An anisotropic linear elastic boundary element formulation for masonry wall analysis

This work presents an application of a Boundary Element Method (BEM) formulation for anisotropic body analysis using isotropic fundamental solution. The anisotropy is considered by expressing a residual elastic tensor as the difference of the anisotropic and isotropic elastic tensors. Internal variables and cell discretization of the domain are considered. Masonry is a composite material consisting of bricks (masonry units), mortar and the bond between them and it is necessary to take account of anisotropy in this type of structure. The paper presents the formulation, the elastic tensor of the anisotropic medium properties and the algebraic procedure. Two examples are shown to validate the formulation and good agreement was obtained when comparing analytical and numerical results. Two further examples in which masonry walls were simulated, are used to demonstrate that the presented formulation shows close agreement between BE numerical results and different Finite Element (FE) models. © 2012 Elsevier Ltd.

Análise da adição de resíduos de concreto em tijolos prensados de solo-cimento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Escoamentos em meios porosos: uma análise teórica e experimental dos efeitos dos esforços capilares provocados por percolação de água em elementos de alvenaria

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Estudo de formulação de massas através do controle da mistura: argilas aluvionares do pólo cerâmico de Russas-Ceará

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Adição experimental de novos materiais às argilas da região do polo cerâmico de Santa Gertrudes (SP)

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

Separação do calcário e do folhelho pirobetuminoso da formação irati para utilização como corretivo e como aditivo na indústria cerâmica

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

Avaliação do uso de lodos de estação de tratamento de água como matéria-prima na confecção de tijolos cerâmicos: estudo de caso - ETA Bolonha

O presente trabalho objetivou avaliar a possibilidade de incorporar o lodo da Estação de Tratamento de Água do Bolonha (RMB), na fabricação de tijolos cerâmicos para uso na construção civil. Duas unidades de desaguamento de lodo (UDL) foram implantadas e operacionalizadas na ETA Bolonha. Antes da confecção dos tijolos cerâmicos, o lodo da ETA Bolonha foi desaguado nas UDL’s que eram dotadas de manta permeável, e em seguida foram caracterizadas fisicamente e mineralogicamente. O lodo foi adicionado à massa cerâmica de uma indústria local para a produção de tijolos. Diversas proporções da mistura lodo e argila foram testadas com intuito de encontrar a proporção adequada para a produção de tijolos cerâmicos (10%, 12% e 20% de lodo de ETA à massa cerâmica). Ensaios de laboratório foram realizados para avaliar sua resistência, absorção de água, dimensões adequadas e aspecto visual. Não foi possível a incorporação de 20% de lodo à massa cerâmica devido à alta plasticidade e a dificuldade de fabricação dos tijolos cerâmicos, no entanto, as proporções de 10% e 12% de lodo de ETA foram as que tiveram resultados melhores quanto aos parâmetros de resistência, indicando que os tijolos cerâmicos podem ser produzidos com a incorporação de até 12% de lodo de ETA.

Argamassas para dessalinização de alvenaria mista de edifício histórico de Belém

Nos monumentos históricos de Belém as alvenarias estruturais, juntamente com os alicerces e pilares, são responsáveis pelo sustento da edificação (VASCONCELLOS, 1979). Estas alvenarias são constituídas de pedras e tijolos maciços assentados com argamassa de cal e podem apresentar diversas patologias dentre as quais se destacam a eflorescência salina e a ação da umidade. Estes dois agentes ocasionam destacamento de camadas, pulverização de argamassa, surgimento de fendas e aparência esbranquiçada nas alvenarias (HENRIQUES, 1994; CHAROLA, 2000). A pesquisa tem como principal objetivo a identificação, caracterização e amenização da eflorescência salina, por meio do estudo de caso da alvenaria do transepto direito da Igreja de Santo Alexandre, situada no centro histórico de Belém-PA. Para isto foram utilizadas técnicas laboratoriais com o intuito de entender as condicionantes favoráveis ao processo de eflorescência salina, os danos provocados aos materiais, os tipos de sais mais atuantes e quais materiais são eficientes para dessalinização. Primeiramente foi realizado o mapeamento da alvenaria e o mapeamento de danos para verificar a situação atual e as áreas mais degradadas. Posteriormente foi realizada a caracterização física, química e mineralógica: 1) caracterização física por meio de análise granulométrica por difração a laser, análise de traço e análise do teor de umidade da alvenaria, 2) caracterização química por meio de teste qualitativo e quantitativo de sais e 3) caracterização mineralógica por Difração de Raios-X. A Difração de Raios-X também foi utilizada para avaliar a eficácia de quatro tipos de argamassas de dessalinização que continham argilas (Bentonita e Caulim) e areia em diferentes relações. Ao final do trabalho verificou-se que as técnicas sugeridas para caracterização e mapeamento da alvenaria se mostraram eficientes e auxiliaram no diagnóstico correto da problemática existente. Além disso, chegou-se a conclusão de quais argamassas são mais recomendadas para dessalinização de alvenarias degradadas por eflorescência salina.

