A carbonatação de resíduos sólidos ricos em cálcio é um método transformador para controlar as emissões de CO2 e eliminar resíduos e subprodutos, como a escória de aciaria (EA). Essa tecnologia é considerada um método viável para limitar a instabilidade volumétrica, causada pela hidratação de CaO e MgO livre, e agregar valor econômico e ambiental aos agregados de EA. Motivados pela a demanda de ligantes alternativos ao cimento Portland (CP), os materiais álcali-ativados (MAA) ganharam destaque devido ao potencial de causar menor impacto ambiental, utilização de resíduos, como EA, e melhores propriedades em comparação ao CP.Em MAA, o uso da EA começou a ser estudado, mostrando uma rota promissora de reutilização. No entanto, a literatura sobre o assunto ainda é escassa e inconclusiva, com resultados contraditórios. Assim, esse estudo avaliou o efeito das condições de pré-tratamento por carbonatação da EA(temperatura, teor de umidade e pressão de CO2), e o posterior desempenho da EA carbonatada (C-EA) como agregado em MAA. Foram avaliadas as propriedades mecânicas, físicas e microestruturais de argamassas álcali-ativadas contendo 100% de agregados C-EA em diferentes condições. Os resultados indicaram que o processo de carbonatação dos agregados de EA é principalmente influenciado pelo o teor de umidade, seguido pela pressão de CO2. De maneira geral, os agregados C-EA apresentam, após o pré-tratamento, uma superfície mais rugosa caracterizada por uma maior área específica, o que melhora a aderência entre a matriz e o agregado, resultando em melhoria nas propriedades mecânicas das argamassas álcali-ativadas. 

A utilização de cimento tende a aumentar consideravelmente com o passar dos anos no Brasil e no mundo devido ao aumento da demanda por concreto. O aumento no consumo impacta diretamente ao meio ambiente, pois a construção civil é responsável por 38% das emissões de CO₂, sendo que, somente a indústria de cimento corresponde de 5% a 8% das emissões. Desta forma, cresce a importância de pesquisas visando o reaproveitamento de materiais, que pode ocorrer através de adições minerais, substituições parciais do cimento ou através da utilização dos resíduos como forma de agregados. Neste sentido, esta pesquisa visa a utilização dos resíduos de quartzito e de sílica ativa como adições minerais em concretos de alto desempenho (CAD). Para a utilização de sílica ativa e dos resíduos de quartzito como adição mineral pretende-se estudar o empacotamento de partículas, utilizando o software Elkem Materials Mixture Analyzer (EMMA), visando gerar a melhor curva granulométrica e proporcionar aumento da resistência à compressão do concreto. Assim, para a realização dos estudos de reaproveitamento do resíduo de quartzito no concreto foram realizados ensaios de composição química, granulométrica e massa específica no pó de quartzito. Em seguida, foram moldados corpos de prova cilíndricos de concreto para verificação da resistência à compressão, à tração e o módulo de elasticidade. Por fim, foram realizadas imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios  de porosidade compreendendo absorção de água, índice de vazios e massa específica da amostra seca, saturada e real. Como resultados desta pesquisa verifica-se a possibilidade de utilização do pó de quartzito juntamente com a sílica ativa em concretos de alto desempenho, com a obtenção de resistência à compressão média de 76,12 MPa quando foi utilizado a sílica ativa e pó de quartzito como substitutivos parciais da areia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Também se verificou a baixa absorção de água (inferior a 8%) e reduzido índice de vazios (aproximadamente 12%). Por fim, após a substituição de 30% da areia pelo pó de quartzito foi possível reduzir ainda mais a absorção de água para 3,28% e o índice de vazios para 7,27%.

De modo geral, os problemas acerca da durabilidade das edificações estão relacionados à presença de umidade ou à infiltração de água pelos poros dos materiais cimentícios componentes das estruturas. Avanços nas áreas de biomimética e nanotecnologia têm possibilitado o desenvolvimento de materiais hidrofóbicos e superhidrofóbicos, capazes de repelir água em ângulos acima de 90º, ou mesmo, 150º, respectivamente. A síntese destes materiais costuma envolver a combinação de um material de baixa energia superficial (alquilsilanos, siloxanos etc.) com uma superfície microrugosa. O presente trabalho propôs a síntese de sílicas híbridas via técnica sol-gel e sua aplicação direta como revestimento e adição de pastas de cimento e argamassas. A síntese utilizou os precursores silanos trimetóximetilsilano (MTMS), isobutil(trimetóxi)silano (IBTES) e trietóxi(octil)silano (OTES), os quais possuem uma ramificação orgânica hidrofóbica, que repele água. As propriedades das amostras revestidas e com adição foram avaliadas ao longo do tempo e sob diferentes condições ambientais por meio de ensaios de durabilidade, de hidrofobicidade e de resistência mecânica. As amostras com 6% de adição de sílica híbrida MTMS apresentaram absorção capilar 40,5% menor que a de referência, porém a resistência mecânica foi comprometida, sendo aproximadamente 30% menor. As amostras revestidas com sílica híbrida apresentaram ângulos de contato de até 109º (pastas de cimento) e 127º (argamassas), e absorveram até 136 vezes menos água por capilaridade que as amostras de referência. O tamanho da cadeia orgânica dos precursores híbridos e a porosidade superficial do substrato influenciaram diretamente as propriedades hidrofóbicas e de durabilidade dos materiais cimentícios revestidos, de modo que os melhores resultados foram observados no revestimento de maior cadeia alifática (8 carbonos), feito à base de trietóxi(octil)silano (OTES) e aplicado em argamassas. Tal revestimento também se mostrou o mais eficaz ao longo do tempo (90 dias) e sob diferentes condições ambientais. Os revestimentos mais eficazes e mais duráveis foram os de sílica à base de OTES > IBTES > MTMS. As frentes de carbonatação das argamassas com sílica IBTES e OTES foram menores a 270 dias de exposição do que a frente da amostra de referência a 90 dias. 

O projeto de estruturas de aço geralmente é realizado em duas etapas: análise estrutural e dimensionamento. A separação dessas etapas implica na necessidade de avaliar os esforços solicitantes, deslocamentos, estabilidade e resistência de cada elemento estrutural, o que dificulta o processo de obtenção de estruturas mais resistentes, otimizadas, econômicas e, consequentemente, mais sustentáveis. Além disso, ao analisar estruturas de aço com perfis abertos de parede fina submetidas a grandes carregamentos, é imprescindível considerar, além da não linearidade geométrica e do material, o empenamento da seção transversal, as tensões residuais e as imperfeições geométricas iniciais. Nesse contexto, o objetivo da presente pesquisa é apresentar o desenvolvimento teórico de uma formulação não linear para a análise estrutural avançada de pórticos espaciais de aço, considerando as teorias de torção de Saint Venant e Vlasov, bem como a sua implementação computacional por meio do método dos elementos finitos. O desenvolvimento teórico é realizado aplicando-se uma formulação Lagrangiana atualizada, que utiliza a abordagem corrotacional para a dedução da matriz de rigidez do elemento finito de pórtico espacial. As relações cinemáticas adotadas permitem a consideração de grandes translações e rotações de corpo rígido, acompanhadas de pequenas deformações. O comportamento plástico do material é considerado aplicando-se o conceito de plasticidade distribuída e relações constitutivas apropriadas para o material, permitindo-se, assim, o acompanhamento do escoamento ao longo da altura da seção transversal e do comprimento do elemento. Neste estudo, é assumido que as rigidezes à torção e ao empenamento não são influenciadas pela plastificação do elemento. A formulação desenvolvida foi implementada no programa ASTRAS, elaborado em linguagem Fortran 90. Por fim, exemplos numéricos são apresentados a fim de demonstrar a consistência e precisão dos resultados obtidos por meio da metodologia proposta. Verificou-se que a consideração da restrição ou não do empenamento nos nós é um aspecto importante na análise, especialmente em estruturas sujeitas a flambagem. O método da zona plástica permitiu avaliar melhor a redistribuição de tensões e identificar pontos de fraqueza que poderiam ser negligenciados pelo método da rótula plástica, além de incorporar a não linearidade geométrica e de material de maneira mais abrangente, resultando de em uma representação mais fiel das respostas estruturais.

O objetivo da pesquisa foi avaliar a durabilidade de compostos cimentícios com a adição de óxido de grafeno (OG). O teor de 0,08% de óxido de grafeno, em relação a massa do cimento, foi adicionado em argamassas confeccionadas com cimento CPV. Foram realizados ensaios de resistência mecânica, trabalhabilidade, porosidade e resistência aos agentes agressivos sulfatos e cloretos. A trabalhabilidade das amostras, medida pelo ensaio de flowtable, mostrou uma redução de aproximadamente 12% do diâmetro de espalhamento. A maior diferença observada na resistência mecânica foi na idade de 91 dias, sendo um acréscimo à compressão de 5,05% e na resistência à tração por compressão diametral também um acréscimo de 9,18% em relação à referência.  Foi observada uma absorção de água, índice de vazios e massa específica maior nas amostras com óxido de grafeno em relação às amostras controle. Frente a penetração de cloretos, as amostras com OG tiveram uma redução de aproximadamente 25%. No ensaio de resistência ao ataque por sulfatos, não foi constatado diferença significativa na expansão das amostras com OG, em relação às amostras de referência. Os resultados sugerem grande potencial para se obter compósitos cimentícios aprimorados com óxido de grafeno devido às propriedades específicas desse material. 

A pesquisa verificou a influência da incorporação de óxido de grafeno (OG) na
carbonatação de compósitos cimentícios. Foram fabricadas argamassas com
cimento CP V-ARI e traço de 1:3, com teores de incorporação de OG de 0, 0,03% e
0,05% em relação à massa de cimento. Ensaios relacionados ao desempenho
mecânico e à durabilidade das amostras foram realizados. Assim, foi possível
verificar que a carbonatação influencia a resistência mecânica dos compósitos
cimentícios. Observou-se também que a incorporação de OG não apresentou
resultados significativos para absorção de água por imersão, mas a adição de 0,05%
reduziu em 15,81% e 11,43% a resistência à compressão das argamassas
submetidas à carbonatação acelerada quando comparada à referência e à com
adição de 0,03% de OG. Além disso, notou-se que as argamassas com adição do
nanomaterial nos teores de 0,03% e 0,05% aumentaram a resistência à tração por
compressão diametral das argamassas submetidas à carbonatação acelerada em
18,88% e 17,95%, respectivamente, porém, a adição de 0,03% de OG ocasionou um
aumento de 49,73% na profundidade de carbonatação em relação à referência.
Dessa forma, a partir dos resultados dos ensaios, é possível considerar que o óxido
de grafeno é um material promissor que pode proporcionar melhorias nas
propriedades dos compósitos cimentícios e contribuir com sua durabilidade.

A utilização de resíduos de construção e demolição (RCD) é algo de suma importância quando se trata de sustentabilidade na engenharia civil. A utilização desses resíduos como agregados reciclados é algo vastamente estudado, ainda que pouco utilizado na prática no contexto nacional. Contudo, devido às massivas quantidades de resíduos gerados mundialmente e a crescente dificuldade de disposição final desses, faz-se necessário desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem desses materiais. Nesse contexto surge a possibilidade da utilização desses resíduos como adições minerais aos compósitos cimentícios. A presente tese apresenta duas possibilidades de utilização desses resíduos e avaliou a adequabilidade do uso de pós provenientes de RCD como materiais cimentícios suplementares e/ou aglomerantes. Inicialmente, estudou-se a adição de pó reciclado de tijolos de alvenaria (PRT). Posteriormente, avaliou-se a possibilidade de reciclagem do pó proveniente de pastas de cimento hidratado (PRC), por meio de tratamento térmico dessas. Esses pós serviram de substituinte do cimento Portland em misturas de concretos de alto desempenho. De maneira geral, os resultados indicam que o PRT e uma adição é viável, uma vez que o material se apresenta como pozolânico, melhorando, nos ensaios avaliados, o desempenho dos traços compostos por ele. O PRC, apesar de cimentante após tratamento térmico e ao substituir 20% do cimento Portland, mostrou-se deletérios às misturas realizadas. O pó tratado a 800 ºC é aquele que apresenta piores resultados e o tratado a 450 ºC aquele que apresenta melhor desempenho entre os traços com RCD, apresentando perdas de resistência à compressão de aproximadamente 10%. De forma geral, é possível afirmar que o PRT e o PRC tratado a 450 ºC apresentam resultados que possibilitam a utilização desses como materiais cimentícios suplementares, consequentemente grandes ganhos ambientais podem ser obtidos com a continuidade do desenvolvimento de uso desses materiais.

A geração de resíduos está aumentando em função do crescimento da população, da urbanização e do desenvolvimento econômico, especialmente nos países em desenvolvimento. A gestão dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) é cada vez mais um desafio na busca da sustentabilidade. Historicamente, a gestão do RCD tem sido tratada com ações reativas, buscando solucionar problemas ambientais. Portanto, para promover uma gestão mais eficiente é fundamental prever o desenvolvimento deste problema no contexto urbano futuro, baseado nos cenários atuais. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um modelo de previsão de geração dos RCDs para cidades de médio porte populacional, possibilitando a proposição de redes de gestão para o cenário atual e futuro (considerando a expansão do município). A metodologia proposta envolveu o desenvolvimento de um modelo de previsão de geração de RCD, aplicado ao município de Varginha / MG, que associou a série histórica de geração de RCD concebida para a cidade e as variáveis que se relacionavam com a produção destes resíduos. Com base no modelo de previsão, foram propostas redes de gestão de RCD para o cenário atual e futuro do município. Por fim, foram analisadas as redes propostas, verificando suas alterações em função do aumento de geração de RCD e da expansão do município. Os resultados da aplicação do modelo de previsão desenvolvido indicaram um aumento de 18,27% no quantitativo de RCD gerado estimado, quando comparados o cenário atual (2020) e futuro (2040). Esta previsão de crescimento do RCD gerado, somado à expansão da área urbana do município, promoveu alterações na localização das infraestruturas propostas e consequentemente nas redes de gestão de RCD. A verificação da necessidade de alterações nas redes de gestão de RCD é fundamental para a manutenção das eficiências das mesmas ao longo dos anos. Desta forma, espera-se que os resultados do modelo desta pesquisa contribuam para o desenvolvimento de redes de gestão de RCD eficientes, sendo uma ferramenta na busca da resolução dos problemas ambientais atuais e também que permita a adoção de ações proativas para a correta gestão do RCD no cenário futuro.

