí

Foi estudado o efeito do cobre do substrato no crescimento, sintomatologia e composição mineral do cafeeiro novo. Verificou-se ser a var. Mundo Novo mais sensível à toxidez do cobre por translocar maior proporção do elemento que a var. Catuaí. O uso de calcário e de matéria orgânica no solo neutraliza o sobre tóxico.

Concentração de macronutrientes em função da idade, doses de fósforo aplicadas e partes de soja (Glycine max (L.) Merrill)

O presente trabalho foi desenvolvido visando atingir o seguinte objetivo: determinação das concentrações dos macronutrientes, nas partes da planta, em função de níveis de adubação fosfatada. Para verificar os parâmetros propostos foi instalado um fatorial 3³ com três repetições em solo da serie Guamium, no município de Piracicaba, SP. Usou-se o cultivar IAC-2 de habito de crescimento indeterminado. Aplicou-se no sulco na ocasião da semeadura as seguintes quantidades de fertilizantes: 0, 20 e 40 kg de N por ha; 0, 60 e 120 kg de P2O5por ha; 0, 30 e 60 kg de K2O por ha. Foram igualmente incorporados 2,7 t de calcário dolomitico por ha. Foram colhidas amostras de plantas em intervalos de 21 dias, a partir da emergência, até a queda parcial das folhas aos 105 dias de idade. Conclusões: concentrações maiores de nitrogênio, fósforo, potássio e enxofre foram encontradas nas folhas superiores; e as maiores concentrações de cálcio e magnêsio localizaram-se nas folhas inferiores. As variações nas concentrações de fósforo e magnêsio com a idade das plantas, foram afetadas pelas doses de fósforo.

Efeitos da calagem sobre os teores de cálcio mais magnésio de perfis de solos de cerrado

Neste trabalho são apresentados os resultados de três ensaios conduzidos em solos de cerrado afim de se verificar os efeitos da calagem sobre os teores de cálcio mais magnésio dos mesmos. Após o período experimental (5 anos) foram colhidas amostras de terra nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-70 e 70-100 cm determinando-se nelas os teores de cálcio mais magnésio trocáveis. Constatou-se que as quantidades dos referidos cátions permutáveis eram maiores quanto maiores as quantidades de calcário aplicadas. Também se verificou pronunciada penetração de cálcio mais magnésio no perfil dos solos, sendo esta mais acentuada nas terras mais arenosas.