Browsing by Author "Oliveira, Luiz Antonio Pereira de"
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- An eco-friendly self-compacting concrete with recycled coarse aggregatesPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Nepomuceno, Miguel; Rangel, Mauro Edson CarrasqueiroThe potential uses of coarse recycled aggregates in the composition of SCC increases the ecological value and partly solve the issues of waste disposal sites generated by construction and demolition of structures. Thus, this paper present an experimental study of SCC properties where the normal coarse aggregates were replaced by different percentages of recycled aggregates, i.e., 0% (SCC), 10% (SCCR10), 20% (SCCR20), 30% (SCCR30) and 40% (SCCR40). The results from fresh concrete (rheological properties and self-compactability) as the hardened concrete properties (compressive strength, density and dynamic modulus of elasticity), show only minor discrepancies. From the standpoint of mechanical behaviour, the results confirm the viability to incorporate coarse recycled aggregates in the SCC demonstrating the conservative character of the currently recommended limits.
- Avaliação do desempenho de argamassas de revestimento com agregados leves artificiais e recicladosPublication . Barroca, Paula Alexandra Gil; Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira deO presente artigo descreve a avaliação experimental de argamassas de revestimento com incorporação de agregados leves artificiais e reciclados. Foram utilizados agregados artificiais de argila expandida (LS) e agregados provenientes da reciclagem, nomeadamente, a cortiça natural (COR), a cortiça expandida (CEX) e o poliestireno expandido (EPS). Para servir de referência, produziu-se uma argamassa típica de revestimento com cimento Portland, cal hidratada e agregados naturais ao traço 1:1:5 em volume aparente seco. Para avaliar a influência dos agregados leves nas propriedades das argamassas, foram produzidas dezasseis misturas com o mesmo traço de 1:1:5 em volume aparente seco, mas substituindo a fração dos agregados naturais por cada um dos agregados leves (LS, CR, CEX e EPS) com as percentagens de substituição de 25%, 50%, 75% e 100%. As dosagens de água e de superplastificante foram ajustadas de modo que todas as argamassas apresentassem a mesma consistência no ensaio da mesa de espalhamento, compreendido entre 160 e 180 mm. Foram avaliadas as propriedades físicas e mecânicas das argamassas. Os resultados obtidos confirmaram a viabilidade da utilização de agregados leves como alternativa ou complementaridade aos agregados naturais. Em geral, as argamassas apresentaram bons desempenhos do ponto de vista físico e mecânico.
- Comportamento reológico da fase argamassa de betão autocompactável com agregados finos recicladosPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Nepomuceno, Miguel; Silveira, Carlos Miguel da RosaEste artigo apresenta um estudo reológico da fase argamassa do BAC com a incorporação de agregados finos reciclados (AFR). No programa experimental foram produzidas e ensaiadas duas séries distintas de argamassas. Sendo, uma série de misturas binárias de pós (cimento e pó calcário) e outra de misturas ternárias (cimento, pó calcário e cinza volante). Em cada uma das séries foram adicionadas percentagens crescentes de cerca de 10% até ao limite de 50% de AFR. Misturas de referência com agregados finos naturais (AFN) para cada série complementaram o plano experimental. As propriedades da fase argamassa no estado fresco foram avaliadas através dos ensaios de espalhamento e do funil V. Os parâmetros reológicos, tensão de cedência e consistência plástica relativa, expressos pelo modelo de Herschell-Bulkley, foram determinados com o auxílio do reómetro Viskomat NT. Em termos gerais, a incorporação crescente de AFR nas argamassas incrementa o valor da tensão de cedência das argamassas e aumenta a consistência plástica. Essas alterações são no entanto diferentes conforme a mistura seja binária ou ternária. Conclui-se que os AFR são viáveis como componente do BAC, embora influenciando o seu comportamento reológico.
- Comportamento reológico de argamassas com agregados leves reciclados de cortiçaPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Barroca, Paula Alexandra Gil; Nepomuceno, MiguelNeste estudo, avaliaram-se argamassas com dois tipos de cortiça: cortiça natural (COR) e cortiça expandida (CEX). Para o efeito, produziram-se diferentes misturas que apresentaram em comum a mesma consistência de 170 ± 10 mm na mesa de espalhamento. Essas misturas incluíram: uma argamassa de referência na proporção em volume de 1:1:5 (cimento: cal hidratada: areia natural) e razão água/materiais cimentícios de 0,80, e várias argamassas com COR e CEX em substituição gradual da areia natural, nas percentagens volumétricas de 25, 50, 75 e 100%. Foram realizados ensaios reológicos em todas as argamassas para avaliar a influência do aumento gradual da percentagem de substituição da areia natural pelos agregados de cortiça. A partir da aplicação do modelo reológico de Bingham, avaliou-se a tensão de cedência e a viscosidade plástica relativas das argamassas ao longo do tempo, num período de 15 a 60 min. Os resultados mostraram que a crescente adição de COR reduziu o espalhamento das argamassas e que o contrário ocorreu no caso da adição de CEX. Como esperado, a adição crescente de agregados de cortiça diminuiu a massa volúmica da argamassa fresca, sendo essa redução mais significativa no caso da COR. No geral, verificou-se, através do modelo de Bingham, que as argamassas tem um comportamento espessante, uma vez que os agregados de cortiça aumentam a água absorvida com o incremento da velocidade de torque. Concluiu-se neste estudo que as modificações no comportamento reológico das argamassas com agregados de cortiça dependem da percentagem de substituição e do tipo de cortiça, natural ou expandida.
