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- 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).
- Parameters for Self-compacting Concrete Mortar PhasePublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz Antonio Pereira deThis paper reports an experimental study on the mortar phase for self-compacting concrete. A series of mortars were produced with similar flow properties, measured by spread and v-funnel tests, adequate to produce self-compacting concrete. The water content and the modified carboxylic superplasticizer dosage were determined experimentally for each mortar. Different percentages of cement replacement materials were used in binary blends, each one combining one of the two types of cement with one of the three mineral additions selected: limestone powder, granite filler and fly ash. Each of the binary blends of powders was combined in five different proportions in volume with the fine aggregate (Vp/Vs). Mortars were tested for compressive strength at 28 days age and this value was related to the water/cement ratio, the percentage of replacement materials, and Vp/Vs parameter. The analysis revealed the possibility of establishing adequate mortar parameters to obtain simultaneously the self-compactability and the required compressive strength of self-compacting concrete.
- Metodologia para a composição de betões auto-compactáveisPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz António Pereira de; Lopes, Sérgio Manuel RodriguesNo presente trabalho são revistos alguns dos principais métodos de estudo da composição de betões auto-compactáveis, com especial incidência nos métodos propostos por Okamura et al., pela JSCE, pelo CBI e pelo LCPC. São também abordados os aspectos relativos ao desenvolvimento, aos materiais constituintes, às propriedades do betão fresco e endurecido e ainda à produção e manuseamento do material. A revisão efectuada permitiu observar que os métodos propostos por Okamura et al. e pela JSCE são os mais generalizados pela sua simplicidade, mas apresentam algumas limitações inerentes, associadas à dificuldade em optimizar e modelar as misturas com vista à obtenção de um qualquer valor médio especificado para a resistência à compressão do betão na fase de estudo da composição. Em resultado da apreciação efectuada, entendeuse adequado investigar a possibilidade de se delinear uma nova abordagem ou introduzir novos parâmetros para o cálculo da composição dos betões auto-compactáveis que permitissem responder a algumas dessas limitações, admitindo como ponto de partida o método proposto por Okamura et al.. A proposta a desenvolver deveria assentar em procedimentos de cálculo expeditos, cuja primeira e fundamental abordagem seria suportada por ensaios em argamassas, como propôs Okamura. Analisadas as propostas de diferentes autores, foi definido um intervalo de variação para cada um dos parâmetros que caracterizam o escoamento das argamassas (Gm e Rm), conducente à obtenção de betões auto-compactáveis. Para cada família de materiais finos (i.e., para cada associação de materiais finos), as dosagens de superplastificante e de água de amassadura que conduziram aos parâmetros Gm e Rm pretendidos, foram determinados por estudos experimentais em argamassas adoptando uma metodologia que difere ligeiramente daquela proposta por Okamura et al.. Foram introduzidos novos parâmetros para quantificar as dosagens de agregados finos (Vp/Vs) nas argamassas e de agregados grossos (Vm/Vg) nos betões e fizeram-se variar estes parâmetros abaixo e acima dos valores correspondentes propostos por Okamura et al., por forma a avaliar uma possível optimização das misturas, principalmente através da redução do volume de pasta. Finalmente, foram analisados os parâmetros que melhor se adequaram ao controlo da resistência à compressão das argamassas e, indirectamente, ao controlo da resistência dos betões. A análise efectuada foi direccionada unicamente para os betões do tipo finos (solução mais corrente) e apenas foram avaliados os aspectos físicos e mecânicos do seu comportamento. Foram efectuados estudos em argamassas e betões utilizando associações binárias e ternárias de materiais finos, que combinaram dois tipos de cimentos (CEM I 42,5R e CEM II/B-L 32,5N) e quatro adições: fíler calcário, cinzas volantes, sílica de fumo e fíler granítico. O fíler granítico utilizado, proveniente de desperdícios industriais, foi testado a título experimental como adição, com resultados promissores. Sob condições idênticas de escoamento, o fíler granítico revelou consumos de superplastificante idênticos àqueles obtidos com as cinzas volantes e fíler calcário (reconhecidamente úteis na produção de betões auto-compactáveis), enquanto que a sílica de fumo revelou consumos excessivos de superplastificante, quer em termos absolutos, quer comparativamente às restantes adições. Os resultados obtidos foram satisfatórios e culminaram com a apresentação de uma proposta para o estudo do betão auto-compactável do tipo finos, a qual facilita a optimização da mistura e permite estimar, na fase de estudo da composição, a resistência à compressão do betão.
