Com base na demanda universal por saneamento, o aperfeiçoamento de tecnologias para tratamento de efluentes é essencial para garantir o desenvolvimento sustentável da sociedade. Como alternativa, a utilização de processos oxidativos avançados (POA) tem demonstrado potencial para aplicações na remediação ambiental, sendo uma alternativa para tratamento dos poluentes emergentes como inseticidas e fármacos. A fotocatálise é um POA que utiliza a luz ultravioleta para ativação de superfícies de semicondutores e promoção da degradação de poluentes adsorvidos. Pesquisadores têm utilizado de matrizes geopoliméricas, pela estabilidade física e química do compósito, como suporte para óxidos semicondutores metálicospara desenvolvimento de materiais fotocatalíticos. Para a matriz geopolimérica, a lama vermelhatem sido utilizada como precursor devido à sua composição química com a presença de silicoaluminatos, óxidos de sódio etitânio, que pode favorecer POA. Em complemento, óxidos semicondutores têm sido utilizados como agentes modificadores em geopolímeros para aprimorar a capacidade fotocatalítica dos compósitos. Não é claro na literatura o efeito da utilização dos óxidos de semicondutores na microestrutura e atividade fotocatalítica dos geopolímero modificados. Portanto, este trabalho avaliou a atividade fotocatalítica de geopolímeros à base de lama vermelha modificada por óxidos de semicondutores metálicos adicionados aos precursores no momento de mistura. Para avaliar a matriz geopolimérica modificada foram realizadas análises mineralógicas, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier,resistência à compressão eporosidade por absorção de água. A avaliação da atividade fotocatalítica foi determinada por meio da capacidade de degradação de soluções de azul de metileno sob condições escura e iluminada com luz ultravioleta, sem tratamento superficial ou com lavagem de superfície e com o reuso de catalisadores. Entre as principais descobertas, foram obtidos geopolímerosmodificados de alto desempenho à compressão(>79 MPa) com eficiência na remoção de poluentes de até 81,6%. Constatou-se que a utilização de diferentes semicondutores simultaneamente em geopolímeros promoveu um desempenho mecânico próximos da composição referência. Por fim, o uso de agentes modificadores não gerou materiais fotocatalíticos de maior eficiência na remoção de corantes ao comparar com o geopolímero sem adição de semicondutores, evidenciando o potencial fotocatalítico da lama vermelha. Contudo, há indicativos de uma maior capacidade de reuso de catalisadores sem necessidade de lavagens ou outros processos de restauração nas composições de geopolímeros com adições semicondutores.

A malha rodoviária compreende cerca de 21 milhões de quilômetro no mundo todo. O modal rodoviário brasileiro possui cerca de 65% de participação na matriz do transporte de carga, com relevância na produtividade de todos os setores da economia, portanto a manutenção e conservação da infraestrutura rodoviária impacta na otimização de recursos, segurança e conforto do usuário. Esta pesquisa investigou a possibilidade de substituir os agregados naturais por Pavimento Asfáltico Reciclado (RAP) com emprego de o cimento Portland como ligante/estabilizador, com o propósito de minimizar os impactos ambientais, provenientes da extração, processamento e transporte dos agregados naturais. Utilizou-se agregado RAP in situ para reparos localizados e reabilitação dos pavimentos flexíveis, a fim de manter o desempenho mecânico do pavimento, de forma a atender os requisitos normativos e ainda incorporar resíduos ao longo do corpo estradal. Foram estudadas as propriedades mecânicas de resistência à compressão não confinada, resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência e ensaio de durabilidade. Os materiais foram caracterizados quantos as propriedades físicas, mecânicas e químicas, em seguida o agregado RAP foi enquadrado na faixa granulométrica B do DNIT, recebendo 20% de material fino (solo arenoso), a mistura foi estabilizada com 0%, 3,5% e 7% de cimento Portland, os resultados obtidos em laboratório foram estatisticamente analisados por meio da análise de variância (ANOVA), teste de Tukey e análise de regressão, comprovando que o tratamento do RAP proporcionou efeitos positivos nos desempenhos das misturas para camada de base. Os resultados evidenciam que estabilização química com cimento Portland atribuiu maior resistência ao RAP, atendendo aos parâmetros normativos. A resistência à compressão não confinada com a adição de 3,5% de cimento Portland para a adição de 7% de cimento Portland obteve um aumento na resistência de 103,3%. A resistência à tração por compressão diametral com a adição de 3,5% de cimento para a adição de 7% de cimento Portland obteve um aumento na resistência de 72,1%. As amostras com 3,5% e 7% de cimento Portland possuem durabilidade média (perda de massa) respectivamente de 4,99% e 4,16% no 12° ciclo. O módulo de resiliência aumenta com a adição de cimento, para a adição de 3,5% de cimento Portland para a adição de 7% de cimento Portland o aumento obtido foi de 67,5%. Portanto, estes materiais podem ser aplicados em camada de base e sub-base de pavimentos e ainda contribuir para soluções ecologicamente corretas, de forma a promover maior sintonia com a sustentabilidade no setor de transporte, especificamente no modal rodoviário.

As estruturas de concreto armado continuam sendo um dos sistemas construtivos mais amplamente empregados no Brasil. Para assegurar sua qualidade e desempenho adequado, é fundamental o cumprimento de uma série de requisitos e diretrizes estabelecidos por normas técnicas, como a NBR 6118:2023 – Projeto de Estruturas de Concreto. No entanto, a verificação do atendimento a esses critérios normativos, especialmente em projetos elaborados com base na metodologia Building Information Modeling (BIM), representa um processo complexo, sujeito a falhas, elevado custo e significativa demanda de tempo quando executado de forma manual. Nesse contexto, um dos benefícios proporcionados pela metodologia está associado à utilização dos dados semânticos e geométricos do modelo BIM para a verificação automatizada de conformidade (ACC). No entanto, a aplicação da ACC ainda carece de estudos, especialmente no âmbito das estruturas de concreto armado. Nesse sentido, o presente estudo tem como objetivo avaliar o potencial e a assertividade do desenvolvimento e da aplicação de uma automação open-source, baseada nos padrões abertos openBIM, para verificação de requisitos normativos da NBR 6118. Para delinear os aspectos acadêmicos, adotou-se a metodologia de pesquisa construtiva para o desenvolvimento deste trabalho. Uma automação em linguagem Python foi desenvolvida, com o auxílio da biblioteca IfcOpenshell, para verificação de um conjunto de 12 regras em modelos BIM baseados no esquema Industry Foundation Classes (IFC), considerando todas as etapas que caracterizam uma ACC. A análise dessa solução foi conduzida nos âmbitos qualitativo e quantitativo, tanto em relação ao seu desenvolvimento, quanto à sua aplicação. Simulações práticas com dois voluntários foram realizadas para analisar a assertividade da automação. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade da aplicação, tanto do ponto de vista do desenvolvimento, uma vez que as limitações encontradas foram superadas, quanto do ponto de vista da aplicação prática, em que as simulações da automação apresentaram 96% e 100% de assertividade. Por fim, a solução desenvolvida foi disponibilizada em diretório aberto, visando contribuir para o avanço do tema no Brasil e no mundo.