A engenharia civil é responsável por inúmeras transformações no meio físico - geológico a fim de atender as demandas da sociedade. Os geossintéticos são produtos de matriz polimérica utilizados na engenharia civil com distintas funções. Nas últimas décadas, estes vêm ganhando mercado como alternativa tecnológica e sustentável, visto que em diferentes âmbitos podem apresentar menores impactos e custos em comparação com projetos convencionais. Devido a este cenário, uma das implicações é o conhecimento de sua durabilidade frente aos fatores de degradação inerentes ao meio em que são empregados, durante o tempo de vida de projeto. A presente pesquisa objetiva estimar a probabilidade de durabilidade de geossintéticos sob sinergismo de fluência à tração e intemperismo de campo. A metodologia de pesquisa contempla ensaios por intemperismo no período que compreende o inverno/2020 ao outono/2021, de forma isolada e em conjunto à fluência por tração, com carregamento de 15% da carga de ruptura. Especificamente, avalia-se um geotêxtil tecido de polipropileno, como exemplificação de estudo. Parâmetros mecânicos retidos após os ensaios de tração serão ponderados por ferramentas estatísticas, além da obtenção de uma função densidade de probabilidade (fdp) que melhor se ajusta ao comportamento de durabilidade sob sinergismo de degradação. Como resultados preliminares, verifica-se a influência da dinâmica climática no comportamento de deformação por fluência à tração do geotêxtil, principalmente nos ensaios iniciados nas estações climáticas primavera e verão, em detrimento de maiores incidências de radiação ultravioleta e de temperaturas médias diárias. Neste caso, a dinâmica climática no início das exposições às intempéries foi relevante no comportamento de durabilidade ao longo do tempo e, possivelmente, influenciará na resistência à tração retida após os períodos de ensaios. O conhecimento da durabilidade de geossintéticos em aplicações de médio e longo prazo se justifica em razão da necessidade de se aumentar a confiabilidade das estimativas de vida de projeto e contribuir em distintas aplicações sustentáveis na engenharia civil.

Embora as barras de reforço de polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP) estejam se tornando comuns, suas propriedades mecânicas – baixo módulo de elasticidade e alta resistência à tração – fazem com que o projeto de membros de concreto reforçado com GFRP (GFRP-RC) seja frequentemente governado pelo controle de flechas e fissuras no Estado Limite de Utilização. O desempenho de aderência das barras de GFRP impacta o controle de fissuras fornecido e, devido à natureza empírica da caracterização da aderência no projeto, a aderência das barras de GFRP é descrita em relação à do aço. Para descrever o desempenho da aderência das barras de GFRP, um coeficiente dependente da ligação, kb, é adotado em normas de projeto. Os comportamentos de aderência e fissuração das barras de GFRP no concreto – incluindo a estimativa de kb – foram investigados a partir de 80 testes de arrancamento e 12 testes de tensão de prisma não-padronizados. Neste trabalho é proposta a avaliação de kb utilizando o ensaio de arrancamento preconizado pela norma ASTM D7913, confirmando o desempenho da aderência utilizando um menor número de testes de tensão do prisma. Esse teste não padronizado tem a vantagem de fornecer comparação quantitativa, além de qualitativa, do comportamento de fissuração, uma vez que é afetado pelas características da barra de reforço. Os dados obtidos neste programa experimental complementaram um banco de dados existente de 137 resultados de testes de arrancamento comparáveis, incluindo uma variedade de parâmetros de barras de GFRP e concreto. Com o objetivo demonstrar a influência de alguns parâmetros na estimativa de kb, esse trabalho também apresenta um estudo analítico de kb baseado em 157 dados disponíveis em 19 estudos publicados nos quais kb foi previsto a partir de testes experimentais de flexão utilizando barras de GFRP. 

O aço é um material amplamente utilizado em projetos estruturais e, atualmente, vários estudos vêm sendo desenvolvidos para apresentar softwares que utilizam Análise Avançada com o intuito de fornecer resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas e possibilitar o dimensionamento aproveitando a maior capacidade de carga do sistema estrutural. Muitos trabalhos baseiam-se na teoria clássica de Bernoulli-Euler, mas para o caso de barras curtas e para perfis metálicos do tipo I, uma análise mais rigorosa, que incluam os efeitos do cisalhamento, aplicando a hipótese cinemática de Timoshenko e a interação da tensão normal e da tensão de cisalhamento na plastificação da seção transversal, tornam-se necessárias. O objetivo do presente trabalho é apresentar um estudo do comportamento de pórticos planos de aço considerando a influência das deformações por cisalhamento utilizando os conceitos da Análise Avançada. A metodologia numérica proposta leva em conta o escoamento gradual do aço na seção transversal e ao longo do comprimento das barras, as tensões residuais e os efeitos de segunda-ordem P-∆ e P-δ. A inclusão dos efeitos causados pelas tensões de cisalhamento na plastificação das barras é realizada por implementação do modelo de von Mises no software PPLANLEP. A partir de modelos numéricos pode-se visualizar um adequado funcionamento do software para realizar análises elastoplásticas de segunda ordem. Além disso, se observou que em modelos pouco solicitados à força cortante, as capacidades de carga dos sistemas estruturais não sofreram alterações ao considerar o critério de falha de von Mises. Porém, para vigas, especialmente as mais curtas, a consideração da interação entre tensões normal e de cisalhamento acarretaram em menores capacidades de carga quando comparadas aos resultados considerando somente tensões normais.

Nos projetos de edificações, independentemente do material utilizado, os elementos estruturais, além de serem dimensionados para resistir aos esforços atuantes à temperatura ambiente, devem ser avaliados também em situação de incêndio. Em temperaturas elevadas, novos esforços são gerados pela ação térmica, provocando alterações no comportamento dos materiais, devido à degradação progressiva das suas propriedades, resultando na perda de resistência e rigidez desses elementos. A distribuição e a evolução da temperatura nas seções transversais podem ser determinadas por métodos avançados de análise, baseados nas hipóteses da transferência de calor. O trabalho tem como objetivo realizar o estudo da evolução da temperatura nas seções transversais submetidas à ação do fogo por meio de uma análise térmica avançada. Dessa forma, foi desenvolvido um programa computacional, escrito em linguagem Fortran 90/95, capaz de realizar a análise térmica em regimes permanente (estacionário) e transiente de elementos bidimensionais, considerando o elemento finito triangular linear com 3 nós. Para validar a eficiência do programa de análise térmica e sua futura inserção no programa para análise termo-estrutural, exemplos numéricos são apresentados, sem e com revestimento térmico, sujeitos a diferentes condições de exposição ao fogo. Os resultados da distribuição da temperatura em função do tempo foram satisfatórios quando comparados com os resultados disponíveis da literatura e pelos softwares Ansys 2021 R1 e SAFIR 2014.a.1, evidenciando o bom desempenho do programa computacional desenvolvido.

O Rio das Velhas, situado no estado de Minas Gerais, apresenta parâmetros de qualidade da água em desconformidade com a legislação ambiental. Dessa forma, faz-se necessária uma gestão eficiente dos recursos hídricos a fim de garantir a qualidade da água. Neste contexto, modelos de qualidade da água podem ser utilizados como uma alternativa para auxiliar no planejamento e tomada de decisões por parte dos gestores. Dentre os diversos modelos, o QUAL2Kw se apresenta como uma ferramenta eficiente na simulação de qualidade da água. Neste sentido, esta pesquisa tem por objetivo simular a qualidade da água do Rio das Velhas por meio do modelo QUAL2Kw, buscando dar suporte ao planejamento da bacia, em termos de intervenções voltadas a melhoria da qualidade da água. Para isso simulou-se 185 km de extensão do Rio das Velhas, desde a cidade de Raposos até Jaboticatubas, simulando os parâmetros OD e DBO. Primeiramente esse modelo foi calibrado e validado. Além disso, de forma a facilitar a contabilização das cargas poluidoras no Rio das Velhas, foi simulado também o Ribeirão Arrudas, desde sua nascente até sua foz no Rio das Velhas e este até a cidade de Jaboticatubas, totalizando um trecho de 195 km. Esse novo modelo também foi calibrado e validado. Foram simulados cenários para avaliar alternativas para a melhoria da qualidade da água do Rio das Velhas. Esses cenários propuseram a redução da vazão de lançamento de esgoto in natura nas principais sub-bacias do Ribeirão Arrudas e do Ribeirão Onça e a melhoria da eficiência de remoção de DBO da ETE Onça. Constatou-se que a redução de 80% da vazão de lançamento de esgoto não tratado na sub-bacia Jatobá do Ribeirão Arrudas em conjunto com a melhoria de 9% da eficiência de remoção de DBO da ETE Onça proporcionam uma melhoria significativa na qualidade da água do Rio das Velhas. Esse cenário consegue atingir os limites estabelecidos pela legislação para os parâmetros OD e DBO cerca de 16 km antes da situação atual. Neste sentido, conclui-se que o modelo mostrou ser capaz de auxiliar no planejamento da bacia, voltado a melhoria na qualidade da água do Rio das Velhas.

Os edifícios devem fornecer condições para garantir o conforto térmico e bem-estar aos usuários durante o ano, demandando consumo mínimo de energia adicional para auxiliar no controle artificial de temperatura ambiente. Diversos materiais construtivos podem propiciar um comportamento térmico adequado da edificação para o clima local e a consequente racionalização de energia, como os Materiais de Mudança de Fase (Phase Change Materials - PCM). Os PCMs são capazes de absorver e dissipar quantidades significativas de calor durante sua mudança de fase, mantendo faixas de temperatura constante. Neste contexto, propôs-se neste estudo testar a incorporação de PCM a sistemas construtivos no clima subtropical brasileiro. Inicialmente, avaliou-se o desempenho térmico da envoltória de um modelo representativo de habitação térrea, em seu aspecto original, em três Zonas Bioclimáticas brasileiras (ZB 1, 2 e 3), por meio do método de simulação da NBR 15.575-1:2021. Ademais, estimaram-se as condições potenciais de conforto térmico oferecidas aos usuários, considerando 80% de aceitação dos ocupantes, segundo o modelo adaptativo de conforto térmico descrito na norma ASHRAE 55-2017. Os resultados indicaram desempenho térmico inadequado da edificação original ao clima subtropical. Assim, como proposta de solução alternativa, avaliou-se o impacto da incorporação do PCM na envoltória em combinações diferentes, considerando a variação de suas propriedades termofísicas, além da troca do sistema construtivo original da edificação (Modelo Pesado - MP) pelo sistema Light Steel Frame (Modelo Leve - ML). Os resultados indicaram que o PCM foi capaz de adaptar o desempenho térmico da edificação ao clima e aumentar as condições de conforto térmico na maioria dos casos, sobretudo no ML, tendendo a melhorar com o aumento da sua capacidade de armazenamento térmico e da área de superfície de sua aplicação. Contudo, no MP, os pontos de fusão do PCM que ofereceram as melhores condições de conforto térmico na edificação não possibilitaram atendimento ao nível Mínimo (M) de desempenho térmico exigido pela NBR 15.575-1:2021. A partir desse estudo, portanto, demonstrou-se a importância de considerar as condições de conforto térmico nos ambientes, além do nível de desempenho térmico da edificação, bem como de otimizar as características termofísicas do PCM, na tomada acertada de decisões de projeto.

O consumo não racional de recursos naturais e a geração de resíduos são alguns aspectos que comprometem valores de sustentabilidade da indústria da construção civil, que emprega um volume considerável de agregados, tais como areia e brita, na produção de concretos e argamassas, como material de preenchimento em obras de infraestrutura urbana e rodoviária, entre outros. A geração de resíduos da construção civil (RCC) pela indústria da construção civil (ICC) tem potencial impactante na sociedade e no meio ambiente. Como forma de mitigar os possíveis impactos, a própria ICC busca meios de inserir os RCC, por meio de práticas como reciclagem ou reutilização. O uso de muros de solo reforçado como solução em infraestrutura urbana tem crescido nos últimos anos, pois atendem aspectos técnicos, arquitetônicos, econômicos, de prazo e de sustentabilidade. Para a execução de muros de solos reforçados podem ser empregados: solo para preenchimento, geossintéticos, blocos segmentais e agregados naturais (AN). Os geossintéticos são produtos fabricados a partir de polímeros, possuem diversas funções e são empregados em diferentes aplicações. Nos muros de solo reforçado, os geossintéticos, principalmente, as geogrelhas (GGR), são utilizadas como material de reforço. Os blocos segmentais são produzidos de concreto pré-moldado e podem ser utilizados no paramento do muro como elementos de ancoragem dos reforços e forma lateral da estrutura. Os AN são utilizados no preenchimento dos blocos segmentais, conferindo ao conjunto maior capacidade de ancoragem do reforço junto ao paramento, bem como auxiliando na drenagem da estrutura. Como alternativa de substituição dos AN, são empregados agregados reciclados de concreto (ARCO) como material de preenchimento de blocos segmentais em muros de solo reforçado. Para efeito da pesquisa os ARCO e AN na zona granulométrica e 9,5/25 mm (agregados graúdos), foram submetidos a ensaios de caracterização física e ensaios de resistência de conexão sob tensões normais de 40 kN/m², 50 kN/m², 60 kN/m², 80 kN/m² e 100 kN/m², a fim de avaliar o desempenho dos elementos de interface quando submetidos à tração. Os resultados dos ensaios de caracterização física apontaram que os ARCO sofreram alterações mais expressivas nos valores das propriedades quando submetidos aos ensaios de desempenho. No entanto, os valores de resistência de conexão dos ensaios em que foram empregados os ARCO apresentaram resultados mais expressivos em relação aos ensaios com emprego de AN, quando submetidos às tensões normais de 40 kN/m², 50 kN/m², 60 kN/m² e 80 kN/m². Os resultados determinados nos ensaios de resistência de conexão apontaram o 6 potencial de emprego de ARCO como material de preenchimento de blocos segmentais para muros de solo reforçado com elevação igual ou inferior a 5 metros.

