Loading...
68 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 68
- Non-destructive Tests on ConcretePublication . Nepomuceno, Miguel; Lopes, Sérgio Manuel RodriguesConcrete compressive strength of standard samples curing under standard conditions are of outmost importance for quality control of concrete as it is produced. However, those values can only be accepted as indicating the “potential strength” of concrete and may differ from the actual in-situ concrete compressive strength. The knowledge, as close as possible, of the in-situ concrete compressive strength is, in some situations, necessary in order to estimate, for instance: the time when precast concrete members can be moved and transported, the time of prestress, removal of moulds or propping, etc. Non-destructive tests (NDT) have been increasingly used in the last decades for this purpose, i. e., the assessment of in-situ quality and integrity of concrete elements, especially for estimation of the in-situ concrete compressive strength. The use of NDT methods on normal and high strength concrete elements will be evaluated on this paper qualitatively, taking as reference five different test methods, which imply the measurement of other five different properties. Such properties include the measurement of the surface hardness, ultra-sonic pulse velocity, penetration resistance, pull-out force and direct tensile strength (pull-off test).
- Parâmetros para a composição de betões auto-compactáveisPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Lopes, Sérgio Manuel RodriguesO artigo descreve a segunda etapa de um estudo mais alargado relativo à metodologia da composição de betões auto-compactáveis. Na primeira etapa produziu-se um número significativo de argamassas com propriedades reológicas adequadas à obtenção de BAC e resistências à compressão entre os 25 MPa e os 95 MPa. As argamassas diferiram entre si pelo facto de possuírem diferentes razões entre os volumes absolutos de materiais finos e de agregados finos (Vp/Vs) e por conterem misturas binárias de materiais finos que combinaram os cimentos (CEM I 42,5R e CEM II/B-L32,5N) com as adições (cinzas volantes, fíler calcário e fíler granítico) em diferentes percentagens de substituição. Em comum, as argamassas apresentavam aproximadamente o mesmo comportamento no estado fresco, avaliado em termos de área de espalhamento relativa (Gm) e velocidade relativa de escoamento (Rm). Na segunda etapa produziram-se 60 betões utilizando diferentes razões entre os volumes absolutos de argamassa e de agregados grossos (Vm/Vg) e foram avaliadas as suas propriedades no estado fresco e no estado endurecido. Os resultados obtidos permitiram avaliar a relação entre os parâmetros de cálculo da mistura, a reologia (avaliada pelos ensaios de espalhamento e de fluidez), a auto-compactabilidade (avaliada pela Caixa-L) e a resistência à compressão dos betões auto-compactáveis.
- 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.
- 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.
- 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.
- Learning from Tradition: Vernacular Built Heritage of Madeira (Portugal), a Sustainable ProposalPublication . Martins, Ana Maria Tavares; Vieira, Elma Rute Nascimento; Carlos, Jorge S.; Nepomuceno, MiguelThe archipelago of Madeira (Portugal), of volcanic origin and situated in the intraplate region of the African plate, was formed during the Miocene and seats in a full oceanic domain. Since the settlement of the island (15th century), several destructive landslides have happened. In the Island of Madeira, housing is an important expression of the action of man over nature, thus creating a harmonious landscape between the built and its surroundings. In response to the accentuated Topography, terraced platforms appeared to soften this inclination. Vernacular building traditions are repeatedly cited in the academic literature as exemplary models of environmental practice. Therefore, research that addresses the vernacular traditions of the Island of Madeira may emphasize its potential for continuity and viability for maintenance and rehabilitation. Sustainability is indissolubly linked to vernacular architecture and the lessons learned from this architecture of the past can teach us which knowledge to apply in the future. The demand for sustainable buildings with minimal environmental impact is increasing, thus leading the construction industry to adopt new technologies for building design. Achieved for generations, this architecture shows us the art of a population in the construction. The rural housing of Madeira revealed itself as a wise design, where the masters of the craft created a perfect communion between the space, utility, comfort and the volumetric balance, thus creating a new artificial element that connects perfectly with the natural space. Passive strategies have been used around the world for centuries. In the last decades, inhabitants became dependent on mechanical systems with rising economic and environmental impacts. Learning from the past to understand how houses evolved to respond to the surrounding environment is important. The analysis of the local vernacular dwellings will provide insight into well-adapted popular solutions to deal with the local climatic conditions in order to promote responsive passive building technologies and a sustainable proposal is also presented.