Diante dos impactos gerados pelo transporte público nos centros urbanos, as cidades buscam nos ônibus elétricos a solução para mitigação das emissões de poluentes ou da emissão de ruídos de tráfego. Mesmo com rigorosas regulamentações, a poluição, tanto atmosférica quanto sonora, emitida pelo setor de transportes prejudica de diversas maneiras a saúde dos habitantes. Ainda que muito promissora e com constantes avanços, esta nova proposta de eletromobilidade ainda se desenvolve no Brasil, mesmo a sendo uma solução criada no início do século XX. O presente trabalho buscou identificar os impactos da transição para uso de ônibus elétricos observando o cenário do BRT de Belo Horizonte e visando identificar meios de financiamento desta transição. Os resultados apontaram que será preciso um aumento de 52 veículos para se cumprir o que é produzido hoje pelo sistema com os veículos a diesel. Este aumento, aliado ao alto custo inicial, acabam por impactar negativamente no custo mensal do sistema, triplicando os atuais custos mensais do sistema, considerando geração própria de energia e dimensionamento de infraestrutura rápida de carregamento. Partindo da hipótese de que seria possível buscar outras fontes de financiamento aproveitando os benefícios obtidos com os ônibus elétricos, como a saúde e tributação imobiliária, verificou-se que os ganhos econômicos indiretos obtidos ainda não são suficientes para reduzir totalmente o déficit da implantação. O ganho econômico com a saúde se mostrou irrelevante frente ao custo total do sistema, em decorrência do tamanho da frota em estudo. A correlação entre a emissão de material particulado emitido pelos veículos do sistema BRT e os eventos de saúde relacionados com a poluição atmosférica indicou que desde o início do sistema ainda não ocorreram mortes causadas pelas emissões provenientes do sistema BRT. Quanto a tributação imobiliária, mesmo que identificada uma valorização quando implantado o corredor de BRT, esta pode não ser suficiente para financiar as mudanças. Entende-se que outras medidas de menor impacto econômico podem ser tomadas visando a redução dos impactos ambientais causadas por sistemas de transporte rodoviário, por exemplo, a busca por outras tecnologias sustentáveis de propulsão como o biometano ou a reorganização da rede de transporte para uma malha mais eficiente e integrada.

Diante dos impactos gerados pelo transporte público nos centros urbanos, as cidades buscam nos ônibus elétricos a solução para mitigação das emissões de poluentes ou da emissão de ruídos de tráfego. Mesmo com rigorosas regulamentações, a poluição, tanto atmosférica quanto sonora, emitida pelo setor de transportes prejudica de diversas maneiras a saúde dos habitantes. Ainda que muito promissora e com constantes avanços, esta nova proposta de eletromobilidade ainda se desenvolve no Brasil, mesmo a sendo uma solução criada no início do século XX. O presente trabalho buscou identificar os impactos da transição para uso de ônibus elétricos observando o cenário do BRT de Belo Horizonte e visando identificar meios de financiamento desta transição. Os resultados apontaram que será preciso um aumento de 52 veículos para se cumprir o que é produzido hoje pelo sistema com os veículos a diesel. Este aumento, aliado ao alto custo inicial, acabam por impactar negativamente no custo mensal do sistema, triplicando os atuais custos mensais do sistema, considerando geração própria de energia e dimensionamento de infraestrutura rápida de carregamento. Partindo da hipótese de que seria possível buscar outras fontes de financiamento aproveitando os benefícios obtidos com os ônibus elétricos, como a saúde e tributação imobiliária, verificou-se que os ganhos econômicos indiretos obtidos ainda não são suficientes para reduzir totalmente o déficit da implantação. O ganho econômico com a saúde se mostrou irrelevante frente ao custo total do sistema, em decorrência do tamanho da frota em estudo. A correlação entre a emissão de material particulado emitido pelos veículos do sistema BRT e os eventos de saúde relacionados com a poluição atmosférica indicou que desde o início do sistema ainda não ocorreram mortes causadas pelas emissões provenientes do sistema BRT. Quanto a tributação imobiliária, mesmo que identificada uma valorização quando implantado o corredor de BRT, esta pode não ser suficiente para financiar as mudanças. Entende-se que outras medidas de menor impacto econômico podem ser tomadas visando a redução dos impactos ambientais causadas por sistemas de transporte rodoviário, por exemplo, a busca por outras tecnologias sustentáveis de propulsão como o biometano ou a reorganização da rede de transporte para uma malha mais eficiente e integrada.

A crise dos transportes públicos nas cidades brasileiras era previsível. Além da baixa qualidade, o custo da oferta dos serviços tem sido bancado pelas camadas médias e pobres da população. A crise se acentuou a partir de 2016, com a perda de poder aquisitivo dessas camadas. A pandemia agravou o problema: reduziu a demanda, diminuiu a rentabilidade e os serviços pioraram. A acessibilidade e eficiência do transporte público coletivo dependem majoritariamente das políticas tarifárias adotadas. Mas, para que este faça parte da solução dos problemas causados pelo alto índice de motorização nas cidades e pela elevada segregação sócio-espacial é preciso que haja uma compreensão das suas finalidades urbanas e a dimensão da sua importância. Quando o tema central é a metodologia de cálculo da tarifa, entra em cena o debate sobre o custo e a qualidade do transporte público coletivo urbano. Nos atuais modelos brasileiros de política tarifária a tarifa pública paga o custeio do sistema, ou seja, não existem mecanismos de subsídio tarifário. No mundo, várias têm sido as estratégias de financiamento do transporte público coletivo. Na França a contribuição patronal sobre o pagamento do transporte. Noruega e Inglaterra adotam o pedágio urbano como alternativa de compensação dos impactos no meio ambiente e no espaço urbano ocasionados pelos veículos individuais. Discutir e propor uma nova alternativa de financiamento para o sistema de transporte público coletivo, passa pela análise conceitual do princípio do federalismo fiscal enquanto estrutura governamental constituída e por um modelo de financiamento que se baseie em uma política de incentivo fiscal associada a fontes complementares de receita como arrecadação. Sem negligenciar o fato que essa mudança no modelo de remuneração traz consigo a necessidade de repensar outros aspectos deste sistema: o modelo regulatório, a configuração e a eficiência da rede de transporte, as tecnologias de acesso e informação do serviço.