A infraestrutura de pavimentos compreende 16,3 milhões de quilômetros em todo o mundo, e os setores industriais relacionados a pavimentos são responsáveis por 21% das emissões globais de gases de efeito estufa (GEE) em todo o mundo (Plati, 2019). As ações sustentáveis em materiais para essas camadas de pavimentos consideram principalmente a substituição (i) de agregados naturais (AN) por reciclados e (ii) cimento Portland (PC) usado como ligante/estabilizador por ligantes de menor pegada ecológica. Esta pesquisa investiga a possibilidade de incorporação de pavimento asfáltico reciclado (RAP) como substituto de agregado e material ativado por álcali (MAA) como substituto de cimento Portland (CP) em/para materiais de camada de base e sub-base. Até agora, a maioria dos estudos se concentrou no uso de RAP e CP ou materiais cimentícios complementares. A combinação de RAP com matrizes ativadas por álcalis pode ser uma solução ainda mais sustentável, visto que não apenas o agregado é reciclado, mas também o CP está ausente da matriz. O MAA adequadamente projetado é mais forte e durável do que os materiais baseados em CP. É, portanto, muito provável que o emprego de RAP em MAA resulte em materiais que atendam aos requisitos mínimos para aplicações rodoviárias. Esta pesquisa produziu um material ativado por álcalis contendo agregados finos e/ou graúdos RAP (RAP-MAA) em substituição aos agregados naturais para serem utilizados como camadas de base de pavimentos. O principal objetivo desta tese é determinar se o MAA pode incorporar grandes quantidades de RAP e ser usado como camadas de base de pavimentos sem comprometer o desempenho mecânico e de durabilidade. Durante esta pesquisa, dois métodos inovadores de caracterização foram utilizados como alternativa aos frequentemente empregados para o concreto Portland. Em primeiro lugar, a observação da zona de transição interfacial foi melhorada combinando um microscópio confocal de varredura a laser e um microscópio eletrônico de varredura. A combinação de ambas as técnicas permitiu uma melhor observação do revestimento asfáltico heterogêneo das partículas de RAP, a presença de aglomerados e trincas na borda e dentro da matriz ativada. Em segundo lugar, a tese propõe uma metodologia alternativa para observar e quantificar a retração do RAP-MAA ou de qualquer outro material cimentício através do emprego de imagens ópticas simplificadas. Embora este método permita apenas a observação da retração total, é um método quase barato que pode fornecer uma indicação clara das mudanças de volume ao longo do tempo. Os dados experimentais demonstraram que uma composição ideal de ligante ativado por álcali para produzir concreto magro RAP-MAA teria 10% de substituição de metacaulim (Escória granulada de alto forno vol%) e o ativador teria 8% de Na2O e Ms = 0 (ou seja, ativado com NaOH e sem silicato de sódio). Essa seleção foi baseada na quantidade mínima de ativador necessária para atingir a resistência à compressão alvo para um concreto fraco a médio (5 a 10 MPa), minimizando também o efeito de retração. A avaliação da durabilidade ao congelamento e descongelamento e lixiviação indicou desempenho semelhante para RAP-MAA e referência (RAP-CP). Os resultados desta pesquisa mostraram que o RAP-MAA é um material promissor para camadas de base de pavimentos e são necessárias mais investigações sobre resistência e durabilidade a longo prazo.

A calibração de índices de conforto térmico para ambientes urbanos é feita por meio da utilização de métodos estatísticos, os quais correlacionam o valor numérico do índice com a resposta sobre percepção de sensação térmica das pessoas, visando determinar as faixas de conforto térmico. Estudos que visam à calibração do Índice de Conforto Térmico Universal (UTCI) e do índice Temperatura Fisiológica Equivalente (PET) são crescentes em muitos países. Porém, não existe atualmente uma padronização dos procedimentos a serem adotados durante o processo de calibração, notadamente no que se refere aos tratamentos estatísticos. Nesse contexto, o presente estudo busca analisar os métodos estatísticos mais utilizados na calibração desses dois índices com vistas a verificar qual dentre os métodos mais utilizados pela comunidade científica possui maior ajuste. Realizou-se um levantamento de estudos precedentes e verificação dos métodos estatísticos mais utilizados. Calibrações foram conduzidas no software R, utilizando três técnicas estatísticas mais citadas nos estudos precedentes e três escalas diferentes de percepção térmica (3, 5 e 7 pontos), para uma amostra de 3.630 respostas subjetivas provenientes de estudos anteriores no município de Belo Horizonte - MG, região de clima tropical. Em seguida, foi realizada uma comparação dos resultados obtidos e análise dos métodos estatísticos. Como resultado, foram levantadas 34 calibrações, envolvendo 50% das calibrações no cenário internacional. O índice PET e os métodos de análise de regressão linear, regressão logísitica ordinal e análise probit, respectivamente, alcançaram maior número de calibrações. A calibração pela regressão linear não se aplicou, pois não houve ajuste na base de dados em estudo de forma linear. As calibrações dos índices PET e UTCI pelo método de regressão logística ordinal atingiram uma amplitude de faixa de conforto térmico menor comparado à análise probit para 3, 5 e 7 pontos da escala de percepção térmica. No entanto, analisou-se que os limites dessas faixas de conforto térmico alcançaram valores muito próximos e, não houve variação impactante. Por meio da análise das medidas de qualidade do modelo (Bootstrapping e AIC) combinado ao número de pontos da escala de percepção térmica comprova-se que, a regressão logística ordinal para 3 categorias, tanto para o índice PET quanto para UTCI alcançou maior ajuste neste estudo.

Os níveis de pressão sonora em centros urbanos estão relacionados, principalmente, à realização de atividades antrópicas. O tráfego de veículos, o comércio, o trânsito de pedestres, as obras de engenharia e as crianças em escolas são alguns dos fatores que contribuem para a construção do ambiente sonoro urbano. A população, imersa nesses ambientes e exposta a elevados níveis, pode estar sujeita a transtornos na saúde e efeitos negativos na qualidade de vida, desencadeando, por exemplo, distúrbios do sono, efeitos auditivos e doenças cardiovasculares. Uma das formas de identificar e avaliar essa exposição é por meio de mapas que apresentam as curvas isofônicas do local. Utilizando essa ferramenta, este trabalho revela graficamente os níveis sonoros na região central de Belo Horizonte, durante o período diurno. Para atingir o objetivo proposto, o software Predictor foi empregado para simular a situação acústica, considerando a configuração física do local e os níveis de pressão sonora obtidos com um sonômetro. Ao todo foram 89 medições realizadas nos anos de 2020 e 2021, em 72 pontos distintos, de acordo com os procedimentos estabelecidos na NBR 10151. Por 15 minutos o equipamento coletou o nível de pressão sonora contínuo equivalente ponderada em A e, de forma simultânea, a equipe contabilizou o fluxo veicular de forma categorizada. Essas medições permitiram avaliar quantitativamente os níveis sonoros e correlacioná-los com as propriedades do entorno e com os emissores, além de validar e calibrar o modelo gerado no Predictor. Os resultados demonstram que os níveis sonoros sofrem influência do número de veículos que circulam pela via, mas que essa constatação não pode ser generalizada para todos os pontos analisados, já que outras fontes podem também prevalecer no campo acústico. O mapa sonoro permitiu a identificação dos locais onde os níveis sonoros excedem os limites estabelecidos pelas regulamentações vigentes. Em 32,3% dos pontos aferidos os níveis excederam o limite estipulado pela legislação municipal. Essa porcentagem sobe para 97,1% se for considerado o limite estabelecido pela norma brasileira. Isto demonstra a maior permissividade da Lei Municipal nº 9.505, quando comparada à NBR 10151. Conclui-se que a simulação acústica auxilia na visualização espacial dos níveis sonoros, podendo subsidiar a propositura de planos de ação que visem reduzir ou controlar a poluição sonora, favorecendo, desta forma, a construção de um ambiente sonoro de melhor qualidade acústica.

A produção de cimento é classificada como uma das principais fontes de emissão de carbono, causada pelo processo de calcinação na fabricação do clínquer. Além disso, no Brasil, a indústria da mineração descarta seu resíduo em barragens, que representam riscos à população local e ao meio ambiente. Diante dos problemas ambientais que o resíduo de minério de ferro (RMF) e a produção de cimento geram, torna-se importante estudar alternativas de reciclagem e redução desses materiais. A adição de RMF em materiais cimentícios reduz o risco de rompimento das barragens de rejeito existentes, e a emissão de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera conforme a necessidade de clínquer diminui. O objetivo desta pesquisa é avaliar o uso do RMF como material cimentício suplementar e investigar a influência do ferro residual presente no RMF no desempenho de argamassas cimentícias nos estados fresco e endurecido. Para isso, o resíduo passou por beneficiamento por meio de secagem, separação magnética e moagem. Foram obtidas três amostras de RMF com diferentes percentuais de ferro. Assim, foram realizados ensaios de caracterização do resíduo com as técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e granulometria à laser. Em seguida, serão moldadas argamassas com percentuais de substituição (10 e 20%) de cimento pelas três amostras de RMF. Ensaios físicos, mecânicos e de durabilidade da argamassa avaliarão a viabilidade do seu uso. Por fim, uma análise de regressão estatística será realizada para estimar a contribuição dos fatores independentes nas propriedades mecânicas e durabilidade das argamassas contendo RMF. Espera-se que os resultados desta pesquisa incentivem a indústria mineradora a reciclar seu resíduo e reduzir o risco associado ao seu armazenamento em barragens, além de motivar a indústria de cimento a superar suas metas de mitigação de CO₂ sem aumentar os custos para o usuário final.

A turbulência é um fenômeno em que as partículas do fluido se misturam de forma desordenada caracterizado pela presença de flutuações de velocidades instantâneas irregulares e aparentemente aleatórias. A aplicação de modelos numéricos para a análise do escoamento em estruturas de transposição da ictiofauna permite uma melhor compreensão do escoamento turbulento. A turbulência é um aspecto notável para explicação do movimento de peixes, já que um escoamento turbulento pode exercer diferentes efeitos sobre o movimento dos peixes. Dependendo de quão turbulento é o escoamento, os peixes podem ser atraídos ou repelidos, ajudando ou retardando seus movimentos migratórios. As equações RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) com o modelo de turbulência K-e têm sido o principal modelo numérico para caracterizar o escoamento em escadas para peixes. Mais recentemente, a simulação LES (Large Eddy Simulation) foi relatada como sendo melhor para caracterização da turbulência em escoamentos incompressíveis. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar se os modelos numéricos RANS e LES são capazes de capturar os efeitos de turbulência de um escoamento hidráulico de superfície livre medidos em dois modelos físicos: 1) escada para peixe do tipo ranhura vertical central em escala reduzida e 2) canal circular para estudo do comportamento de ovos e larvas. Para tanto, foi desenvolvido um modelo de Dinâmica de Fluidos Computacional (em inglês, Computational Fluid Dynamics - CFD) utilizando o software OpenFOAM e o método Volume of Fluid (VOF) foi usado para determinar a superfície livre do escoamento. A fim de validar o modelo, foram feitas medições de velocidade com ADV (Acoustic Doppler Velocimeter) para comparar e ajustar os resultados das simulações. O modelo LES kEqn foi ligeiramente melhor do que RANS k- εna representação de turbulência. A aplicação do modelo LES em canais para estudos de peixes será útil para melhorar a compreensão do desempenho da passagem de peixes.

As torres metálicas, geralmente, têm sido as mais utilizadas em linhas de transmissão de energia elétrica, cuja função principal é servirem de suporte para os cabos condutores e para-raios, mantendo-os com distâncias elétricas de segurança, afastadas das partes aterradas. Essas torres são projetadas como sistemas treliçados em perfis laminados e algumas utilizam cabos auxiliares para sua estabilidade, denominando-se de torres estaiadas. A análise exata desses sistemas estruturais é complexa devido ao comportamento não linear produzido pelas forças normais nos cabos, às forças externas atuantes durante os grandes deslocamentos a que essas estruturas são submetidas e à geometria não linear dos próprios cabos. Essas condições justificam a utilização da análise estrutural avançada, a qual leva em consideração a não linearidade geométrica e não linearidade do material envolvidas no problema. Com o avanço da tecnologia computacional, programas de cálculo têm sido desenvolvidos nas últimas décadas, tornando-se possível a realização da análise avançada e a obtenção de resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas. O objetivo deste trabalho de pesquisa é avaliar os efeitos das não linearidades, geométrica e do material, em sistemas estruturais formados por estruturas de cabos e de treliças espaciais, considerando suas aplicações em torres estaiadas de linhas de transmissão. O programa acadêmico ASTRAS e o programa comercial TOWER são utilizados para comparar as respostas estruturais em termos de forças, tensões, deformações e deslocamentos de exemplos numéricos para confirmar a precisão e eficácia do método de análise não linear em torres estaiadas de linhas de transmissão. Conclui-se que, ao se considerar a não linearidade do material durante a análise, tem-se um melhor aproveitamento da capacidade resistente dos elementos estruturais. Portanto, a utilização de um método de análise que considere as não linearidades, geométrica e de material, pode possibilitar uma redução do consumo de matéria-prima usada na produção do aço, já que esse método permite obter uma resposta mais realista do comportamento estrutural e um dimensionamento menos conservador.

A necessidade de demolição ou reparo de estruturas é uma situação recorrente na construção civil. Diante disso, vê-se a importância de um método acessível e eficiente de monitoramento estrutural para evitar prejuízos econômicos, ambientais e humanos. Materiais piezoresistivos, como os nanotubos de carbono (NTCs), possuem a capacidade de, sob uma deformação mecânica variar a resistência elétrica, possibilitando um monitoramento estrutural instantâneo, o que leva à detecção de possíveis falhas prematuramente. Desse modo, no presente trabalho foram confeccionadas pastas de cimento e argamassas com adição de NTCs pré-dispersos em meio de isopropanol. Foi testado o tipo de eletrodo, a frequência elétrica aplicada, a carga aplicada e o nível de saturação de água das amostras (100%, 50% ou 25% de umidade) a fim de alcançar as melhores condições para o ensaio de piezoresposta.  Foram realizados ensaios mecânicos (resistência à compressão e módulo de elasticidade), ensaio de densidade de massa e ensaios elétricos (medições de resistência elétrica) para análise dos parâmetros e caracterização do compósito. Ao fim, ensaios de piezoresposta foram realizados e mostraram que os compósitos com teor de 50% de água apresentaram os melhores comportamentos piezoresistivos, sendo a argamassa o compósito com maior sensibilidade e melhor reversibilidade a piezoresposta.  As propriedades mecânicas não foram melhoradas e a densidade de massa não sofreu significativas variações com a adição de NTCs nos compósitos.