- Material de Construção do Ninho da Vespa Asiática - Um contributoPublication . Sedira, Naim; Gomes, Ana; Nepomuceno, Miguel; Paiva, Anabela; Bentes, I.; Pinto, Jorge Tiago Queirós da Silva; Pereira, SandraMuitos trabalhos de investigação têm vindo a ser desenvolvidos no sentido de encontrar novas soluções para os diversos contextos da ciência através da bio-inspiração. Este trabalho está centrado no estudo do ninho da vespa asiática e, em particular, no estudo do seu material de construção. Esta construção natural é complexa em todas a vertentes. A sua complexidade arquitetónica, estrutural, material, funcional, entre outros aspetos técnicos, são fatores que despertam a curiosidade, esta construção pode ainda apresentar dimensões relativamente grandes. Ela é construída e usada aproximadamente meio ano e não volta a ser reutilizada. Este é outro aspeto técnico que motiva um estudo tendo em conta a escassez de habitação a nível mundial. O material de construção também é interessante e inovador. Neste ponto, tentou-se compreender a constituição deste material através da realização de ensaios MEV-EDS de amostras do material do ninho retiradas em diferentes zonas. Amostras de folhas de árvore foram analisadas para serem usadas como referência. As imagens de MEV mostram que o ninho da vespa asiática é feito de fibras vegetais e pedaços de madeira mastigadas, com sulcos e poros para manipulação, troca de gases e regulação de temperatura e humidade. A análise EDS do material do ninho de vespas asiáticas indica origem vegetal, com elementos como carbono (C) e oxigénio (O) formando 82,31%, e magnésio (Mg), potássio (K), cálcio (Ca) e ferro (Fe) constituindo 9,43%. Alumínio (Al) e silício (Si) representam 7,41%. A saliva das vespas é crucial para a construção. Importa acrescentar que este material é utilizado na construção da fachada do ninho, a qual, apesar de estar diretamente exposta às intempéries, proporciona uma durabilidade adequada. O interior do ninho da vespa asiática também garante o conforto necessário para a reprodução destes insetos. Este trabalho tem como principal objetivo partilhar com a comunidade cientifica alguns dos resultados alcançados por esta equipa de investigação neste contexto.
- Otimização de betões auto-compactáveis para diferentes restrições ao escoamentoPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Franco, Rui Miguel CalaçaO presente artigo descreve um estudo experimental que teve como objetivo otimizar a metodologia para composição de betões auto-compactáveis proposta por Nepomuceno et al., tendo em vista a sua aplicação a elementos de betão armado com restrições conhecidas, em termos do espaçamento livre entre varões. O programa experimental incluiu a adequação do ensaio da caixa L, introduzindo diferentes níveis de restrições, R1 (34 mm), R2 (64 mm), R3 (94 mm) e R4 (sem restrições). Foram produzidos quatro betões auto-compactáveis com diferentes volumes de agregados grossos, mas com a mesma resistência média à compressão (55±2 MPa) e as mesmas propriedades de escoamento, avaliadas pelo ensaio de espalhamento e de fluidez no funil V. Cada uma das quatro misturas foi submetida ao ensaio da caixa L para as quatro restrições diferentes. A partir dos resultados obtidos desenvolveu-se um modelo de cálculo que permite quantificar a dosagem máxima de agregados grossos que é possível incorporar face a restrições identificadas nas peças a betonar em termos de espaçamento livre entre varões. Os resultados mostraram que para estruturas com taxas de armaduras menos exigentes é possível aumentar o volume de agregados grossos da mistura e continuar a verificar o critério de auto-compactabilidade no ensaio da caixa L para a restrição correspondente, com H2/H1 igual ou superior a 0,80.
- Shear Testing of Topologically Optimised Web Cover Plates in Splice Connections – Experiment Design and ResultsPublication . Ribeiro, Tiago; Bernardo, Luís; Nepomuceno, Miguel; Maugeri, Natale Antonio; Longo, Paolo; Domenico, Dario DeTesting shear-resisting plates in steel connections is one of the most challenging laboratory undertakings in steel construction, as the most common experimental layout design includes simulating the connection with its adjoining members. This significant hindrance gained particular magnitude as the need to test prototypes of topologically optimised shear cover plates became more pressing. Indeed, new code-compliant topology optimisation approaches for steel construction have recently been offered, and physically non-linear analyses have been demonstrated to be vital for assessing these elements. Hence, a rapid and reliable experimental process has become a fundamental necessity. To answer this need, a novel layout is herein proposed, in which topologically optimised and previously numerically examined bolted shear plates of a well-known steel joint were tested. The results allowed for the definition of the material trilinear model for use in subsequent numerical analysis, as well as the validation of the numerical simulation results. The discrepancy between the previously mathematically anticipated and empirically determined ultimate resistance did not exceed 1.7%.
- The influence of wastes materials on the rheology of rendering mortarsPublication . Oliveira, Luiz Antonio Pereira de; Gomes, João Castro; Nepomuceno, MiguelThe objective of this paper is to present the results of a research about the effect of mineral additions and some lightweight aggregates from wastes materials (crushed EPS and Cork) on the rheological properties of renderings mortars. Four series of mortar formulations were prepared. Each series was composed by four mortars mixes with different mineral additions: hydrated lime (L), glass powder (G), tungsten ash (A) and metakaolin (K). The proportions of the mortars expressed in terms of apparent volume of cement, mineral addition and sand was 1:1:5. Flowability of mortar was measured using a standard flow table test. The density and the water retention capacity of mortars were also determined. The mortar rheological parameters were evaluated with a specific rheometer for mortars. The results show that the mortar yield stress is strongly influenced by the water amount, binder fineness and mineral addition nature. The mortars plastic viscosity is also influenced by the nature of mineral addition and the partial replacement of sand by EPS aggregates introduce incongruent values, caused by the segregation, in the mortar yield stress, whereas, the Cork aggregates is responsible by the yield stress reduction.