Esta tese explora como os nanotubos de carbono (NTCs) podem influenciar as propriedades do concreto e sua aderência com as barras de aço, visando melhorar o comportamento mecânico, reduzir o uso de cimento e promover a sustentabilidade. A pesquisa está dividida em cinco capítulos, referentes a três revisões de literatura e duas etapas experimentais. A primeira revisão focou nos parâmetros que influenciam a aderência entre o aço e o concreto, destacando o papel das fibras e dos NTCs na melhoria da adesão e identificando lacunas na pesquisa. A segunda analisou a aderência em concreto com NTCs (CNTC), abordando técnicas de dispersão, tipos e teores de NTCs e seus efeitos na aderência, indicando a necessidade de mais estudos padronizados. A terceira revisão examinou o impacto dos NTCs nas propriedades mecânicas e de durabilidade do concreto, observando melhorias na resistência e na porosidade, além de enfatizar a necessidade de mais pesquisas sobre aspectos de durabilidade, como resistência à carbonatação e resistividade elétrica. Com base nesses estudos, foram conduzidos experimentos para avaliar as propriedades físicas e mecânicas do CNTC, utilizando NTCs pré-dispersos em partículas de cimento em meio isopropílico para produzir o concreto. Amostras cilíndricas foram preparadas com teores de NTCs de até 0,10% em massa de cimento (mc) para avaliar dez propriedades diferentes. Os resultados mostraram que teores de NTCs de até 0,05% mc melhoraram a resistência à compressão (+16%) e à tração (+29%), enquanto reduziram a porosidade (–12%). Por fim, uma investigação experimental analisou os efeitos da incorporação de NTCs (em suspensão aquosa) na aderência, usando ensaios de arrancamento em amostras cúbicas, examinando variáveis como teor de NTCs (até 0,10% mc), diâmetro da barra (d, 8 mm e 10 mm), rugosidade (lisa e nervurada) e comprimento embutido (4d, 5d e 5,6d). Os resultados mostraram que a incorporação de 0,05% de NTCs melhorou significativamente a aderência, especialmente para barras de diâmetro maior e comprimentos embutidos mais longos, diminuindo o comprimento de embutimento recomendado de 5d para 4d sem comprometer a adesão. O estudo também explorou a aplicação de NTCs apenas ao redor das barras de aço, mas essa abordagem gerou resultados menos eficazes. De modo geral, concluiu-se que a incorporação de NTCs melhora o desempenho do concreto e oferece uma solução sustentável, reduzindo o consumo de cimento e aço, contribuindo para maior eficiência estrutural e apoiando os esforços de descarbonização na indústria da construção.

OOs atuais eventos extremos, como altas temperaturas e inundações, são uma resposta da natureza frente às ações antrópicas. O planeta Terra urge por equilíbrio nos âmbitos ambiental, social e econômico. Visto que o cimento é o material mais consumido no mundo, o desenvolvimento sustentável passa, necessariamente, por práticas ecoeficientes no setor de construção. Os materiais álcali-ativados (AAM) constituem uma classe de aglomerantes alternativos sem clínquer, quase sempre produzidos a partir de resíduos. Essas características poupam recursos (matérias primas e energia) e reduzem as emissões de poluentes. Em paralelo, existe uma demanda urgente por infraestrutura básica, saneamento e mitigação de impactos ambientais. Os processos oxidativos avançados (AOP) têm sido aplicados com sucesso em remediação ambiental, principalmente despoluição de águas residuárias. Essas duas vertentes podem ser reunidas (AAM + AOP), gerando materiais funcionais com propriedades otimizadas e potencial autolimpante. Apesar de extremamente relevantes, os estudos nessa área ainda são incipientes e a associação AAM + AOP pode ser mais investigada, principalmente sobre a influência de óxidos semicondutores na matriz álcali-ativada. Nesse sentido, o presente trabalho investigou o desempenho de AAM à base de escória de alto forno modificado com sistema híbrido de fotocatalisadores Nb₂O₅-TiO₂/ZnO (AAM-X). Inicialmente, o AAM à base de escória de alto forno foi produzido a partir de dosagens com razões Si/Al, Ca/(Si+Al) e w/b que viabilizaram seu uso em engenharia de materiais. O precursor foi substituído pelos óxidos semicondutores nos percentuais de 2%, 4% e 8% e NaOH foi utilizado como ativador. Diversas abordagens foram adotadas para investigar o AAM-X de forma abrangente. A resistência mecânica atingiu 25 MPa e a análise química por FTIR reportou ligações Si-O-Na/Ca, o que indicou coesão e estabilidade físico-química da matriz. O potencial despoluente reportou até 91% de remoção de azul de metileno (MB) em solução e a constante cinética foi 2 vezes maior com incidência de ultravioleta. A investigação da interface sólido-líquido mostrou que a superfície do AAM ficou pigmentada, o que indicou boa interação entre matriz e moléculas de MB. A descoloração das soluções confirmou a tendência dos espectros de absorbância, tanto redução de intensidade quando à ocorrência de deslocamento hipsocrômico. A remoção de MB foi explicada por um processo de três vias, no qual atuaram de forma sinérgica os mecanismos de adsorção, fotocatálise e hidrólise alcalina. O pH e a condutividade da solução se mostram favoráveis à remoção de MB. A temperatura resultou em um aporte energético adicional, o que favoreceu a adsorção e aumentou a mobilidade iônica/molecular. Os achados inéditos aportados na literatura sobre AAM carregado com Nb₂O₅ podem contribuir para expansão da fronteira do conhecimento. Diante disso, os impactos deste trabalho vão além do escopo ambiental, conferindo um vínculo estreito com os objetivos de desenvolvimento sustentável propostos pela Organização das Nações Unidades, visto que a aplicação de AAM em despoluição de efluentes poderá melhorar a qualidade dos recursos hídricos e promover melhores condições de vida para as pessoas.