A indústria do cimento responde por aproximadamente 7% das emissões globais de CO₂ inerentes à ação humana devido, principalmente, ao grande consumo de energia e volume de emissões decorridos da produção do clínquer, principal constituinte do cimento Portland.Os materiais cimentícios suplementares (MCS) são alternativas sustentáveis para a redução desses impactos, pois melhoram algumas propriedades dos compostos cimentícios e podem ser usados como substituição parcial ao cimento, reduzindo assim o consumo de clínquer. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) é uma alternativa de MCS por ser um resíduo da indústria sucroalcooleira rica em sílica amorfa, o que pode acarretar melhorias nas propriedades de argamassas e concretos. O presente estudo objetiva avaliar os efeitos da substituição parcial do cimento pela CBCA nas propriedades mecânicas e físicas das argamassas. As cinzas foram coletadas na Decisão, empresa fabricante de cachaça artesanal, localizada em Sabinópolis-MG. Duas amostras de cinzas foram utilizadas, a CBCA-M, cinza submetida ao procedimento de moagem, e a CBCA-MR, submetida à moagem e requeima. O procedimento de moagem foi o mesmo para as duas amostras e a requeima ocorreu sob temperatura de 600 ^oC, durante 3 horas.A atividade pozolânica das cinzas foi avaliada por meio do ensaio de Índice de Atividade Pozolânica (IAP) conforme NBR 5752 (ABNT, 2014) e pelo método de condutividade proposto por Luxán et al (1989).Os tempos de pega das pastas e o índice de consistência das argamassas foram estudados por meio dos ensaios de tempo de início e fim de pega e flow table test, respectivamente.Foram produzidas argamassas de referência e com 10% e 20% de substituição (em volume) do cimento pelas duas amostras de CBCA para a realização dos seguintes ensaios: resistência à compressão (7, 28 e 91 dias); resistência à tração(28 dias); índice de absorção de água por imersão. Os resultados evidenciam que a CBCA-M e a CBCA-MR são materiais não pozolânicos, a adição das cinzas não prejudicou a resistência à tração das argamassas e, para a resistência à compressão, as argamassas com 10% de CBCA-MR obtiveram desempenho semelhante à referência. Quanto ao índice de absorção, a adição de cinzas com granulometria mais grossa do que o cimento produziu argamassas com maior porosidade aberta à água.

O consumo energético pelo parque edificado mundial corresponde a quase 50% de toda a energia demandada. No Brasil esse valor supera a média mundial sendo metade desta demanda destinada às construções residenciais. Nesse contexto existe, ainda, previsão de aumento da demanda energética para os próximos anos, assim como o crescimento contínuo do déficit habitacional nacional. Soma-se a isso o crescimento do consumo de equipamentos de arrefecimento de ar para suprir o aumento do desconforto causado pelas mudanças climáticas e fenômenos das ilhas de calor. Em vista disso, o objetivo dessa pesquisa foi identificar e analisar estratégias construtivas aplicáveis a edifícios residenciais existentes, que possam aprimorar sua eficiência energética no que tange aos sistemas de climatização dos ambientes. Para tanto utilizou-se simulação computacional com o objetivo de averiguar o desempenho energético tendo por referência um conjunto habitacional localizado na cidade do Rio de Janeiro. Também foram avaliados os resultados da aplicação de estratégias passivas, relacionada à arquitetura bioclimática, no desempenho energético das edificações deste conjunto. Como resultado, identificou-se que a combinação das estratégias: dispositivos de sombreamento, instalação de venezianas nas aberturas e alteração da cor da fachada para tons mais claros foi a solução que apresentou maior redução na temperatura operativa dos ambientes internos das edificações, chegando a apresentar reduções de até 2,94°C na temperatura operativa. A redução na temperatura operativa está diretamente ligada à redução do desconforto térmico vivenciado por usuários de edificações e da necessidade de climatização dos ambientes. Desse modo, o uso de estratégias bioclimáticas pode reduzir o uso de climatizadores de ambientes e o consequente consumo energético. A presente pesquisa contribuiu para identificar estratégias passíveis de serem aplicadas em edificações MCMV e reduzir o impacto ambiental dessas construções.

A adoção das ferramentas do lean construction visam racionalizar o uso de materiais e aproveitar ao máximo a mão de obra disponível, evitando desperdícios e a execução de atividades que não agregam valor ao produto. Ressalta-se, porém, a escassez de estudos que avaliem quantitativamente os resultados obtidos, permitindo sua categorização estatística ou econômica. Com o objetivo de avaliar quantitativamente os benefícios obtidos pela implantação de ferramentas do lean construction na execução de determinadas atividades de construção de habitações residenciais unifamiliares este trabalho analisou os índices de produtividade, as variações no consumo de insumos e na geração de resíduos resultantes da execução de duas unidades habitacionais idênticas (a primeira executada da forma tradicional e a segunda após treinamento da equipe nas ferramentas do lean construction). Para tanto foram aplicadas as seguintes ferramentas da construção enxuta: sistema de gestão da qualidade, adoção de recursos visuais e conferências gerenciais. A avaliação da produtividade, consumo de insumos e geração de resíduos foi realizada sobre as seguintes atividades: formas, elevação de alvenaria, armação, chapisco interno e externo, emboço/reboco interno e externo, assentamento de revestimentos de parede, assentamento de pisos. A partir dos dados coletados foram realizados testes estatísticos, tais como analise de variância e testes de comparação de médias para avaliar se houve diferença estatisticamente significativa entre as atividades avaliadas. Foi observado que a adoção das ferramentas do lean construction geraram aumento estatisticamente significativo de eficiência produtiva para as atividades avaliadas apresentando como melhores resultados: 51.86% e 42.47% de aumento dos índices de produtividade para as atividades de chapisco externo e armação respectivamente. Ressalta-se que apenas para a atividade de assentamento de pisos não houve melhora estatisticamente comprovada. Por outro lado, com a adoção das ferramentas do lean construction auxiliou na redução do consumo de insumos nas atividades e existiu redução de 5,71% no volume de resíduos gerados para a execução das habitações.

A adição de óxido de grafeno (OG) em materiais cimentícios permite a obtenção de compósitos mais resistentes e duráveis, com menor carga de poluentes associada à sua produção. Pesquisas anteriores demonstraram que a adição de nanomateriais à pasta de cimento pode provocar o aumento de parâmetros reológicos tais como viscosidade plástica e limite de escoamento. Este estudo teve como objetivo investigar o comportamento reológico, perfil térmico na hidratação e propriedades mecânicas de pastas de cimento com adição de OG. De forma a cumprir este objetivo, foram realizados testes com OG produzido e patenteado no CTNano/UFMG (Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais) nos teores de 0,03% e 0,05%, sobre pastas de cimento de classe CP-III-40-RS. Foram utilizados dois métodos de análise do comportamento reológico, o mini-slump e a reometria rotacional de fluxo. No ensaio de mini-slump, foram obtidas reduções no raio de espalhamento de 20,88% (0,03% OG) e de 42,94% (0,05% OG). Na reometria rotacional de fluxo, foram obtidos aumentos na viscosidade plástica de 60,78% (0,03% OG) e 125,49% (0,05% OG), e no limite de escoamento de 49,77% (0,03% OG) e 82,24% (0,05% OG). No ensaio de calorimetria, foram observados aumentos na temperatura máxima e no calor de hidratação inicial das pastas de cimento devido à adição de OG, o que indica que este  nanomaterial altera a cinética da reação de hidratação do cimento. No ensaio de flexão em três pontos, foi utilizado o método de Correlação Digital de Imagens (DIC) para correlacionar os estágios de deformação dos corpos de prova, sendo obtidas as curvas de carga versus deslocamento vertical. O teor de adição de 0,05% OG produziu os melhores resultados em três das quatro propriedades mecânicas e parâmetros de fratura analisados. Para este teor, foram obtidos, aos 28 dias, aumentos no módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão e tenacidade à fratura de 19,40%, 16,86%, 27,37%, respectivamente. Já para o  teor de adição de 0,03% OG, foi obtido, aos 28 dias, um aumento na energia de fratura de 397,37%. Diante destes resultados, pode-se inferir que o OG tem potencial para ser aplicado na construção civil, visando a melhoria das propriedades mecânicas e parâmetros de fratura de pastas de cimento.

Boas práticas de operação e manutenção (O&M) têm se tornado cada vez mais importantes na gestão de sistemas fotovoltaicos, no entanto, percebe-se uma lacuna técnica e de conhecimento na análise dessa questão. A tecnologia fotovoltaica, dominada atualmente pelo uso de células de silício cristalino, destaca-se pela possibilidade de geração distribuída, na qual o consumidor pode gerar energia para seu próprio consumo e, também, injetá-la na rede elétrica. Tais sistemas necessitam, todavia, de análises mais profundas de viabilidade e formação de mão de obra qualificada, em especial para as atividades de O&M. Em vista disso, este trabalho propõe diretrizes para estruturação das atividades de O&M de sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR), capazes auxiliar no aumento da eficiência e vida útil dos sistemas, bem como nos seus ganhos econômicos. A proposta tem como referencial teórico uma ampla revisão dos estudos precedentes para identificação do estado da arte sobre o tema. Tal embasamento, permitiu a elaboração de detalhamentos esquemáticos das atividades de O&M, possibilitando o melhor entendimento de procedimentos e da periodicidade de ações. Para identificação de múltiplos fatores que interferem na gestão dos SFCR, foram definidas como objetos de análises as usinas FV do Instituto Federal de Minas Gerais - IFMG, nas quais foram realizadas análises de geração e de incidências de falhas e atividades de O&M. Na sequência, foram desenvolvidos procedimentos para inspeção termográfica qualitativa de módulos FV, para medição de parâmetros elétricos pela curva IV e para limpeza de SFCR, bem como, realizadas atividades de campo, para validação desses procedimentos. Por fim, considerando a inexistência de um plano estruturado para realização da O&M nas usinas pesquisadas, bem como, a incidência de falhas, a ausência de limpeza dos módulos FV e as deficiências na infraestrutura, dentre outros, evidencia-se a real importância de se consolidar um método de O&M em SFCR. Nesse contexto, este trabalho busca contribuir por meio da formulação de diretrizes de O&M, as quais poderão servir como subsídios para o planejamento de atividades e implementação de ações de manutenção preventiva e corretiva, auxiliando, assim, no aumento da eficiência energética e da vida útil dos sistemas, o que possibilitará alcançar os ganhos econômicos esperados.

As trocas térmicas entre o ambiente externo e interno das edificações podem ser significativamente influenciadas pelo tipo de sistema de vedação vertical externo (SVVE) empregado. Assim, a melhoria das propriedades térmicas da edificação bem como a produção de materiais novos e alternativos, podem também ser um fator importante no nível de desempenho térmico alcançado. Sabe-se que cimentos álcali-ativados podem otimizar as propriedades termofísicas do concreto. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar e comparar o desempenho térmico de placas de cimento álcali-ativado (PCAA) produzidas a partir de resíduos de porcelanato e placas de cimento Portland (PCP). A caracterização das propriedades termofísicas das placas foi realizada por meio de ensaios laboratoriais e utilização de dados da literatura.  Os dados dos materiais foram utilizados como input para simular um modelo de edifício em Light Stell Framing por meio do software Energy Plus. As condições de conforto térmico humano proporcionadas por estes painéis (PCAA e PCP), foram analisadas em uma habitação naturalmente ventilada, em oito condições climáticas diferentes. Testes estatísticos não paramétricos foram realizados para verificar se as placas diferem significativamente quanto às horas de conforto térmico proporcionada aos seus ocupantes, de acordo com a Norma ASHRAE 55/2017. A influência das condições de cura das placas alternativas e do clima foram avaliadas. Verificou-se que nos climas mais frios as PCPs propiciaram maior número de horas de conforto térmico. Apesar disso, o número de horas em conforto representou menos de 45% das horas do período analisado, predominando assim, horas de desconforto térmico. Já para os demais climas as PCAAs obtiveram melhor desempenho (teste de Kruskal Wallis; p < 0,05). A análise estática das horas de conforto propiciadas pelas placas em cada uma das zonas, permitiu confirmar os resultados obtidos pela simulação computacional, uma vez que indicou que as diferenças entre as horas de conforto propiciadas pelas placas em cada uma das oito zonas climática é significativa (teste de Kruskal Wallis; p < 0,05). Tais análises confirmaram também que os diferentes processos de cura da PCAAs podem ter influenciado na quantidade de horas de conforto propiciadas por cada tipo de placa.