Desenvolvimento de um sistema de climatização via solo para galpões de frango de corte

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Concretes with red mud coarse aggregates

Red mud (RM) is a mineral waste, residue of the Bayer process used to obtain alumina from bauxite. While the exploration of rolled pebble damages the environment and is much more controlled by the government, the huge RM disposal areas do not stop increasing and polluting soil, rivers and groundwater sources in Amazon. In this work, the material mixtures used to produce coarse aggregates presented up to 80% of RM, 30% of metakaolin and 30% of active silica as recycled waste. Several tests were carried out to determine the aggregates physical properties and to evaluate the mechanical performance of the concretes with the new aggregates, including hydraulic abrasion strength, and the results were compared to the reference ones, i.e. rolled pebble concretes. Additionally, the sintering process neutralizes any toxic substance as occur in some RM products like tiles and bricks, and these results have encouraged an industrial or semi-industrial production of RM aggregates for concretes.

ASPECTOS GEOLÓGICOS, PETROGRÁFICOS E QUÍMICOS DE INTERESSE PARA O APROVEITAMENTO ECONÔMICO DOS QUARTZITOS FOLIADOS DE SÃO THOMÉ DAS LETRAS – MINAS GERAIS

A região de São Thomé das Letras constitui o maior centro brasileiro de lavra de quartzitos foliados, com produção atual estimada em 250.000 t/ano. O baixo índice de recuperação decorrente das atividades de lavra destes quartzitos, estimada como inferiores a 20% do total extraído, estariam gerando cerca de 1.250.000 t/ano de rejeitos, o que tem se traduzido em grandes pilhas de bota-fora com evidentes desdobramentos ambientais indesejáveis. Objetivando a adequação ambiental da lavra, a Fundação Estadual do Meio Ambiente de Minas Gerais - FEAM iniciou, a partir do ano de 1993, trabalhos de fiscalização e orientação da atividade extrativa de quartzitos no Município de São Thomé das Letras. A partir de 1996, esses trabalhos foram ampliados através do Projeto Minas Ambiente - Mineração de Pedra São Tomé que, sob a coordenação da FEAM, promoveu estudos para disposição controlada e aproveitamento econômico de resíduos, revegetação das pilhas de bota-fora e técnicas menos impactantes de desmonte na lavra. Neste contexto, os estudos geológicos, petrográficos e químicos ora realizados visam contribuir com aspectos de interesse para as atividades extrativas e de aproveitamento industrial dos rejeitos da lavra e do beneficiamento dos quartzitos foliados São Tomé. Trabalhos desenvolvidos no âmbito do Projeto Minas Ambiente e, mais recentemente, pela Universidade Vale do Rio Verde de Três Corações demonstraram a viabilidade técnica de utilização dos quartzitos para elaboração de tijolos prensados e autoclavados. Algumas variedades de quartzitos também estão sendo aproveitadas na produção de vidrados e esmaltes cerâmicos, inclusive com vantagens técnicas e econômicas bastante competitivas sobre matérias-primas oriundas de sedimentos aluvionares. Outros usos para os quartzitos moídos, como carga mineral, material filtrante e argamassas em geral, estão em fase de estudos pelos mineradores e deverão ser brevemente viabilizados, o que permite vislumbrar, pelo menos a médio prazo, um expressivo incremento dos usos industriais para os quartzitos São Tomé. Palavras-chave: rocha ornamental; rocha de revestimento; quartzito laminado; recuperação de rejeito; quartzito São Tomé.