Rios são sistemas complexos e dinâmicos que, por suas ligações com características biológicas das comunidades aquáticas que deles dependem e por sofrerem grandes pressões antrópicas, demandam compreensão de seus aspectos bióticos e abióticos. Padrões hidrológicos e hidráulicos dos sistemas lóticos de água doce são igualmente importantes para estrutura das comunidades aquáticas e o funcionamento de ecossistemas. Dessa forma, quando gerada alteração nesses padrões por usos antrópicos, perturbações no ecossistema aquático são ocasionadas. Para entender mecanismos causais entre dinâmica do fluido e padrões de comportamento das comunidades aquáticas, tem-se a abordagem interdisciplinar da Ecohidráulica que integra conhecimentos da biologia (ecologia), geomorfologia e também da física (hidrologia, hidráulica) e que foca no detalhamento dos processos que ocorrem nos habitat físicos. A análise em microescala (<10-1 m) dos parâmetros hidráulicos de um escoamento tem permitido compreender movimentação de comunidades de peixes e macroinvertebrados bem como fornecer informação do impacto gerado por alteração nesses parâmetros nas respectivas comunidades. Para isso, tem sido utilizadas as variáveis conhecidas como padrões em Ecohidraúlica: velocidade e profundidade do escoamento. Entretanto, essas variáveis utilizam parâmetros médios no tempo e, portanto, não descrevem completamente todos os aspectos ecologicamente relevantes do escoamento. A turbulência por sua vez considera aspectos de variação temporal da velocidade de fluido e tem sido medida e simulada devido a avanços na instrumentação e em técnicas de modelagem numérica. Dessa forma, a presente tese de doutorado teve como objetivo geral analisar como os efeitos de turbulência interferem nos padrões de comportamento de comunidades aquáticas tropicais para fins de mitigação de impactos em córregos localizados em áreas sensíveis e de usinas hidrelétricas (UHE). Assim, essa tese buscou responder as seguintes perguntas de pesquisa: (1) As variáveis hidráulicas do escoamento explicam significativamente a presença ou ausência das espécies Pimelodus maculatus (mandi) e Prochilodus argenteus (curimba) no canal de fuga de uma UHE? (2) A turbulência explica significativamente a presença ou ausência das espécies Pimelodus maculatus (mandi) e Prochilodus argenteus (curimba) no canal de fuga de uma UHE? (3) As variáveis hidráulicas do escoamento explicam significativamente a presença de macroinvertebrados em rios próximos a cabeceiras? (4) Os padrões de uso de habitat hidráulico de macroinvertebrados encontrados em rios próximos a cabeceiras é semelhante aos descritos na literatura? (5) A turbulência explica significativamente a presença de macroinvertebrados em rios próximos a cabeceiras? (6) O poder explicativo das variáveis hidráulicas é diferente na avaliação da presença ou ausência das espécies Pimelodus maculatus (mandi) e Prochilodus argenteus (curimba) no canal de fuga de uma UHE e na presença de macroinvertebrados em rios próximos a cabeceiras? As principais respostas obtidas no estudo são: (1) O comportamento de mandi e curimba no canal de fuga da UHE Três Marias é explicado em cerca de 50% pelas variáveis hidráulicas estudadas; (2) Dos 50% no poder de explicação do comportamento das espécies, 34,8% são responsáveis pela energia cinética turbulenta, taxa de dissipação de energia e intensidade turbulenta que são variáveis hidráulicas relacionadas a turbulência; (3) De acordo com a Análise Fatorial de Dados Misturados (FAMD) o poder de explicação da combinação das variáveis qualitativas e quantitativas atinge cerca de 60% do evento com 31,7% de participação da dimensão 1 e 24,72% da dimensão 2. (4) Ao comparar Curvas de Uso desenvolvidas para o Leptonema de Taboões com curvas encontradas na literatura, percebe-se semelhança em picos na curva do Leptonema com as famílias Baetidae, Chironomidae e Hydropsychidae em preferir regiões de baixa velocidade (0 a 1,5 m/s), ocorrendo semelhança também em comparação com macroinvetebrados coletores e filtradores de outro estudo analisado; (5) A correlação de Pearson e o Modelo Generalizado Aditivo (GAM) apontam que a turbulência juntamente com a profundidade tem maior poder explicativo na presença de Leptonema se comparado a velocidade e substrato que são variáveis-chave nesse tipo de estudo; (6) O estudo evidencia a eficiência na análise de variáveis hidráulicas no evento de presença ou ausência de espécies de peixes e macroinvertebrados bentônicos, tendo o segundo grupo uma resposta ligeiramente maior (cerca de 60%) do que o primeiro (cerca de 50%), porém, o uso da turbulência se mostra mais responsivo com peixes do que com o gênero de macroinvertebrado estudado. A multidisciplinaridade característica da Ecohidráulica expõe sérios desafios, mas também produz ganhos importantes ao buscar entender a complexidade do regime hidráulico e sua influência em comunidades aquáticas, principalmente quando alteradas por intervenções antrópicas. Este trabalho demonstrou em duas situações muito diferentes, em termos de porte de rios, como a influência das variáveis ecohidráulicas é relevante no comportamento e hábitos de peixes e macroinvertebrados bentônicos. Os resultados obtidos nesta tese podem ser úteis a futuros trabalhos acerca de ações mitigadoras de impacto ambiental, na tomada de decisão de execução de projetos de estruturas mais conciliadoras criando um relacionamento mais consciente e sustentável com o meio ambiente.