A má gestão dos recursos hídricos aliada ao crescimento pela demanda de água e às mudanças climáticas são fatores impactantes no regime de vazões de rios, interferindo diretamente na biodiversidade dos ecossistemas aquáticos e dificultando o desenvolvimento das atividades econômicas locais. Neste contexto, estudos sobre vazão ecológica (magnitude da vazão) têm sido desenvolvidos em todo o mundo desde os anos 1970 e nos últimos anos, esta abordagem evoluiu para a determinação de um regime ecológico (hidrograma ambiental) com todas suas componentes. Existem mais de 200 metodologias relacionadas ao tema no mundo, sendo que, no Brasil, a legislação determina aplicação dos métodos mais simples (abordagem hidrológica) para concessão de outorga de água. Recentes estudos no Brasil aplicam métodos mais complexos de determinação de vazão ecológica e até de regime ecológico, porém não propõem abordagem adaptativa que considere as particularidades de baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação a ampla biodiversidade das áreas tropicais e escassez de recursos financeiros de países normalmente localizados nestas áreas. Assim, este trabalho buscou responder as seguintes perguntas de pesquisa: (1) Quais os principais métodos e estudos de vazão ecológica / hidrograma ambiental aplicados em regiões tropicais com baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação a biodiversidade local e com escassez de recursos financeiros? (2) A partir de quando iniciaram estes estudos e quais são as principais considerações destes estudos em relação a aplicação da metodologia por órgãos gestores de recursos hídricos? (3) Quais os principais índices alterados do regime de vazões de um trecho de rio sem presença de barramentos? (4) Existe correlação dos índices de alteração hidrológica do regime de vazões do rio escolhido para o estudo com parâmetros indicativos de mudanças climáticas e de alteração antrópica? (5) Quais espécies de peixes teriam a disponibilidade de habitat físico mais impactada por ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões? (6) Quais as implicações na disponibilidade de habitats nos cenários relacionados a ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões num rio? (7) Qual o método multicritério mais adequado para determinação de um hidrograma ambiental em regiões tropicais que considere critérios ecológicos, econômicos e sociais e que apresente praticidade de aplicação por órgãos reguladores do uso d’água? Para o desenvolvimento do trabalho, realizou-se uma pesquisa bibliográfica sistemática sobre o tema e foi escolhido um trecho do rio Preto, afluente do rio Paraíba do Sul, onde foram cumpridas as seguintes etapas: (1) caracterização da área de estudo, (2) coleta de informações em campo, (3) aplicação dos métodos de abordagem do alcance da variabilidade (em inglês RVA) e de correlação linear entre variáveis climática e antrópicas com o regime de vazões, (4) modelagem hidrodinâmica do trecho com aplicação da simulação de habitat das principais espécies neotropicais de peixes (em inglês PHABSIM) e (5) desenvolvimento e aplicação de nova metodologia para regime ecológicos de vazões. Como resultados, o regime de vazões na área estudada apresentou IHA com elevada alteração em quatro componentes do rio (magnitude, frequência, duração e taxa de variação) ao longo do tempo. Ao relacionar as modificações encontradas no regime de vazões com métricas antrópicas e climáticas, mostrou-se forte correlação, no período mais atual, das vazões locais com alterações no comportamento do Oceano Atlântico (alteração climática) e com alterações na quantidade de bovinos existente na região (alteração antrópica). Estes resultados implicaram na diminuição em aproximadamente 40% da descarga superficial devido aos efeitos da pecuária e de 10% devido as mudanças climáticas globais. Ao serem simuladas, a partir do método PHABSIM, estas alterações na vazão para as curvas de aptidão desenvolvidas das 6 espécies locais encontradas com maior abundância, indicaram que as espécies de Brycon opalinus e Astyanax intermedius requerem maior atenção em cenários de maior comprometimento da quantidade de água em função de atividades antrópicas e mudanças climáticas. As vazões mínimas estabelecidas por legislação brasileira geram área de habitat físico disponível bastante diferente entre si, principalmente quando considerados diferentes cenários de impacto antrópico e climático. De posse de todas estas variáveis encontradas que são relacionadas ao regime ambiental de vazões, foi então desenvolvida a metodologia ARVE e ao aplicar a mesma chegou-se a resultados consistentes que indicam que o modelo multicritério proposto responde corretamente aos critérios ambientais, econômicos e sociais propostos e que este pode ser utilizado por gestores da água de forma a simular cenários já existentes ou até mesmo cenários futuros. De forma geral, conclui-se que o regime de vazões em rios tropicais de cabeceiras é altamente alterado pela atividade humana e ainda são intensificados pelas mudanças climáticas, e que estas alterações podem ser simuladas para verificar e gerir de uma melhor forma o regime de vazões de cursos d’água. Sugere-se para pesquisas futuras considerar outras variáveis antrópicas (econômicas e sociais) e climáticas que impactam na dinâmica dos rios. De forma geral, a proposição de novo método de determinação de regime ecológico, que considere variáveis ambientais, econômicas e sociais auxilia políticas de gestão dos recursos hídricos de áreas tropicais localizadas em locais com baixa disponibilidade de dados ecológicos e baixo incentivo financeiro.

As edificações devem atender a critérios de desempenho e conforto térmico de modo a fornecer condições de habitabilidade satisfatórias e a minimizar o uso de sistemas de condicionamento de ar. Dessa forma, é fundamental compreender os fatores que afetam o desempenho e o conforto térmico da edificação, de forma a promover ambientes internos que possuam comportamento térmico satisfatório e que sejam energeticamente sustentáveis. O presente trabalho tem como objetivo avaliar as condições de conforto térmico vivenciadas pelos usuários de uma moradia estudantil, naturalmente ventilada, localizada em Belo Horizonte, e analisar o desempenho térmico de sua envoltória. Para realizar a avaliação referente ao conforto térmico, procedeu-se à análise de um quarto, localizado no último pavimento, considerando a situação mais desfavorável termicamente. A metodologia para avaliação do conforto térmico foi desenvolvida em três abordagens: (1) avaliação baseada no modelo adaptativo da ASHRAE 55 (ASHRAE, 2010); (2) avaliação baseada no modelo estático por meio dos índices PMV (voto médio estimado) e PPD (porcentagem de pessoas insatisfeitas) da ISO 7730 (2005); e (3) avaliação da percepção e preferência dos usuários mediante a aplicação de questionários, simultaneamente à coleta das variáveis ambientais. Para realizar a avaliação do desempenho térmico da envoltória, foram selecionados 7 quartos da moradia universitária, distintos em relação à orientação de suas aberturas e à localização em relação aos pavimentos. Um modelo computacional representativo da edificação foi elaborado no software EnergyPlus e os quartos selecionados foram simulados. Foram investigadas possíveis modificações na envoltória, norteadas pelas recomendações da NBR 15220 (ABNT, 2003) para a zona bioclimática 3, na qual se enquadra Belo Horizonte. Dessa forma, foi possível analisar mediante as simulações, a influência de alguns parâmetros de projeto no comportamento térmico da edificação. Os resultados obtidos neste trabalho podem nortear a elaboração de projetos de edificações que promovam o conforto térmico para os usuários e melhor desempenho de sua envoltória.

As estruturas de aço são geralmente projetadas para edificações industriais e comerciais, uma vez que apresentam elevada relação resistência/peso e excelente ductilidade. Tal sistema construtivo possui elevada esbeltez e leveza, e, por isso, faz-se necessária a sua verificação estrutural considerando ações dinâmicas e efeitos de segunda ordem. Durante a fase de projeto, são realizadas análises para obtenção das respostas da estrutura e para o dimensionamento dos elementos estruturais. Por meio da utilização de programas computacionais, resultados mais condizentes com o comportamento real das estruturas têm sido obtidos. Esses softwares, fazendo o uso de métodos de análise avançada, são capazes de considerar, simultaneamente, diferentes causas para o comportamento não linear da estrutura e diferentes tipos de carregamentos, sendo, portanto, menos conservadores e mais eficazes. No caso de estruturas leves e esbeltas, os efeitos de cargas dinâmicas são mais pronunciados e, portanto, não podem ser negligenciados durante a análise. Assim, nessas situações, uma análise rigorosa, baseada na filosofia da Análise Avançada, torna-se ainda mais necessária. O objetivo da presente pesquisa é apresentar um estudo do comportamento dinâmico, via integração no domínio do tempo, de pórticos planos de aço, considerando as não linearidades física e geométrica. Para isso, é implementado no programa PPLANLEP, o algoritmo de integração implícita de Newmark (1959) combinado à técnica de Newton Raphson para a solução do problema transiente não linear. Exemplos numéricos são apresentados para verificar a precisão e eficiência do método proposto na obtenção do comportamento dinâmico não linear de estruturas de aço.

As redes de distribuição de água são construídas para fornecer constantemente água em quantidade suficiente aos usuários com uma pressão e qualidade aceitáveis da forma mais econômica possível. Entretanto, há perdas de água através de vazamentos nas redes de distribuição de água urbana. Assim, um controle de perda de água eficiente e eficaz deve ser reconhecido como uma prioridade para melhorar o fornecimento de água potável. Neste contexto, existem diversas formas de detectar e analisar os vários tipos de vazamentos. Dentre os principais métodos de detecção ressalta-se os geofísicos, que vêm ganhando força como forma de auxiliar nas tomadas de decisões ligadas à engenharia principalmente por serem não destrutivos. A técnica da eletrorresistividade, a ser empregada neste trabalho, consiste em um método geoelétrico baseado na determinação da resistividade elétrica dos materiais. O objetivo deste trabalho é determinar a localização exata de vazamentos em uma adutora de concreto que não funciona afogada, ou seja, não se encontra pressurizada.  Para tanto, foram utilizadas duas técnicas geofísicas: a eletrorresistividade e o Ground Penetration Radar (GPR). Foram realizadas medições in loco, utilizando um eletrorresistivímetro da Terrameter SAS1000, e uma antena blindada de 200MHz, produzida pela Geophysical Survey Systems, Inc. (GSSI). A adutora utilizada no estudo está localizada na cidade de Nova Lima, no estado de Minas Gerais, Brasil, e faz parte do Sistema Produtor Rio das Velhas. Este sistema abastece parte da Região Metropolitana de Belo Horizonte. A hipótese levantada é que é possível localizar os vazamentos com a eletrorresistividade, e para isso foram utilizadas duas contraprovas: o uso do GPR e a escavação do local. Além das investigações de campo, foram realizadas simulações computacionais com o software COMSOL Multiphysics®.

Desastre é definido como o resultado de eventos adversos sobre um cenário vulnerável, causando grave perturbação ao funcionamento de uma sociedade com perdas e danos humanos, materiais, econômicos ou ambientais. A Defesa Civil é o conjunto de ações de prevenção e de socorro, assistenciais e reconstrutivas, determinada a evitar ou minimizar esses desastres. Na cidade de Belo Horizonte, a Defesa Civil realiza essas ações de prevenção e socorro durante visitas aos locais de ocorrências recebidas pelo órgão. As ocorrências são classificadas durante o primeiro atendimento buscando uma priorização para alocação de equipes que irão realizar as visitas. As classificações são qualitativas e baseadas na opinião de cada atendente que as realiza. Com isso, pode apresentar valores distintos, dependendo da experiência, formação, crenças pessoais ou cultura de cada profissional. O presente trabalho objetivou a construção de um modelo, baseado na Metodologia Multicritério de Apoio à Decisão - Construtivista (MCDA-C), que proporcionasse à Defesa Civil de Belo Horizonte uma avaliação quantitativa e menos subjetiva da chamada de ocorrência. Essa avaliação mensurável baseada em critérios definidos possibilita uma comparação entre chamadas e assim, uma melhor priorização de atendimento. O modelo foi elaborado considerando algumas peculiaridades do tipo de avaliação, como por exemplo, o fato de ocorrências diferentes apresentarem tipos e quantidades de informações diferentes.  O modelo desenvolvido foi testado em ocorrências recebidas pela Defesa Civil a fim de comprovar sua aplicabilidade e capacidade de viabilizar priorizações assertivas.

A indústria de base possui um caráter particular em termos de geração de resíduos, devido à maior complexidade das suas operações, desde a extração da matéria-prima até a fabricação do produto final, resultando em uma grande diversidade de materiais que podem ser reutilizados no próprio processo produtivo, comercializados como coprodutos ou que, por falta de conhecimento de suas propriedades, são descartados de forma equivocada. Neste contexto, a indústria siderúrgica se apresenta como uma potencial desenvolvedora de soluções para os problemas de gestão da sua ampla gama de resíduos, com o desafio de encontrar alternativas de utilização de materiais subutilizados, que atualmente são depositados em aterros, em aplicações que agreguem valor ao seu produto, de forma sustentável. Este trabalho buscou identificar os resíduos que apresentassem as características com maior afinidade de utilização como materiais cimentícios suplementares, na produção de cimentos, argamassas e concretos, quando combinados entre si, tais como a escória granulada e o pó do balão; materiais estes, provenientes do processo de fabricação de ferro-gusa, gerados no sistema de alto-forno à carvão mineral, localizado na unidade industrial da ArcelorMittal em João Monlevade - MG. Os estudos foram conduzidos visando analisar as suas propriedades físico-químicas, o estabelecimento das misturas e a realização dos ensaios de resistência, avaliando as reais possibilidades de utilização dos mesmos de forma segura e viável no segmento da construção civil. Como resultado, foi possível obter concretos com resistências médias à compressão, aos 28 dias, na faixa de 25,88 MPa a 29,38 MPa e com resistências máximas à compressão, aos 28 dias, na faixa de 38,90 MPa a 44,90 MPa. Desta forma, a pesquisa mostrou ser viável a combinação destes resíduos, utilizados como adições na formulação de misturas pozolânicas para a produção de cimentos e concretos.

Tradicionalmente, na análise estrutural a hipótese de apoios indeslocáveis é utilizada devido a sua simplicidade. Entretanto, o projeto convencional no qual os apoios trabalham de forma independente da resposta da deformabilidade do solo aos carregamentos transmitidos pela fundação pode conduzir a resultados físicos incompatíveis com a realidade. Com o desenvolvimento de microcomputadores e de programas computacionais, já é possível realizar análises mais realistas, que levam em consideração a deformabilidade do solo junto às fundações. Os objetivos principais do presente trabalho são analisar a influência da consideração da interação solo-estrutura (ISE) sobre os elementos de estruturas de aço quando da análise de não linearidade geométrica e avaliar a diferença entre os tipos de métodos da consideração do solo na análise, que podem ser considerados pela substituição do solo por apoios elásticos, também conhecidos como molas ou pela modelagem de um Meio Contínuo em elementos finitos. Os modelos de mola adotados são baseados nas teorias de Winkler e de Pasternak e considerando a Malha de Molas Contínuas. As análises são realizadas com o auxílio do software comercial SAP2000. Modelagens de pórticos planos considerando apoios convencionais e modelos que levam em conta a interação solo-estrutura são abordados. É feita a análise de três pórticos com as mesmas características, porém com o número de pavimentos diferentes mostrando a influência do aumento da altura e rigidez da edificação nos resultados da ISE. É demonstrado que a consideração dos efeitos da interação solo-estrutura na análise estrutural de edificações pode ter influência significativa na distribuição dos esforços solicitantes, nos deslocamentos e no comportamento da estrutura, de forma tal que a capacidade resistente de um sistema estrutural pode ser afetada pelo tipo apoio adotado e, variando o tipo de modelagem para a consideração da deformação do solo, ou seja, a utilização de modelos mais simplificados em comparação com modelos mais elaborados, também alteram os resultados da análise estrutural.