- Critérios para definição da composição de betões leves autocompactáveis com agregados de argila expandidaPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Pereira, Sandrine de FreitasEste artigo descreve um estudo experimental que teve como objetivo a definição de parâmetros para a composição de betões leves autocompactáveis (LWSCC), incorporando agregados grossos de argila expandida e agregados finos de areia natural rolada. Assumiu-se como referência a metodologia proposta por Nepomuceno et al. para os betões autocompactáveis de densidade normal (SCC) e investigaram-se as alterações necessárias para obter os LWSCC. A campanha experimental incluiu a caracterização dos materiais constituintes, com especial ênfase na absorção dos agregados leves. Avaliou-se a curva granulométrica de referência para os agregados grossos leves e as propriedades do escoamento das argamassas adequadas à produção dos LWSCC. Investigou-se a relação entre os parâmetros da mistura e a resistência à compressão do betão, a massa volúmica seca e a trabalhabilidade (ensaio de espalhamento, ensaio de fluidez no funil-V e a capacidade de passagem na caixa-L). Foi ainda avaliada qualitativamente a segregação estática através da imagem da secção longitudinal de cilindros moldados. O estudo permitiu concluir que a absorção dos agregados leves constitui um aspeto relevante. Constatou-se que a curva de referência dos agregados grossos e as propriedades reológicas das argamassas propostas por Nepomuceno et al. para os SCC são adequadas à obtenção de LWSCC. No estado fresco, todos os betões cumpriram os critérios de autocompactabilidade e a análise qualitativa das secções longitudinais de cilindros revelou misturas homogéneas, sem segregação. Concluiu-se que a resistência à compressão dos LWSCC depende não só da razão água/cimento mas também do volume de agregados grossos leves na mistura. Por outro lado, o volume de agregados leves afeta a massa volúmica seca, pelo que a composição terá de resultar do equilíbrio entre a resistência à compressão e a massa volúmica pretendidas. Foram obtidas as correlações necessárias para a definição da composição de betões leves autocompactáveis com agregados de argila expandida.
- Effect of acrylic fibres geometry on physical, mechanical and durability properties of cement mortarsPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Gomes, João Castro; Nepomuceno, MiguelThis paper presents the results of an experimental investigation to verify the feasibility of using acrylic textile fibre to improve cement based mortars properties. The assessment of acrylic fibres influence on mortars properties was performed comparing the physical, mechanical and durability behaviour with mortars produced using glass and polypropylene fibres. The influence of the mixing procedures was also investigated. Effects of acrylic fibre aspect ratio (l/d) and volume fraction (Vf) on mortar bulk density, compressive strength, flexural strength, water absorption and plastic shrinkage were investigated. For this purpose, acrylic fibres having six different l/d ratios 93, 148, 222, 278, 444 and 833 were used and the volume percentage of fibres were added to mortar mixes was of 0.2%; 0.5% and 1.0%. The mortar plastic shrinkage was also studied on slabs casted with 0.5%, 0.2%, 0.1% and 0.05 % acrylic fibres volume. It was found that acrylic fibre reinforced mortars have physical, mechanical and durability related properties similar to the mortar reinforced with glass or polypropylene fibres. These results indicate that there is a potential technical feasibility of using this type of fibres in cementitious composites.
- Ensaios não destrutivos no betão autocompactávelPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Costa, João José Barbosa daOs betões autocompactáveis (BAC) apresentam algumas especificidades face aos betões correntes vibrados, nomeadamente uma maior dosagem de pasta e um menor volume de agregados grossos. A máxima dimensão dos agregados grossos é também reduzida nos BAC para prevenir o efeito de bloqueio. Tais especificidades são suscetíveis de afetar os resultados dos ensaios não destrutivos, comparativamente àqueles obtidos em betões correntes vibrados com o mesmo nível de resistência e materiais de natureza idêntica. No presente estudo avalia-se a aplicabilidade de alguns ensaios não destrutivos no BAC para estimar a resistência à compressão. Os ensaios selecionados incluíram: o ensaio da velocidade de ultrassons (PUNDIT), o ensaio da dureza superficial (esclerómetro de Schmidt tipo N), o ensaio da força de arranque (Lok-test) e o ensaio da maturidade do betão (COMA-meter). Foram produzidos 7 conjuntos de provetes de BAC a partir de uma única mistura. Todos os provetes foram sujeitos a cura normalizada. Os ensaios foram aplicados nas idades de 1, 2, 3, 7, 14, 28 e 94 dias, correspondendo cada idade a um dos conjuntos de provetes. A resistência à compressão do betão variou entre os 45 MPa (às 24 horas) e os 97 MPa (aos 94 dias). Foram estabelecidas correlações entre as leituras dos ensaios não destrutivos e a resistência à compressão, efetuada a análise da variabilidade dos ensaios e definidos os limites de confiança de 95% para essas correlações. Os resultados obtidos evidenciaram boas correlações entre a resistência à compressão e as leituras dos ensaios não destrutivos, mas com diferenças face às correlações obtidas em betões correntes vibrados.