A indústria da construção civil exerce papel fundamental no desenvolvimento social e econômico de um país. Entretanto, o setor gera impactos ambientais significativos no que tange a geração dos resíduos de construção e demolição (RCD). A gestão dos RCD é um dos principais desafios para o desenvolvimento sustentável, sendo uma solução a reciclagem de materiais na forma de agregados. Com a consolidação dos mercados de crédito de carbono, materiais passíveis de capturarem dióxido de carbono (CO₂) tem ganhado destaque por sua possibilidade de comercializarem os direitos de emissão de carbono nesses mercados, gerando ganho econômico. Nesse sentido, pesquisadores tem estudado a viabilidade da captura de CO₂ por meio dos agregados reciclados através do processo de carbonatação. A carbonatação ocorre através do contato entre o CO₂ e os íons de cálcio (Ca²⁺) presentes no cimento, reagindo e gerando compostos de carbonato de cálcio (CaCO₃) que ficam acoplados permanentemente ao material. Diante disso, esse trabalho buscou avaliar a capacidade de captura de CO₂ por meio de agregados reciclados produzidos a partir de blocos intertravados de concreto britado. Para isto, foi avaliado o pH no interior do concreto para confirmar o potencial de captação de CO₂ pelos agregados reciclados produzidos por ele a partir da alcalinidade proveniente dos íons de cálcio. Em seguida, os agregados RCD foram carbonatados em câmara climática e medições sucessivas pelos métodos de massa e termogravimetria (TG) foram realizadas para calcular o grau de carbonatação dos agregados e o CO₂ capturado. Posteriormente, foram os agregados carbonatados miúdos foram caracterizados novamente para avaliar a influência da carbonatação e aplicados em argamassas para estudo dos efeitos nas propriedades desses compósitos. Foram avaliadas por meio de ensaios físicos, mecânicos e de durabilidade. Como resultado, foi possível confirmar a possibilidade de captura de CO₂ pelos agregados reciclados de concreto e sua aplicação dentro dos mercados de crédito de carbono para ganho econômico. Além disso, a aplicação em argamassas sugere melhorias nas propriedades físicas, resistência a compressão e durabilidade contra água e ataque ácido, indicando o efeito positivo da carbonatação nos RCD. Com esses resultados, busca-se promover a sustentabilidade no âmbito de materiais de construção visando o desenvolvimento sustentável.

As espumas álcali-ativadas (EAA) combinam as vantagens das estruturas aeradas e das matrizes álcali-ativadas. O objetivo deste trabalho é estudar a influência do ligante, do tipo e da porcentagem de diferentes agentes espumantes, do regime de cura e da utilização de surfactantes nas propriedades físicas e mecânicas das espumas álcali- ativadas. Escória de alto-forno (EAF) e a escória de aciaria (EA) foram utilizadas como ligante. Peróxido de hidrogênio (H2O2) e o pó de alumínio (Al) foram escolhidos como agentes espumantes, Matchen AE11 e o dodecil sulfato de sódio (SDS) foram utilizados como surfactantes. Os resultados confirmam que EAA foram produzidas com sucesso usando EAF e EAF/EA (46,89 MPa e 29,02 MPa), mas o uso de EA resultou em menor resistência à compressão. Foram obtidos valores mais baixos de densidade quando foram utilizadas maiores quantidades de Matchen AE11. O uso de H2O2 e pó de alumínio reduziu a resistência à compressão e a densidade das EAA para ambos os regimes de cura. No entanto, entre as porcentagens testadas, o aumento da quantidade de agente espumante não resultou numa redução estatística da resistência à compressão. A cura térmica promoveu maior resistência à compressão no início da idade de cura, mas menor resistência à compressão após 28 dias. A adição de SDS contribuiu para o aumento de mais de 4 vezes na porosidade da formulação de referência. Além disso, as formulações produzidas combinando agente espumante e SDS apresentaram maior porosidade e menores valores de resistência à compressão e densidade, quando comparadas com as mesmas formulações sem surfactante. Para exemplificar, as formulações produzidas com 1% de H2O2 e 0,05% de Al curadas à temperatura ambiente apresentaram, respetivamente, 9,78 MPa e 10,64 MPa de resistência à compressão aos 28 dias e de densidade 1,47 g/cm3 e 1,37 g/cm3.

Esta pesquisa aborda a necessidade de explorar alternativas mais sustentáveis para a produção de cimento e concreto, motivada pelo crescente aumento das emissões de CO₂ e pelo considerável consumo de recursos naturais na indústria da construção. A aplicação do resíduo de xisto betuminoso (XB) como material cimentício suplementar (MCS), nesse contexto, pode favorecer o fomento da indústria produtora deste material e promover uma destinação adequada do resíduo gerado no processo de retorta. O estudo se concentra na viabilidade de incorporar xisto pirobetuminoso retortado (XR) e cinza de xisto betuminoso (CXB) como substitutos parciais do cimento Portland em argamassas. Especificamente, objetiva-se (i) determinar o teor ideal de XR e CXB, bem como a temperatura ideal de queima do XB a fim de obter cinzas; (ii) investigar a influência de parâmetros como a área de superfície específica e a composição química da CXB e do XR nas propriedades dos materiais cimentícios; e (iii) avaliar as propriedades no estado fresco (índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado) e das propriedades no estado endurecido (resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico, resistência à tração na flexão, índice de vazios, absorção de água por imersão e coeficiente de capilaridade) das argamassas contendo XR cru e calcinado em suas composições. Uma ampla revisão sistemática da literatura, utilizando o método ProKnow-C, permitiu definir teores ideais de substituição de CXB, com valores de até 30%, faixas de temperatura para queima do XB, em média a 600 ºC, e notar uma tendência de melhoria nas propriedades físicas e mecânicas de argamassas utilizando CXB e XR. Então, uma campanha experimental foi realizada, envolvendo ensaios de caracterização (BET, FRX e DRX) do XR cru e calcinado e ensaios nos estados fresco e endurecido em argamassas com teores de 10%, 15% e 20% de substituição de cimento Portland pelo MCS. Dentre as principais conclusões, destaca-se que (i) a substituição do cimento por XR reduziu a trabalhabilidade conforme aumentou o teor de XR devido à sua finura e forma dos grãos; (ii) as reações de hidratação do MCS resultaram em menores resistências à compressão aos 7 dias, mas aos 28 e 56 dias, as resistências foram iguais ou superiores ao traço de referência com 10% a 15% de XR calcinado a 600 ºC; (iii) a ativação térmica do XR melhorou a sua reatividade, aumentando a resistência das argamassas após 28 dias; aos 56 dias, o traço com 10% e 15% de XR calcinado apresentou resistência equivalente ao traço de referência; (iv) a temperatura de calcinação e a taxa de substituição ideais foram 600 ºC e 15%, resultando em redução de 11% (7 dias), 1% (28 dias) e aumento de 2% (56 dias) na resistência à compressão em comparação ao grupo controle; e que (v) acima de 15% de substituição, as argamassas apresentaram menores valores de resistência à compressão, módulo de elasticidade e tração na flexão, além de maiores índices de vazios, absorção de água e coeficiente de capilaridade, indicando elevada porosidade interna e baixas propriedades mecânicas. Espera-se que este trabalho promova a busca por soluções mais ambientalmente responsáveis na indústria da construção.