O reparo de estruturas de concreto é uma tarefa complexa que requer um conhecimento especial de regulamentos e normas técnica de construção, mecanismo de deterioração, princípios e métodos de reparo, materiais de
reparo, execução de trabalhos de reparo, inspeções, monitoramento e manutenção. Até o momento, as argamassas de reparo mais utilizadas se dividem em duas categorias, (i) as argamassas baseadas em ligantes inorgânicos (cimento Portland) e (ii) as baseadas em ligantes orgânicos (polímeros). Pesquisas recentes revelam uma terceira categoria de argamassas com alto potencial para serem utilizadas como reparo de concreto; as argamassas álcali-ativadas. Os materiais álcali-ativados (MAA)
vêm sendo amplamente promovidos como um ligante mais verde para construções
sustentáveis. Estes ligantes podem ser obtidos a partir da ativação alcalina de uma ampla variedade de aluminossilicatos para a produção de componentes endurecidos. Este estudo, portanto, visa avaliar a compatibilidade e a aderência entre argamassas álcali-ativadas reforçadas com fibra e um substrato de concreto. Diferentes formulações de MAA foram inicialmente estudadas, com base na ativação alcalina de metacaulim (MK) e de escória do alto-forno (BFS); suas propriedades mecânicas e seu módulo de elasticidade foram avaliados. Cinco formulações foram selecionadas para a
produção de argamassas de reparo e aplicação sobre substratos de concreto.
Uma fração 0,25% de fibra de PP foi utilizada para mitigar a retração em pequenas idades e aumentar aderência da argamassa. A aderência foi medida pelo ensaio de pull-off. Os comportamentos de fissuração e delaminação foram avaliados pelo mecanismo “crack trapping”. As propriedades físicas também foram estudadas: absorção de água, porosidade aparente e densidade aparente. Os resultados apresentaram uma boa compatibilidade e aderência entre as argamassas de reparo e o substrato. Resistências à aderência satisfatórias foram encontradas, atendendo os requisitos da norma de reparo BS EN 1504. O problema de delaminação foi observado apenas na argamassa com 100% de MK e o comportamento de fissuração foi típico de materiais frágeis, e pode ser aperfeiçoado com o reforço de fibras. A formulação 80MK-20BFS com razão molar SiO2/Al2O3 de 3.0 e reforçada com fibra foi selecionada
como a mais promissora para o uso em reparo de estruturas de concreto.

O uso de agregados reciclados no Brasil é limitado, sendo restrito a funções não estruturais. A grande heterogeneidade dos resíduos de construção e demolição (RCD) dificulta o uso sistemático desses resíduos em
concretos estruturais, apesar disso, está aplicação já ocorre em diversos países, tendo respaldo de normas técnicas.  Sendo assim, a presente dissertação propõe-se a analisar os efeitos de substituições (25, 50 e
100%) dos agregados naturais (AN) graúdos por agregados reciclados de construção e demolição (três diferentes tipos) em concretos estruturais.
São aferidas características mecânicas e de durabilidade desses novos concretos. Tendo em vista a heterogeneidade da composição do RCD, é exposta metodologia de separação e limpeza dos agregados reciclados.
Caracterizou-se os agregados naturais e os três tipos de resíduos e confirmou-se a menor qualidade – para fabricação de concretos estruturais – do RCD em relação ao AN, sendo o agregado reciclado de maior qualidade o ARC seguido pelos ARM e ARV. Os RCD apresentam menores massas, maiores absorções de água, maiores volumes de vazios e menores resistências à abrasão, em relação aos agregados naturais. Com os corpos-de-prova de concreto reciclado prontos, realizaram-se os seguintes ensaios: Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone; Ensaio de resistência à compressão; Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão; Ensaio de resistência à tração por compressão diametral; Ensaio de determinação da absorção de água por imersão; Ensaio de resistividade elétrica do concreto; Ensaio de carbonatação acelerada. De maneira geral o uso de RCD afeta, as características do concreto. Trabalhabilidade, resistência à compressão, índice de vazios, absorção de água e módulo de elasticidade são parâmetros afetados negativamente pela adição de RCD. Já a resistência ao avanço da frente de carbonatação é uma característica melhorada com o uso de agregados reciclados. Com relação a existência à tração por compressão diametral, o uso de RCD não afetou esse parâmetro.

A aderência entre aço-concreto é a propriedade que garante viabilidade das estruturas de concreto armado, impedindo que as barras de aço deslizem no interior do concreto. A avaliação da aderência é realizada por meio de ensaios mecânicos, sendo o Ensaio de arrancamento o mais utilizado em estudos sobre a aderência. A geometria do corpo de prova (CP) do ensaio de arrancamento é um parâmetro em destaque na literatura, já que estudos indicam melhorias na distribuição de tensões no interior do corpo de prova com geometria cilíndrica. No que diz respeito ao diâmetro das barras, poucos estudos avaliam o fenômeno considerando apenas as barras finas de aço, que apresentam destaque na construção civil. Dessa forma, este trabalho avaliou a aderência entre barras finas de aço CA-50 (6.3, 8 e 10 mm) e concreto C30. Foi adotado o ensaio de arrancamento, utilizando corpos de prova cúbicos e cilíndricos com comprimentos de ancoragem das barras iguais a 10ϕ.

As tensões de aderência obtidas foram superiores para a geometria cilíndrica, apresentaram baixa variabilidade. Além disso, o teste estatístico comprovou a influência da geometria do molde sobre os resultados do ensaio de arrancamento. Porém, as barras de aço com diâmetro de 6,3 mm apresentaram comportamento distinto aos demais diâmetros. O cálculo do parâmetro do coeficiente de conformação superficial, a partir de dados de ensaio, apontou um ganho de desempenho de aderência para as barras estudadas, já que o valor obtido foi superior ao prescrito pela norma ABNT NBR 7480 (2007).

As patologias existentes em estruturas envelhecidas de concreto armado requerem a execução de intervenções, que variam desde um reparo superficial a um reforço mais complexo.  As argamassas álcali-ativadas têm sido recentemente estudadas na execução de reparos estruturais como materiais alternativos aos constituídos por cimento Portland e por resinas poliméricas. Tal utilização justifica-se pelo fato de as argamassas álcali-ativadas apresentarem desempenho satisfatório, podendo ser superior ao dos materiais convencionais. Há ainda uma motivação adicional ao desenvolvimento desses materiais, que alia o desempenho satisfatório ao interesse no desenvolvimento de aglomerantes com baixa emissão de CO₂ e de consumo energético. Este trabalho avaliou o desempenho de 21 diferentes formulações preliminares de argamassas ativadas alcalinamente, compostas por metacaulinita e escória de alto forno. A trabalhabilidade das argamassas foi fixada para todas as formulações, por ser considerada uma característica fundamental para a aplicabilidade e para a utilização proposta. Após a avaliação do comportamento mecânico das formulações preliminares, através do qual foi considerada a compatibilização entre as argamassas e o substrato composto por concreto de cimento Portland, foram selecionadas 5 formulações. Para as quais foi avaliado o efeito da adição de 0,25% de fibras de polipropileno com 6 mm de comprimento. As formulações selecionadas, com e sem a adição de fibras, foram aplicadas sobre substratos de concreto. Os painéis constituídos por concreto e argamassa foram então avaliados por meio de registros digitais de imagens, os quais foram utilizados na mensuração da ocorrência de fissuras provenientes da retração com restrição. Tais painéis foram também, posteriormente, submetidos à avaliação da aderência. Observou-se que a adição de 0,25% de fibras não foi eficiente no combate à retração nas primeiras idades. Além disso, constatou-se que a substituição de 20% de metacaulim por escória contribuiu para a redução do número de fissuras e também do comprimento de fissuras. Contudo, as argamassas com os maiores teores de escória avaliados não apresentaram desempenho satisfatório para as variáveis analisadas.

O concreto possui alta resistência à compressão e durabilidade, mas sua ductilidade é baixa, o que o torna um material frágil e com pouca capacidade de absorção de energia, ou tenacidade. Nesse sentido, pesquisas com a utilização de fibras incorporadas ao concreto têm sido direcionadas no sentido de agregar tenacidade. Nos compósitos cimentícios, a zona de transição interfacial é aquela na qual surgem as primeiras fissuras que ao se propagarem levam à fratura do material. O desempenho de compósitos cimentícios reforçados com fibras depende da eficiência do processo de transferência das tensões para o reforço fibroso, de forma a garantir o funcionamento do conjunto. Entre os fatores determinantes dessa eficiência está, entre outras coisas, a qualidade da matriz cimentícia que é dada pela sua densidade, ou seja, à medida que a interface entre os materiais se torna densa, aumenta a aderência entre esses componentes. Adições minerais têm sido incorporadas às matrizes cimentícias com dois objetivos fundamentais: dar uma destinação sustentável aos resíduos agroindustriais e melhorar as propriedades dos compósitos à base de cimento. A cinza de casca de arroz (CCA), que é produzida através da queima da casca de arroz com fins de geração de energia possui alto teor de sílica amorfa, o que lhe confere alto potencial de utilização pela sua atividade pozolânica. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os efeitos da incorporação de fibras de aço e CCA em concretos cuja formulação é a aquela empregada na produção de dormentes ferroviários. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização do concreto fresco e endurecido utilizado atualmente na produção, ensaios de flexão em quatro pontos nos concretos reforçados com fibras nos percentuais de 0.5, 0.75 e 1.0% com e sem CCA e ensaios de arrancamento de fibra única em proposições com e sem CCA. Os resultados apontaram ganhos nos picos de carga, resistência residual pós fissuração e tenacidade. A utilização da CCA se mostrou eficaz e é uma boa alternativa para o incremento das propriedades do concreto reforçado com fibras de aço.

A análise modal operacional é uma metodologia amplamente utilizada para identificar os parâmetros modais de estruturas sem que seja interrompido o seu funcionamento. Nas estruturas civis esta metodologia é utilizada em conjunto com um modelo em elementos finitos o que permite o monitoramento e detecção do dano estrutural, além da determinação de como estas patologias afetam a performance da estrutura real.

No presente trabalho é apresentada a análise modal operacional do viaduto Montese. Foram medidas as acelerações de 16 pontos no viaduto nas 3 direções ortogonais a uma taxa de amostragem de 50Hz resultando em 40 horas de medições. Foi aplicado o algoritmo SSI-COV para a identificação das frequências naturais da estrutura. Dois modelos em elementos finitos da estrutura foram desenvolvidos para serem calibrados com as frequências encontradas na análise modal. Estes modelos foram testados com a simulação da prova de carga estática que foi executada no viaduto antes da sua liberação para o uso.

A calibração dos dois modelos foi realizada com sucesso. Os erros obtidos para as frequências são relativamente baixos para a maioria dos modos contudo em alguns modos é superior a 10%. Apesar de na simulação da prova de carga estática serem observadas divergências em relação ao comportamento da estrutura, consideramos satisfatória a melhoria obtida no modelo em função da qualidade dos dados disponíveis.

A aderência aço-concreto é um mecanismo de interação que possibilita a transferência de esforços das barras de aço para o concreto. Ela se mostra como uma das propriedades fundamentais em elementos de concreto armado. Para avaliação da aderência aço-concreto, os ensaios mais utilizados na literatura são: ensaios de arrancamento, ensaios de vigas rotuladas e ensaios de barras confinadas. Estudos anteriores apontam que o ensaio de barras confinadas mostra-se inadequado para barras finas de aço e que o ensaio de vigas rotuladas apresenta difícil execução. Já o ensaio de arrancamento mostra-se como o mais simples e utilizado dos métodos para estudo do comportamento da aderência. No entanto, poucas pesquisas adotaram os ensaios de arrancamento para barras finas de aço (diâmetros de até 10,0 mm), que são normalmente utilizadas na construção civil, devido ao emprego cada vez maior do concreto de alta resistência e de elementos esbeltos. A norma brasileira ABNT-NBR 7480 (2007) requer um ensaio de aderência para controle de qualidade das barras. Portanto, atualmente há uma preocupação com os resultados dos ensaios para avaliar a aderência aço-concreto, principalmente para barras finas de aço. Dessa forma, o principal objetivo deste trabalho foi o estudo da aderência entre barras nervuradas finas (6,3 mm, 8,0 mm e 10,0 mm) e concretos convencional e de alta resistência (30 MPa e 60 MPa). Procurou-se, com esta pesquisa, contribuir para compreender melhor o comportamento da aderência aço-concreto para barras finas de aço e fornecer informações importantes para a definição de padrões futuros para ensaios de aderência. Para tanto, foram realizados ensaios de arrancamento de acordo com a EN:10080 (2005), adotando-se um comprimento de ancoragem modificado de 10 vezes o diâmetro da barra. Os resultados indicaram que a tensão de aderência aumenta com o aumento da resistência à compressão do concreto. Para concreto de alta resistência, concluiu-se que o diâmetro da barra não teria influência na tensão última de aderência. Quanto ao comprimento de ancoragem, são necessários mais ensaios para conclusões a respeito desse parâmetro. Em relação ao coeficiente de conformação superficial (η), os resultados apontaram valores próximos, independente do diâmetro da barra ou da classe de concreto.