Poço de infiltração para controle de enchentes na fonte: avaliação das condições de operação e manutenção

This study investigated the following aspects regarding a soakaway, i.e. an infiltration well: i) entrance filter device; ii) permeability of the geotextile; and iii) emptying time. The 3.6 m³ infiltration well drains a roof area of 241.8 m². The entrance device is made up of layers of sand, gravel and geotextile set on a metal structure. The concrete rings that form the lateral walls were covered with geotextile, and bricks were laid between the soil and concrete rings. The infiltration well remained in operation during the entire testing period, and specific events were simulated to measure the emptying time. Permeability and fine particle tests were carried out after eight months of operation. Samples of geotextile taken from the bottom, the walls and the entrance device presented average permeability reductions of approximately 50.7%, 7.7% and 21.2%, respectively. The sand in the entrance device retained around 34.8% of fine particles and the gravel retained 0.13% in the same period. The infiltration rate was approximately 34.7 mm/h. The R2 coefficient for measured and calculated times was 0.97.

Caracterização de argilas usadas para produção de cerâmica vermelha e estudo das alterações nas suas propriedades pela adição de resíduos

Neste trabalho são apresentados os resultados de caracterização das principais argilas usadas pela indústria cerâmica vermelha regional e, também, de alguns resíduos sólidos produzidos na região de Presidente Prudente - SP. Os resultados da incorporação destes resíduos em massas cerâmicas são avaliados através do estudo de suas propriedades tecnológicas. Para a caracterização dos materiais foram utilizadas as seguintes técnicas: análise textural (concentração das frações areia, silte e argila), difratometria de raios X e análise térmica. As propriedades tecnológicas de corpos de prova cerâmicos foram avaliadas através dos seguintes parâmetros: retração linear (RL), perda de massa ao fogo (PF), massa específica aparente (MEA), porosidade aparente (PA), absorção de água (AA) e resistência mecânica à flexão (RMF). Corpos de prova, com diferentes concentrações de resíduos, foram prensados (prensa uniaxial manual) e queimados em temperaturas que variaram de 800 a 1200 oC, usando um forno tipo mufla com controle de temperatura. As argilas sedimentares foram coletadas nas margens do rio Paraná e em áreas de várzea, próximas as cerâmicas. As amostras estudadas, coletadas nos depósitos das cerâmicas, são usadas para produção de tijolos maciços, blocos furados e telhas. Quatro tipos diferentes de resíduos foram estudados: (1) lodo de estação de tratamento de água ETA, (2) torta de filtro de indústria de re-refino de óleo lubrificante, (3) pó de vidro (soda-cal) de garrafa tipo long neck descartável, e (4) cinza de bagaço de cana. Estes resíduos foram incorporados em massas cerâmicas coletadas nas indústrias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

A BOUNDARY ELEMENT FORMULATION FOR MASONRY WALLS: NON-LINEAR ANALYSIS

In this work, a non-linear Boundary Element Method (BEM) formulation with damage model is extended for numerical simulation of structural masonry walls in 2D stress analysis. The formulation is reoriented to analyse structural masonry, the component materials of which, clay bricks and mortar, are considered as damaged materials. Also considered are the internal variables and cell discretization of the domain. A damage model is used to represent the material behaviour and the domain discretization is also proposed and discussed. The paper presents the numerical parameters of the damage model for the material properties of the masonry components, clay bricks and mortar. Some examples are shown to validate the formulation.

Desenvolvimento de tijolos cerâmicos com escória de alto-forno

The construction industry is booming, and the federal government is heavily financially supporting public housing. This scenario is very favorable for the development of construction materials, especially low-cost construction. Thus, this study aims to develop a new class of unfired clay masonry bricks: GGBS stabilized bricks. Studies show that the ground granulated blast furnace slag, a material used as raw material in cement manufacture, can be used together with calcium oxide in soil stabilization for the manufacture of bricks. This study aims to test and identify the best parameters for the manufacture of unfired bricks, adapting its composition to the materials found in Brazil and identify the optimum curing conditions for our climate. So far preliminary studies were done to verify the technical feasibility of the material. Future studies should be done to ascertain the economic feasibility and environmental gains of such material