O desenvolvimento de novas tecnologias vem transformando vários setores da indústria,

envolvendo a utilização cada vez maior de robôs, inteligência artificial e grande volume

de dados. Um grande exemplo disso é a utilização de Impressão 3D (I3D) para

construção de edificações. Entretanto, é sabido que não somente esta tecnologia como

o setor da Construção Civil utiliza de grande quantidade de cimento Portland, que em seu

processo de produção emite grandes quantidades de CO2 na atmosfera, sendo um

grande problema para o meio ambiente. Deste modo, este trabalho investiga a viabilidade

técnica do uso de rejeitos da mineração como ligante e agregado em formulações de

argamassas para I3D, para que futuramente essas últimas possam ter menor impacto

ambiental, menor custo e assim serem empregadas em habitações de interesse social

no Brasil. A pesquisa utilizou um rejeito de flotação como agregado em substituição a

areia natural e um estéril de mineração (EM) como ligante substituinte ou complementar

à escoria de alto forno (EAF) álcali-ativada. Uma argamassa comercial para I3D a base

de cimento Portland (AR3D) foi utilizada como referência. Ensaios laboratoriais avaliaram

as propriedades (i) no estado fresco, tais como consistência, construtibilidade, evolução

da reatividade por calorimetria, tensão de escoamento como parâmetro reológico,

capacidade de extrusão e (ii) no estado endurecido, como resistência a compressão,

análise da microestrutura e visual das argamassas após a extrusão. Os resultados

indicaram que as formulações contendo rejeitos de mineração apresentaram potencial

para I3D, com desempenho reológico adequado e podendo atingir resistência mecânica

comparáveis à matriz de referência, dependendo da formulação. Uma mistura 50/50

EM/EAF é a formulação que mais se assemelha a AR3D sob o ponto de vista de evolução

de reatividade (ensaios calorimétricos) e reologia (tensão de escoamento), mas com

resistência mecânica inferior. Embora promissoras, as argamassas estudadas devem ser

validadas em ensaios em escala real, com o uso de impressoras 3D. A pesquisa reforça

o potencial de reaproveitamento de resíduos industriais na construção sustentável, com

impactos sociais e ambientais significativos.

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 &gt; IBTES &gt; 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 crescimento acentuado dos centros urbanos requer significativo investimento em infraestrutura. No Brasil, infelizmente, boa parte das cidades de pequeno e médio porte não recebe financiamento suficiente em áreas básicas como saneamento, drenagem e pavimentação. A ineficiência na prestação desses serviços públicos essenciais, combinadas com a construção irregular de habitações familiares de baixa renda em locais de riscos geológico-geotécnicos, favorecem a ocorrência de deslizamentos de taludes, principalmente nos períodos chuvosos. O poder público tem buscado propor políticas públicas em parceria com a Defesa Civil, visando minimizar eventos de movimentos de massa e seus respectivos danos (materiais e perda de vidas), destacando-se: revisão dos planos diretores, desapropriação de residências construídas em regiões de risco, construção de elementos civis de contenção como muros de arrimo, criação de sistemas de alerta a deslizamentos, entre outros. Os sistemas de alerta a desastres naturais, como deslizamentos de encostas e enchentes, têm sofrido significativo avanço nas últimas décadas, principalmente aqueles gerenciados em plataformas que utilizam Sistema de Informação Geográfica (SIG) para fazer o tratamento espacial e temporal das informações, pois permite e facilita a análise de uma série de variáveis em uma única plataforma de maneira rápida e eficaz. Com a automatização da cartografia geotécnica no final do século XX, muitos trabalhos técnico-científicos acerca do mapeamento de regiões potenciais aos movimentos de massa têm sido desenvolvidos. Essa pesquisa propõe uma metodologia para análise de suscetibilidade aos deslizamentos em municípios de pequeno e médio porte, utilizando-se plataforma SIG. Para aplicação da ferramenta proposta, foram escolhidos os municípios Ouro Preto, Mariana e Ouro Branco, todos pertencentes ao estado de Minas Gerais. Para realização da álgebra de mapas, os fatores condicionantes desencadeadores dos deslizamentos de encostas utilizados foram: geologia, geomorfologia, pedologia, declividade, uso e ocupação do solo, pluviosidade e direção das vertentes. Para operacionalizar a proposta, o método multicritério de apoio a decisão AHP foi escolhido, sendo possível, portanto, avaliar o peso (relevância) de cada critério adotado utilizando-se a opinião de especialistas. Essa pesquisa desenvolveu mapas de suscetibilidade a deslizamentos utilizando-se dados de acesso livre, indicando a probabilidade de ocorrer movimentos gravitacionais de massa em Ouro Preto, Mariana e Ouro Branco. Trata-se de informação importante para subsidiar a Defesa Civil (usuário final da ferramenta) no direcionamento de suas atividades, bem como auxiliar o próprio poder público na escolha de regiões que demandem de investimentos de infraestrutura, contribuindo, dessa forma, com a comunidade científica e a sociedade.