Uma considerável parte dos usuários das grandes cidades estão expostos a níveis sonoros elevados, o que pode repercutir negativamente na saúde e na qualidade de vida da população. Para atingir um nível satisfatório de conforto acústico nos espaços urbanos, além do atendimento às normas técnicas e às legislações pertinentes, as avaliações do ambiente sonoro, levando em conta o contexto e a percepção humana, são também parâmetros a serem considerados. O ambiente sonoro que é percebido por um indivíduo em um determinado contexto é denominado paisagem sonora. A percepção dos sons ambientais pode variar entre indivíduos, resultando incômodo para uns e um som agradável para outros. Este trabalho tem como objetivo estudar a paisagem sonora por meio da análise da percepção dos usuários do Parque Municipal Américo Renné Giannetti de Belo Horizonte, bem como estrangeiros, e de estudantes de arquitetura e urbanismo que tenham cursado a disciplina de acústica, para definir critérios de avaliação do conforto acústico no espaço. Para este fim, foram feitas medições acústicas, assim como entrevistas com o uso de formulários dirigidos aos usuários do espaço, e questionários destinados aos estrangeiros e estudantes, para serem respondidos em diferentes pontos amostrais dentro do parque. Esses dados foram posteriormente analisados e tratados gerando camadas de informação. Como resultados, espera-se analisar a percepção da paisagem sonora do parque, comparando as respostas dos usuários. Os dados coletados mostram os pontos de maior qualidade sonora e os pontos mais degradados acústicamente, evidenciando a percepção do ambiente sonoro no parque, o que poderá ser útil para a elaboração de diretrizes visando a melhoria da qualidade sonora neste espaço urbano.

.

Os sistemas de gestão da qualidade implementados com a versão 2008 da norma ISO 9001 devem ser atualizados conforme a última revisão desta norma, publicada no ano 2015. Nesta atualização, novos requisitos foram incorporados ou alterados. Existem inúmeros aspectos que podem facilitar ou dificultar a incorporação dos requisitos, novos ou alterados, nos sistemas de gestão da qualidade das empresas do setor da construção civil. O presente trabalho visa avaliar o processo de transição dos sistemas de gestão de Qualidade ISO 9001, versão 2008 para 2015, em empresas da construção civil. Para isso foram identificadas as empresas dispostas e favoráveis a fazer a transição. Para estas empresas foram analisadas as motivações que conduzem as empresas a implementar sistemas de gestão da qualidade e as facilidades e/ou barreiras que podem influenciar esse processo. Com esse intuito, utilizou-se como abordagem metodológica a pesquisa tipo levantamento. As principais motivações internas identificadas foram: melhoria da qualidade dos produtos e serviços e melhoria dos processos internos. A principal motivação externa que influenciou o processo de transição foi a exigência/ demanda de clientes. As principais barreiras identificadas foram: comprometimento de alta direção e falta de entendimento da ISO 9001. Ao comparar esses resultados com outras pesquisas, percebe-se que as motivações e as barreiras do setor da construção civil diferem de outros segmentos de mercado, indicando que cada segmento possui desafios diferentes.

A indústria da construção sofre de baixa produtividade, refletindo um atendimento deficiente das necessidades de desenvolvimento da infraestrutura da qual o país precisa para o crescimento económico. Estudos tem concluído que se precisa da inovação tecnológica como uma das bases fundamentais para o aumento do crescimento sustentável e da produtividade. A utilização do Building Information Modeling (BIM) na indústria da construção tem surgido como uma das maiores ferramentas para dar resposta a esta necessidade de inovação tecnológica, informatizando integralmente o processo de construção assim como todo o clico de vida das construções. Outra tecnologia que tem demonstrado grande sucesso é a Visão Computacional (VC) aplicada ao BIM para refletir digitalmente e em tempo real o andamento e estado das construções. A Gestão de Facilidades (GF) representa um elemento crucial da indústria que até o momento não teve a aplicação destas duas tecnologias conjuntamente, como tem sido aplicadas em outras áreas da indústria. Este trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade da integração da VC com o BIM para captação, processamento e visualização de dados para facilitar as operações e a tomada de decisões em tempo real de diversas áreas da GF. Isto é atingido pelo levantamento de dados sobre as diversas técnicas de VC que podem ser aplicadas junto ao BIM na GF. O levantamento consiste na realização de pesquisa na literatura académica existente, assim como reportes operacionais e a realização de entrevistas com profissionais da área. Os dados coletados são posteriormente classificados e mapeados graficamente em uma estrutura conceitual coerente, e a estrutura resultante validada novamente com profissionais da indústria. Os dados estruturados e validados são utilizados para produzir um arcabouço conceitual e aplicado na criação de um protótipo da tecnologia para o qual serão aplicados casos de teste utilizando datasets de câmeras de segurança, e os resultados dos testes validados mais uma vez com a indústria. Pode-se comprovar a tecnologia desenvolvida como uma alternativa para facilitar uma GF mais eficiente, à vez que reaproveita as câmeras de segurança sem acrescentar sensores nem o incremento de custo tipicamente associados aos sistemas de captação e sensoriamento de dados tradicionais.

O setor da construção civil no Brasil encontra-se em um período de transformações significativas impulsionadas pela entrada em vigência da ABNT NBR 15575:2013 – Edificações Habitacionais – Desempenho, em julho de 2013. Essa norma tem por objetivo avaliar o desempenho das edificações por meio de requisitos, critérios e métodos de avaliação. Um desses requisitos é a durabilidade de sistemas de vedação vertical externo (SVVE) avaliado por meio do ensaio de resistência à ação de calor e choque térmico, apresentado no Anexo E da ABNT NBR 15575-4:2013. A aplicação do ensaio de choque térmico permite verificar a capacidade da parede em resistir a ciclos de variação brusca de temperatura. Diante desse cenário, essa pesquisa propôs desenvolver os equipamentos pertinentes ao ensaio de comportamento do SVVE exposto à ação de calor e choque térmico cujas informações contidas no Anexo E da norma são pouco detalhadas, bem como aplicá-los no ensaio de avaliação de durabilidade de SVVE. A partir disso, a pesquisa buscou discutir e propor melhorias aos critérios, equipamentos e métodos do ensaio baseando-se em revisão bibliográfica e na experiência prática da realização dos ensaios. Dentre os resultados alcançados destacam-se o desenvolvimento dos equipamentos, a execução do ensaio com o cumprimento dos requisitos especificados na norma de desempenho, o que proporcionou uma correta avaliação da durabilidade do SVVE e dos equipamentos desenvolvidos e empregados; a verificação do atendimento aos níveis de desempenho satisfatórios para o SVVE ensaiado; e a avaliação crítica e proposições de avanço na NBR 15575-4:2013, limitando-se ao ensaio apresentado nessa pesquisa.

Atualmente, muitas pesquisas têm sido dedicadas ao estudo do comportamento das
ligações e sua influência na resistência e na estabilidade estrutural. Essas pesquisas
têm conduzido ao desenvolvimento de ferramentas de projeto para avaliação das propriedades mecânicas das ligações, e alguns manuais normativos já incluem procedimentos de análise que levam em consideração o seu comportamento semirrígido. O comportamento global das estruturas de aço depende, dentre outros fatores, do comportamento das ligações, que por sua vez depende diretamente da interação entre os elementos e os meios que as compõem: cantoneiras, chapas, soldas e parafusos, assim como as características geométricas dos perfis conectados. Dessa forma, torna-se necessário estabelecer limites e intervalos, baseados em parâmetros, para classificar os tipos de ligações, de forma a proporcionar uma escolha adequada da ligação, considerando o seu comportamento e, consequentemente, contribuir para o desenvolvimento de projetos estruturais mais confiáveis e econômicos. Visando a um conhecimento mais preciso no que se refere ao comportamento das ligações, a presente pesquisa tem por objetivos apresentar um estudo sobre os sistemas de classificação das ligações e propor um sistema de classificação não linear para uso no dimensionamento de estruturas. Os limites para a classificação em termos de rigidez foram estabelecidos levando-se em conta os comportamentos das estruturas nos estados limites últimos e de serviço e os limites para a classificação em termos de resistência levando-se em conta o estado limite último. A validade do sistema de classificação proposto foi confirmada pela análise do comportamento global de pórticos semirrígidos em exemplos numéricos, utilizando-se o programa de Lavall (1996) adaptado por Silva (2010), que realiza a análise elastoplástica avançanda de estruturas de aço. O sistema de classificação mostrou ser mais simples e mais preciso que os outros sistemas de classificação existentes.

Neste trabalho foi analisada a influência na resposta estrutural de um pórtico em concreto armado e do solo sob o bloco de estacas. Tal estrutura compreende um pórtico espacial projetado para o suporte de equipamentos vibratórios, e que se encontra sob ação de excitações dinâmicas de grande magnitude. A fundação deste pórtico é composta por estacas tipo hélice-contínua ligada à superestrutura por um único bloco de coroamento. Para a avaliação de sua resposta estrutural foram considerados modelos numéricos baseados no método dos elementos finitos (MEF), adotando-se o comportamento reológico do solo conforme o modelo de Winkler. Especificamente, avaliou-se a influência da rigidez das estacas e a contribuição do solo sob o bloco de coroamento frente às ações dinâmicas harmônicas, provenientes de equipamentos industriais apoiados sobre a estrutura. Notadamente foram avaliados os deslocamentos e as reações nas estacas. A partir dos resultados obtidos pode-se observar que a contribuição do solo sobre o bloco de estacas foi pequena para o estudo de caso analisado. Não ocorreram variações nas respostas de deformações, mas em relação às reações nas estacas as variações sugerem que para fundações com grande quantidade de estacas alguma economia pode ser alcançada considerando-se a contribuição do solo.

O elevado consumo do cimento Portland tem gerado preocupações ambientais, relacionadas ao alto teor de CO2 liberado durante seu processo produtivo. Sendo assim, intensifica-se a busca por processos produtivos e materiais construtivos mais sustentáveis e de menor impacto ambiental. Neste contexto, crescem cada vez mais os estudos dos materiais álcali-ativados (MAA) como aglomerantes alternativos ao cimento Portland e, por consequência, as pesquisas para o desenvolvimento destes compósitos reforçados com a adição de fibras. Os MAA possuem grande potencial na construção civil, já que atendem aos requisitos de sustentabilidade e de durabilidade, apresentando resultados mecânicos compatíveis e, muitas vezes, superiores aos materiais provenientes do cimento Portland. Este trabalho tem como objetivo principal analisar os efeitos da variação da relação molar SiO2/Al2O3 na formulação de compósitos álcali-ativados com matriz de metacaulim reforçadas com fibras de PVA. As argamassas foram formuladas com razões molares SiO2/Al2O3 iguais a 3.0, 3.45 e 3.9, a partir da substituição gradual da matéria prima principal (metacaulim) por escória de alto forno, e reforçadas com fibras de PVA em 1% e 2% em volume. Foram realizados ensaios mecânicos de resistência à compressão, módulo de elasticidade e flexão em três pontos. Os índices físicos avaliados foram massa específica, absorção de água e porosidade aparente. Os resultados mostraram que a incorporação de escória no compósito causou grandes efeitos nas propriedades físicas testadas, comparadas à argamassa composta somente por metacaulim, enquanto que a variação da relação molar gerou efeitos perceptíveis nas propriedades mecânicas do material. Além disso, a incorporação de fibras de PVA e a variação do percentual de reforço influenciou expressivamente todas as propriedades pesquisadas.

A maioria dos resíduos provenientes do ciclo de vida das construções corresponde ao estágio da demolição, sendo crucial a sua quantificação para subsidiar um eficiente gerenciamento. Este trabalho apresenta uma revisão sobre os modelos de quantificação de resíduos de construção e demolição (RCD) a partir da literatura, em especial aos resíduos de demolição (RD). Foi identificado um atuante mercado secundário de materiais de demolição em Belo Horizonte, que configura uma “desconstrução rudimentar”. A pesquisa demonstrou que o licenciamento das demolições pela Prefeitura de Belo Horizonte (PBH) estabelecida pelo Decreto municipal 13.842/2010 apresentam ativas características de fiscalização da atividade de demolição e de geração de receitas ao município, porém, permite ampla discussão quanto à sua efetividade na gestão dos RD. O uso de sistemas computacionais inteligentes como a tecnologia BIM (Building Information Modeling), que significa Modelagem de Informação da Construção, permite reflexões sobre o ambiente colaborativo, o compartilhamento das informações geradas e mantidas e os atuais processos da indústria da construção em todo ciclo de vida. A presente dissertação analisa a aplicação do BIM na quantificação volumétrica de RD, mais precisamente com a aplicação da ferramenta Quantity Take-off (QTO) do software Revit® 2017 - Autodesk, que corresponde a extração automática de quantidades de um projeto. O Revit® foi utilizado para a modelagem 3D das 13 edificações, objetos do estudo, sendo geradas as estimativas volumétricas de RD pelo programa, que foram comparadas com as estimativas de volumes reais de RD a partir da aplicação do método de visita indireto (MVI) e os volumes licenciados pela PBH. Inúmeras incertezas justificam as significativas diferenças verificadas entre as estimativas de volumes de RD geradas, ainda assim, os resultados demonstram que o QTO minimiza os erros advindos da extração de quantitativos tradicional baseados em projetos em 2D e proporciona inúmeros ganhos em produtividade, transparência e assertividade.