- Metodologia de previsão da auto-compactabilidade de betões na fase argamassaPublication . Nepomuceno, Miguel; Oliveira, Luiz A. PereiraO trabalho apresenta um estudo experimental conduzido como base metodológica para a previsão da composição de um betão auto-compactável a partir da manipulação racional de alguns parâmetros definidos na fase argamassa. Com esse objectivo uma série de argamassas foram produzidas em laboratório com propriedades reológicas semelhantes, e adequadas para a obtenção de betões auto-compactáveis, mensuradas através dos ensaios de espalhamento (slump flow) e de fluidez (v funnel). Os teores de água e de superplastificante foram determinados experimentalmente para cada argamassa. Diferentes percentagens de materiais finos foram incorporadas como substituto parcial do cimento, constituindo misturas binárias. Cada mistura resulta da combinação de um dos dois tipos de cimento utilizados (CEM II/B-L32,5N e CEM I 42,5R) com uma das três adições minerais seleccionadas: fíler calcário, fíler granítico e cinza volante. Cada mistura binária de materiais finos foi combinada em cinco diferentes proporções em volume com o agregado fino (Vp/Vs). As argamassas foram ensaiadas à compressão na idade de 28 dias e os resultados obtidos foram relacionados com a razão água/cimento, a percentagem de materiais de substituição e o parâmetro Vp/Vs. As análises revelaram a pertinência dos parâmetros propostos para a previsão e obtenção simultânea, na fase argamassa, da auto-compactabilidade e da resistência à compressão requeridas ao betão auto-compactável.
- Non-Destructive Tests on Normal and High Strength ConcretePublication . Lopes, Sérgio Manuel Rodrigues; Nepomuceno, MiguelOne of the most important concrete properties for structural concrete design or re-design is the compressive strength. Furthermore, other important concrete properties can be derived from the compressive strength. This property is typically obtained by standardised crushing tests on cast cubes or cylinders. However, cast cubes or cylinders may not be available for testing and, therefore, alternative tests need to be considered. The most reliable alternative test is the core test, which needs specimens extracted from the structure. Obviously, this is a very destructive test and other less destructive tests have been developed and deserve some attention. Some of non-destructive or partially destructive tests were carried out by the authors on normal and high strength concrete and compared with cube/cylinder common tests and also with core tests. This paper presents results from this study. Test procedures and reliability of non-destructive tests are analysed and discussed. Conclusions are presented.
- Parameters for Self-compacting Concrete Mortar PhasePublication . Oliveira, Luiz António Pereira de; Nepomuceno, MiguelThis paper reports an experimental study on the mortar phase for selfcompacting concrete. A series of mortars were produced with similar flow properties, measured by spread and v-funnel tests, adequate to produce self-compacting concrete. The water content and the modified carboxylic superplasticizer dosage were determined experimentally for each mortar. Different percentages of cement replacement materials were used in binary blends, each one combining one of the two types of cement with one of the three mineral additions selected: limestone powder, granite filler and fly ash. Each of the binary blends of powders was combined in five different proportions in volume with the fine aggregate (Vp/Vs). Mortars were tested for compressive strength at 28 days age and this value was related to the water/cement ratio, the percentage of replacement materials, and Vp/Vs parameter. The analysis revealed the possibility of establishing adequate mortar parameters to obtain simultaneously the self-compactability and the required compressive strength of self-compacting concrete.