As mudanças climáticas representam um grande desafio para a humanidade e o constante agravamento de suas consequências representa um sinal de alerta para todos. As alterações no clima em áreas urbanas representam uma das principais considerações do tema, pois impacta diretamente a vida de um grande número de pessoas. As diretrizes climáticas brasileiras buscam seguir as metas internacionais e se baseiam em políticas relativamente recentes. Por conta disso, as melhorias em níveis locais são imprescindíveis para a continuidade do combate às mudanças. A agenda brasileira oferece embasamento para a criação de planos de ação climáticos e cada município tem autonomia para buscar as melhores alternativas de adaptação e mitigação. Os mapas climáticos urbanos (MCU) são instrumentos de checagem da interação entre o clima de determinada área com o ambiente construído instalado e serve para analisar a dinâmica climática durante o planejamento urbano. O MCU é geralmente constituído pelo Mapa Climático Urbano Analítico (MCUA) que reúne informações como a geográfica local e os aspectos climáticos, e pelo Mapa Climático Urbano de Recomendação (MCUR) que observa o processo de planejamento a partir das carências identificadas no clima urbano local. Este trabalho pretende elaborar um mapa de recomendação a partir das informações disponíveis no Mapa Climático Analítico de Belo Horizonte. A proposta é utilizar os dados do mapa climático para identificar as vulnerabilidades diante às mudanças climáticas e elaborar um manual com orientações para a adaptação da cidade. A metodologia a ser utilizada abarcará o estudo de mapas climáticos analíticos e mapas de recomendação realizados para outras regiões do Brasil e do mundo; o estudo de normas estrangeiras e nacionais correlatas ao tema; e a análise de legislações municipais, tais como o atual Plano Diretor de Belo Horizonte, dentre outras. Como resultados deste trabalho, espera-se dar continuidade aos estudos realizados no mapa climático analítico de Belo Horizonte e utilizar a legislação urbanística para promover adaptações na cidade.

Os recursos hídricos são indispensáveis para diversas atividades antrópicas. Ao longo dos últimos anos, a disponibilidade das águas superficiais tem sofrido alterações em função de mudanças no uso e solo das bacias hidrográficas. O conhecimento das alterações do regime de vazões de um curso d’água, bem como as causas que as provocaram, são importantes para manutenção dos ecossistemas aquáticos, bem como para preservação dos serviços ambientais prestados pelos corpos d’água. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a existência de relação entre as alterações climáticas, verificadas por meio da pluviosidade, e alterações hidrológicas em afluentes do Paraíba do Sul, importante bacia do Sudeste brasileiro, empregando métodos estatísticos. Esses compararam séries de dados hidrológicos de 20 anos definidas nos períodos de 1955-1975 e 2001-2021. Um aumento na pluviosidade foi identificado na bacia do Rio Preto, que também apresentou alteração no seu regime de vazões, indicado por índices de magnitude, frequência e taxa de mudanças, de diferentes formas ao longo do seu curso. O comportamento desses índices indica uma provável relação do escoamento superficial das regiões de cabeceira com efeitos das alterações climáticas enquanto que as vazões das regiões mais a jusante estão sob o efeito de alterações no uso e ocupação do solo. Dessa forma, ações futuras de gestão de recursos hídricos podem priorizar estratégias que minimizem a ou as principais fontes de alteração do regime de vazões, necessário para manutenção da integridade desse ecossistema, de forma a garantir seu uso permanente de maneira ecológica, social e economicamente viável.

As Usinas Hidroelétricas (UHE) são fontes de energia renovável cuja capacidade mundial deve aumentar nos próximos. Entretanto, apesar de possuírem aspectos atrativos para os gestores públicos, sua presença fragmenta rios e altera o regime natural de vazões, e tais mudanças abióticas provocam alterações significativas no comportamento de espécies de peixes, que podem ser extintas dependendo do grau de impacto. Por outro lado, na tentativa de propor soluções sustentáveis as UHEs existentes, a área de Ecohidráulica tenta diagnosticar esses impactos utilizando-se da modelagem numérica do escoamento hidráulico e de técnicas de monitoramento de comportamento de peixes em tempo real. Entretanto, o desenvolvimento de modelos numéricos para longos trechos de rios não é trivial, principalmente considerando a resolução suficiente para se captar processos físicos de escala reduzida, como a proporcional à movimentação de peixes, ou mesmo de partes complexas do escoamento, como as que ocorrem em zonas laterais de escoamento secundários (meandros) ou em áreas de saída de turbinas. Portanto, o objetivo geral da presente pesquisa foi elaborar modelos numéricos de escoamentos hidráulicos a jusante de barramentos que representem de forma significativa os processos físicos, necessários para a compreensão do comportamento de espécies de peixes, principalmente relacionados a atração exercida pelas turbinas e a utilização de corredores de natação. De forma a avaliar o uso de modelos hidrodinâmicos para impactos relacionados a usinas hidrelétricas e ictiofauna, uma revisão sistemática foi realizada de forma a subsidiar definições mais holísticas sobre tema bem como fornecer informações a respeito das características dos modelos a serem empregados. Foram construídos e validados modelos hidrodinâmicos bidimensionais e tridimensionais do escoamento hidráulico a jusante da UHE de Três Marias (Brasil). Diferentes aproximações relacionadas a turbulência foram aplicadas e os resultados hidrodinâmicos serão confrontados com informações de capacidade natatória de peixes neotropicais. Após a simulação, foram obtidas informações sobre características hidráulicas relacionadas a velocidade, energia cinética turbulenta (em inglês, turbulent kinetic energy, TKE) e deformação hidráulica (em inglês, total hydraulic strain, THS). Esse trabalho respondeu as seguintes perguntas: 1) Ocorrem alterações nos campos de velocidade e turbulência do escoamento a jusante da UHE devido a sua operação que possam influenciar o comportamento de cardumes de peixes nessas áreas? 2) Existem corredores de natação em áreas a jusante de UHE que podem levar os peixes a áreas próximas às turbinas?  3) Onde se concentram os principais estudos de modelos hidrodinâmicos aplicados à problemas de ictiofauna oriundos da operação de UHE? 4) Quais os principais impactos abordados nesses estudos com modelos hidrodinâmicos? 5) Quais os critérios de seleção das espécies estudadas e técnicas para obter os dados de comportamento de peixes? 6) Quais as principais características dos modelos hidráulicos numéricos para estudos de impacto a ictiofauna devido a UHE? 7) Os modelos tridimensionais RANS (em inglês, Reynolds Averaged Navier Stokes) e DDES (em inglês, Delayed Detached Eddy Simulation) são semelhantes no processo de captura de fenômenos hidráulicos, importantes para a compreensão do comportamento ambiental de espécies de peixes, em diferentes áreas do escoamento ao longo do trecho do rio? 8) Como se comportam as variáveis hidráulicas velocidade da magnitude, turbulência e a deformação hidráulica (apontadas como importantes explicadores do comportamento de peixes) em trechos a jusante de UHE ao longo da distância? Observou-se como resultados principais os seguintes pontos: 1) os campos de escoamento do canal de fuga da UHE apresentam uma deformação hidráulica e uma homogeneidade de velocidade maiores que o campo de escoamento do trecho de rio a jusante; 2) as velocidades do canal de fuga são baixas para indivíduos maduros de todas as espécies estudadas, as quais podem nadar do trecho do rio a jusante para áreas inseguras no canal de fuga no modo sustentável e prolongado por corredores disponíveis para as diferentes vazões simuladas; 3) existe uma ampla contribuição dos modelos de CFD em estudos de impacto de barragens nas comunidades de peixes, porém há uma prevalência de pesquisas em passagens para peixes; 4) observou-se um aumento nas pesquisas sobre espécies não-salmonídeas, nativas ou ameaçadas de extinção, especialmente na China; 5) a amostragem de dados de peixes, a extensão do domínio e a complexidade dos fenômenos estudados no escoamento desempenham um papel importante na definição do modelo numérico; 6) a seleção do software está relacionada ao tipo de impacto estudado e a associação de diferentes modelos tem aprimorado a simulação de comportamento de peixes no campo hidrodinâmico; 7) há poucas pesquisas no hemisfério sul e em áreas com grande diversidade de peixes; 8) a qualidade do habitat e a modelagem do movimento do peixe são áreas promissoras para o uso do CFD; 9) foram observadas diferenças na velocidade de escoamento, energia cinética turbulenta e deformação hidráulica dos modelos DDES e RANS; 10) o modelo DDES apresentou uma maior concordância com os dados ADCP; 11) a velocidade do escoamento foi significativamente relacionada à distância da represa e algumas áreas no trecho de três quilômetros podem atuar como barreiras de velocidade para o Pimelodus maculatus. Espera-se que as contribuições dadas por essa tese possibilitem o avanço na discussão científica sobre impactos ambientais oriundos de UHE em ambientes aquáticos.