Os impactos que são gerados na ictiofauna local durante e após a construção das estradas e caminhos rurais, poucas vezes são levados em conta por questões de orçamento e desconhecimento do funcionamento dos bueiros. No estado de Minas Gerais estão algumas das bacias hidrográficas mais importantes do Brasil. Nas últimas três décadas pode-se destacar o interesse de vários países desenvolvidos como Estados Unidos, Canadá, Inglaterra, Austrália e Bélgica no desenvolvimento de novas tecnologias de passagens para peixes de baixo custo para a preservação da ictiofauna local. Neste trabalho foi avaliado o bueiro Stair Pipe que tem uma geometria similar a um bueiro de tubulação em concreto, o que permite uma fácil fabricação, instalação e baixos custos de produção. Para avaliar as condições hidráulicas do escoamento deste tipo de passagem para peixes foram feitas simulações numéricas do tipo CFD (Computacional Fluid Dynamics), onde 6 cenários foram avaliados para combinando diferentes vazões e inclinações para desta forma obter os parâmetros de magnitude da velocidade, áreas de remanso (piscinas) e vorticidade dentro do bueiro para as distintas condições. Nos modelos computacionais foi utilizado o software comercial Fluent (ANSYS), aplicando o método de VOF com o cálculo das equações RANS e com o modelo de turbulência do modelo k-Ɛ.. O cenário que apresentou melhores condições para ser utilizado pelo Leporinus renhardti e o Pimelodus maculatus foi 40l/s e 5% de inclinação que apresentou nível mínimo de profundidade de 0,12m e velocidade máxima de 2,2m/s. Além disso um protótipo foi projetado em AutoCAD 3D para sua futura implementação nas análises da interação das espécies neotropicais com o Stair Pipe. Pretende-se com os resultados desta pesquisa aulixar a avaliação do bueiro Stair Pipe para sua implementação no Brasil

O comportamento do vento sobre as edificações obedece a variáveis que mudam dependendo do país, da região, do estado e das tipologias construtivas. É por isto que, o movimento do ar é um dos comportamentos menos compreendidos e que, portanto, representa maiores desafios na dinâmica de fluidos, especialmente em ambientes nos quais as edificações atuam como barreiras ao ambiente externo e o efeito do vento torna-se dominante pela forma das mesmas edificações e a proximidade de outras construções. A técnica da simulação numérica aplicada ao estudo do efeito da ventilação natural proporciona formas de quantificar e qualificar o fluxo de ar ao redor dos edifícios, além de apresentar detalhadas informações sobre o escoamento do ar. O objetivo principal deste projeto de pesquisa consiste em propor um método de análise de vento a partir da avalição do seu comportamento em um ambiente micro urbano, com modelos geométricos digitais e simulações numéricas computacionais, tendo como principal pergunta científica: como a concepção arquitetônica é capaz de influenciar a circulação do vento dentro do ambiente construído? Para atingir os objetivos da pesquisa, foi criada uma metodologia dividida em: 1.Caracterização do objeto de estudo e coleta de dados; 2. Geração da geometria; 3. Geração da malha; 4.Condições de contorno; 5.Equações dos modelos por CFD (Computational Fluid Dynamics). Os resultados preliminares obtidos, refletem o comportamento do ar de um setor dentro da Unidade II do CEFET-MG, atestando a veracidade da simulação numérica com relação aos dados experimentais coletados dentro do campus. Estes resultados servem de base para a simulação da Unidade II completa. Espera-se com a conclusão da pesquisa, a sistematização de um método de estudo do escoamento do ar para análises arquitetônicas. 

Neste trabalho, um grupo de dispersões aquosas de poliuretanos a partir da mistura de dióis, polipropileno glicol (PPG) e policarbonato (PC) foi sintetizado. As propriedades mecânicas e estruturais dos filmes produzidos foram estudadas. A substituição parcial e total de PPG por PC influencia significativamente nas propriedades mecânicas dos filmes obtidos das dispersões aquosas de poliuretano, sendo que aqueles preparados a partir da mistura de polióis são superiores as dos polímeros preparados apenas com PPG’s. Foi observado que a inserção de até 75% em massa de policarbonato como diol resultou em poliuretanos mais dúcteis e resistentes, gerando materiais com propriedades mecânicas melhores. Os revestimentos foram aplicados na madeira e os corpos de prova tiveram suas propriedades de transparência e proteção, quando submetidos ao ensaio de envelhecimento frente à radiação UV, avaliados. Nas amostras de madeira revestidas com os diferentes vernizes poliuretânicos após a exposição à radiação UV por 15 e 30 dias, fica perceptível que aquelas revestidas com as formulações que contem maior teor de policarbonato, tiveram menor alteração na sua cor. Através de experimentos de envelhecimento acelerado e colorimetria foi sugerido que a presença de policarbonato interfere discretamente na degradação da madeira, já agindo como agente de proteção, porém a necessidade de melhorias fez com que fosse realizada a adição de cargas (oxihidróxido de nióbio). A adição de cargas ao PU 75 gerou filmes com melhor resistência a degradação UV.

A pasta de concreto infiltrada em fibras de aço (SIFCON), o concreto de ultra-alto desempenho (UHPC) do tipo pasta de concreto reforçada com fibras (SFRP) e o concreto reforçado com fibras (FRC) são materiais com propriedades mecânicas elevadas. As Adições minerais são utilizadas para melhorar as propriedades mecânicas do concreto, pois aperfeiçoam a área de transição interfacial matriz-fibra, por isso são acrescentadas em concreto de alto desempenho reforçado com fibras de aço (HPSFRC). Algumas pesquisas, como a de Batista (2016), avaliam a diminuição da quantidade de poros em diferentes idades, por conseguinte ganho de durabilidade e resistência, além de reduzir a permeabilidade da matriz com o uso da adição mineral de cinza de casca de arroz (RHA). As adições minerais de RHA em concretos e SIFCONs provaram melhorar a interface fibra-matriz do compósito e suas propriedades mecânicas. Com essa finalidade foram avaliados traços de diferentes matrizes de concreto, SFRP e SIFCON, com diferentes tamanhos de agregados, diferentes proporções de RHA e diferentes volumes de fibra além de serem ensaiados para diferentes idades. Além do mais, foram incorporados, nesta pesquisa, diferentes tipos de misturas e condições especiais de cura de corpos de prova. Considerou- se fatores água/cimento (a/c), ademais de matérias como: o cimento CPV, britas #1 do calcário e de gnaisse, areia média lavada de rio e diferentes tipos de fibras. Nessa sequência, realizou- se uma investigação experimental para avaliar a relação da porosidade e das propriedades de aderência da matriz com testes de: compressão e de tração por compressão diametral para concreto totalizando 64 cp’s cilíndricos (10x20cm), ensaios de compressão para a matriz da pasta sem fibras com 36 cp’s cúbicos (50 x 50x50mm), ensaios de compressão para SIFCON com 36 cp’s cúbicos (100x100 x100mm), ensaios de flexão de SFRP com 63 cp’s cúbicos (160x40x40mm), ensaios de flexão de SIFCON com 48 cp’s cúbicos (100x100x350mm) e ensaios pullout para SIFCON com 216 cp’s cilíndricos (59x60mm). Além de testes de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de porosimetria por infiltração de mercúrio (MIP). Os resultados mostraram um desempenho superior das matrizes com adições RHA em quase todos os ensaios, isso devido ao adensamento da zona IMF e da diminuição da quantidade de poros, aumentando- se, assim, a resistência e a durabilidade do compósito.

A Indústria da Construção Civil tem buscado novas tecnologias para o concreto através do uso de materiais e métodos alternativos visando aprimorar as suas características técnicas e, consequentemente o seu desempenho estrutural. Esse interesse é devido fundamentalmente ao fato de que o concreto é o material mais consumido no mundo o que faz com que qualquer modificação seja na sua fabricação ou no seu uso, ainda que mínima, possa representar um considerável avanço técnico científico positivo, quando se analisa a repercussão gerada em termos globais. Dentro deste contexto, se torna atrativo investigar a viabilidade do uso de pérolas de poliestireno expandido como substituto parcial do agregado convencional em blocos estruturais de concreto com relação à norma brasileira em vigor, com o intuito de obter uma redução no peso total das estruturas em alvenaria estrutural, e em consequência disso, uma economia de materiais e maior eficiência na execução. Em um sentido geral o programa experimental desta pesquisa se divide em duas fases sendo que a primeira consistiu na determinação do teor de EPS e o método de mistura adequado do concreto utilizado na fabricação dos blocos com EPS. Nesta primeira fase da pesquisa foram confeccionados corpos de prova cilíndricos de concreto utilizando 12 formulações, 3 teores de EPS e 3 aditivos poliméricos distintos aos quais se realizaram ensaios de resistência à compressão e densidade aos 7 e 28 dias. Também foram confeccionados corpos de prova prismáticos para determinar a retração linear dos diferentes traços analisados. Na segunda fase, se realizou a produção dos blocos de concreto convencionais com uma substituição de 15% em volume do agregado total do concreto por EPS. Alem disso, estes foram caracterizados mediante ensaios de: análise dimensional, absorção de água, área liquida e resistência à compressão nas idades de 7 e 28 dias de acordo com a norma NBR 6136. Finalmente, realizou-se uma análise comparativa entre os dois tipos de blocos, com a qual conclui-se que desde o ponto de vista técnico, é viável a utilização de EPS como agregado nos mesmos. Isto devido ao fato de que o bloco com EPS cumpre com os requisitos das características técnicas avaliadas para o bloco estrutural da classe C apresentando uma redução de 6,82 e 6,11% na resistência à compressão e no peso, respectivamente, em relação ao bloco convencional. Além disso, há indícios de que poderia cumprir com os requisitos da norma 6136 para retração linear para blocos estruturais da classe C.

O objetivo deste trabalho consiste em efetuar a caracterização numérica por seus
parâmetros modais (frequências naturais, taxas de amortecimento e modos de vibração) de um edifício auto portante com 16 pavimentos composto por alvenaria de blocos de concreto.
Os parâmetros modais experimentais da estrutura foram obtidos a partir do registro de suas vibrações devido as ações operacionais observadas em 53 pontos com duas horas de medição para cada. A caracterização numérica foi alcançada ajustando os valores modais de um modelo numérico baseado no MEF aos valores experimentais. Com o objetivo de validar a técnica, o procedimento de obtenção dos parâmetros modais foi realizado também em uma segunda torre semelhante a primeira, considerando 18 pontos com 1 hora de duração cada. O comparativo dos resultados das duas torres indicou que os parâmetros modais experimentais obtidos se aproximam dos valores reais. O modelo numérico final apresentou erro médio aceitável para representação de uma estrutura em alvenaria estrutural.

A simulação numérica tridimensional no estudo de escamentos multifásicos utilizando a Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) é uma ferramenta importante para saber as características do escoamento em áreas de Usinas Hidrelétricas indicando a viabilidade do comportamento das espécies aquáticas existentes neste entorno. O Brasil é um dos países com o potencial hidrelétrico mais representativo no mundo, portanto, os empreendimentos hidrelétricos formam parte importante para geração de eletricidade no país. O objetivo deste trabalho é combinar informações de um modelo hidrodinâmico tridimensional com informações biológicas, coletadas através de telemetria acústica, gerando um modelo de previsão de comportamento das espécies de peixes no trecho a jusante da Usina Hidrelétrica de Três Marias, em relação as variáveis hidráulicas. Gerou-se uma malha computacional multifásica (ar-água), do tipo não ortogonal estruturada, de um trecho de três quilômetros do rio, junto com o canal de fuga da Usina. A análise de escoamentos com característica tridimensional do modelo matemático foi elaborada através do Método de Volumes Finitos, ferramenta que auxilia na solução das equações de Navier-Stokes em um computador. Para as análises de dados biológicos juntos com as variáveis hidráulicas, considerando duas espécies de peixes Prochilodus argentus (curimatã) e Pimelodus maculatus (mandi amarelo), observou-se que ambos peixes, tiveram diferentes preferências com respeito as variáveis hidráulicas, durante os meses de novembro e dezembro. Nesta investigação se propus entregar um método para a combinação de dados hidráulicos e biológicos, para o estudo comportamental dos peixes na área do Canal de Fuga da Usina de Três Marias, lugar onde existe um risco maior, possibilitando a mortalidade de peixes no rio. Compreender os padrões de movimentos das espécies, fornece recursos para reduzir os impactos à ictiofauna. Este modelo foi desenvolvido com várias limitações, porém, elas podem ser melhoradas e utilizadas para outras Usinas Hidrelétricas e estudando o comportamento de outras espécies de peixes, diferentes das duas analisadas neste trabalho.

A preocupação com o meio ambiente e a escassez de recursos naturais têm levado à busca por alternativas de desenvolvimento mais sustentável. Diante desta necessidade, a utilização de resíduos se mostra como uma boa alternativa na redução dos impactos causados ao meio ambiente pelo consumo desordenado de matéria-prima e pela redução das áreas de disposição, considerando o crescente volume de resíduos descartados. Nesse contexto se inserem os resíduos gerados pelo corte de ardósia. Este trabalho tem como objetivo discutir as propriedades deste resíduo para aplicações em sub-base e base de pavimentação rodoviária flexível. Foram realizados ensaios de análise granulométrica por peneiramento, limites de Atterberg, índice de suporte Califórnia (ISC) com medida de expansão e densidade para misturas de resíduo de ardósia e argila. Os ensaios utilizaram a estrutura laboratorial do Centro Federal de Educação Tecnológica (CEFET/MG) em conjunto com a do Departamento de Estradas de Rodagem (DER/MG). As misturas (SB 75/25, SB 67/33, SB 60/40, SB 50/50, B 90/10, B 80/20 e B 70/30) foram feitas com sete teores propostos. Os resultados obtidos indicam que as misturas de resíduo de ardósia e argila mais indicadas para utilização como sub-base e base, respectivamente, de pavimentos flexíveis são SB 75/25 e B 90/10. De forma complementar, foram realizados ensaios de módulo de resiliência para todos os teores propostos, onde verificou-se que a mistura de resíduo de ardósia e solo apresenta bom comportamento resiliente. Desta forma, este estudo colabora para a aplicação dos resíduos gerados na extração da ardósia em pavimentação rodoviária, com base na viabilidade técnica e econômica da implantação e recuperação de rodovias estaduais de Minas Gerais; reduzindo assim as áreas de deposição e os impactos ambientais causados pelos mesmos.

Este trabalho apresenta uma análise e discussão, através de um estudo de caso, do emprego do sistema Light Steel Frame (LSF) utilizado na construção de 32 escolas denominadas Unidade Municipal de Ensino Infantil (UMEI), executadas no município de Belo Horizonte (MG). O sistema LSF permite a industrialização das principais etapas do processo construtivo, reduzindo significativamente o prazo de execução da obra, agregando qualidade dimensional, redução quantitativa da mão de obra, com melhorias no planejamento além de propiciar um elevado padrão de detalhamento de projetos executivos, com eliminação de improvisos nos canteiros de obras. O objetivo do estudo é analisar a tecnologia construtiva em LSF, identificando vantagens e dificuldades durante o planejamento e execução, por comparação aos sistemas convencionais além de discutir as adequações tecnológicas necessárias na passagem do sistema convencional para esse sistema. A análise dos dados e informações obtidas indicou que a utilização do LSF resulta em diversos aspectos positivos em comparação aos sistemas convencionais. Dentre eles, destaca-se maior eficiência do processo construtivo garantindo às obras um caráter essencialmente de montagem, potencializando a construção de equipamentos públicos em menor tempo e com melhor qualidade, tornando o processo construtivo mais racionalizado.

Desempenho de Matrizes de Cimento Aditivadas com Lama de Granito

Metodologia de Avaliação da Segurança de Barragens Baseada no Risco