- Estudo comparativo de adições para betões auto-compactáveisPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Lopes, Sérgio Manuel RodriguesO artigo descreve a análise comparativa dos resultados obtidos em argamassas adequadas à produção de betões auto-compactáveis quando se utilizaram associações binárias e ternárias de materiais finos, que combinaram, em diferentes percentagens de substituição, dois cimentos e quatro adições: fíler calcário, cinzas volantes, sílica de fumo e fíler granítico. As misturas binárias de materiais finos combinaram os cimentos (CEM I 42,5R e CEM II/B-L32,5N) com as adições de cinzas volantes, fíler calcário e fíler granítico. As misturas ternárias de materiais finos combinaram a microssílica com cada uma das restantes adições e com o cimento (CEM I 42,5R). Para cada mistura de materiais finos foram produzidas argamassas com diferentes razões entre os volumes absolutos de materiais finos e de agregados finos (Vp/Vs). As dosagens de água (Vw/Vp) e de superplastificante (Sp/p%) foram ajustadas experimentalmente até que todas as argamassas apresentassem aproximadamente o mesmo comportamento reológico, avaliado em termos de área de espalhamento relativa (Gm) e velocidade relativa de escoamento (Rm). O estudo permitiu avaliar a influência das adições nas dosagens de água e superplastificante necessárias à obtenção das propriedades reológicas adequadas. Adicionalmente, foi possível correlacionar, para diferentes razões Vp/Vs, a resistência à compressão das argamassas com a razão água/cimento e a percentagem de substituição do cimento pela adição.
- Influência de adições de resíduos no comportamento reológico da fase argamassa de betões auto-compactáveisPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Nepomuceno, MiguelEstudos recentes comprovam a eficiência das metodologias de dosagem baseadas na fase argamassa de betões auto-compactáveis. A adequação das propriedades reológicas na fase argamassa tem sido potencialmente reveladora do comportamento final da fase betão. Nas misturas onde as propriedades de auto-compactabilidade são asseguradas com o uso de volume significativo de material fino, tem-se recorrido comumente à incorporação de cinza volante ou outros tipos de adições, não necessariamente pozolânicas. Alguns investigadores têm-se ocupado em viabilizar a reciclagem de resíduos urbanos e industriais para a produção de pós e a sua incorporação como componente do betão auto-compactável. Desta forma, este artigo apresenta os resultados de um estudo experimental, no qual se verificou a influência da incorporação de resíduos, tais como: cinza de biomassa e pó de vidro nas propriedades reológicas da fase argamassa de betões auto-compactáveis. Esta verificação foi realizada comparativamente com um fíler calcário industrial e uma mistura padrão sem adição. As propriedades reológicas foram avaliadas através de ensaios empíricos e por reometria. As percentagens de substituição do cimento pela adição foram de 0%, 20% e 40%. A correlação dos resultados obtidos pelos ensaios empíricos e pela reometria possibilitaram constatar que a adição de pó de vidro é significativamente favorável ao comportamento reológico desejado às misturas. Para um padrão de auto-compactabilidade definido à priori foi possível ajustar um modelo reológico que representa o comportamento observado em cada mistura.
- Maximum coarse aggregate’s volume fraction in self-compacting concrete for different flow restrictionsPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Lopes, Sérgio Manuel Rodrigues; Franco, Rui Miguel CalaçaThe volume of coarse aggregates (Vg) in self-compacting concrete (SCC) is usually conditioned to the passing ability (PA) in an L-box test. Some mix design methods use the three bar test results in L-box for proportioning SCC. However, in real structures, gaps can differ from those of L-box. By increasing the gaps, the Vg value can be increased and, consequently, the mortar phase volume can be decreased. In this study, the model proposed by Nepomuceno et al. (2014) to quantify the Vg value was modified to allow the introduction of an additional parameter that takes account for different gaps. Four SCC mixtures with different Vg values and the same mortar phase were produced and the PA value measured in the L-box test for different sizes of gaps: R1 (34 mm), R2 (64 mm), R3 (94 mm) and R4 (no restrictions). The results showed that for less demanding gaps it is possible to increase the Vg value of SCC and comply with the PA value in L-box test (H2/H1≥0.80).