A produção de cimento Portland apresenta significativa importância para o desenvolvimento social e econômico de um país, entretanto gera impactos ambientais desde a extração das matérias primas até produção do clínquer. Apesar dos impactos, a demanda de cimento Portland ainda é crescente em países em desenvolvimento como Índia, China e Brasil. Diante deste impasse, pesquisas para o desenvolvimento de materiais alternativos ao cimento Portland estão crescendo ao redor do mundo. Entre estas pesquisas destacam-se aquelas relacionadas aos materiais álcali-ativados (MAAs). Os MAAs são considerados mais sustentáveis que o cimento Portland por emitirem menos CO₂ durante seu processo de produção. Além disso, as matérias primas utilizadas no seu desenvolvimento são, geralmente, resíduos ou rejeitos de outros processos industriais. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) é um exemplo de resíduo gerado em grande escala no Brasil e com grande potencial de utilização para produção de MAAs. Diante disso, o presente trabalho desenvolveu MAAs utilizando a CBCA como precursor exclusivo. Para isto, a reatividade das cinzas foi avaliada por meio de testes químicos. Posteriormente, a viabilidade do material foi verificada por meio de ensaios físicos, mecânicos e de durabilidade. Como resultado verificou-se que as pastas álcali-ativadas produzidas a partir de CBCA como precursor exclusivo apresentam constituição estrutural semelhante a pastas produzidas a partir de precursores tradicionais. Além disso, concluiu-se que a CBCA é um precursor exclusivo viável uma vez que as pastas atingiram resistência mecânica significativa (21,39 MPa), baixa densidade aparente (1,74 g/cm³) e baixa porosidade (3,54%) aos 28 dias de cura. Em relação à durabilidade, concluiu-se que as matrizes produzidas a partir de CBCA como precursor exclusivo apresentam excelente resistência ao ataque ácido uma vez que apresentam aumento de resistência à compressão após 7 dias de imersão em ácido sulfúrico. Entretanto, em relação à reação álcali-sílica, conclui-se que as metodologias das normas brasileiras e estadunidenses não são adequadas para os MAAs produzidos exclusivamente a partir de CBCA, pois a imersão dos corpos de prova nos tanques ocorre antes da consolidação da matriz o que resulta em uma expansão excessiva do material. Além disso, conclui-se que a porosidade das pastas produzidas é diretamente proporcional a susceptibilidade a agentes agressivos das argamassas testadas. 

A produção industrial mais comum de fibrocimentos é a realizada pelo método Hatschek, um método alternativo para a produção de fibrocimentos é a extrusão, que apresenta menor custo de implantação, propriedades físico-mecânicas semelhantes, fibras orientadas, produtos de variadas formas e
tamanhos, e potencial utilização de resíduos. Este trabalho avaliou a produção de fibrocimentos pelo método da extrusão com a incorporação de cinza de casca de arroz em sua matriz. O estudo da modificação da matriz cimentícia em compósitos extrudados pouco é encontrado em artigos científicos, sendo um assunto novo a ser abordado, já sendo muito estudado em fibrocimentos produzidos pelo método Hatschek e
obtendo bons resultados mecânicos em comparação com matrizes cimentícias sem adições. A utilização dessas adições minerais (como a cinza), principalmente obtidas de resíduos é uma grande vantagem ambiental para esse método. O trabalho avaliou a cinco tipos de traços, com duas matrizes cimentícia
distintas, com 50% cimento e 50% filler e outra de 70% cimento e 30% filler, nessas matrizes foi incorporada a cinza de casca de arroz em diferentes proporções (10, 15, 20 e 30%). Foram realizadas 3 etapas, inicialmente avaliando a relação água/cimento e os traços sugeridos; uma segunda etapa
foi avaliado o comportamento reológico da matriz; na última etapa além do comportamento reológico do fibrocimento também foram realizados ensaios de caracterização física e mecânica. Os resultados demonstraram que a adição de cinza ao fibrocimento é viável para o método de extrusão ram, porém porcentagens acima de 15% não levam a alterações significativas nos resultados de caracterização mecânica. Também foi observada uma similaridade em resultados onde há adição de 10% de cinza de casca de arroz em uma matriz 70/30 (cimento/filler) e a matriz de 50/50 (cimento/filler), devendo ser melhor avaliado em novos ensaios.

A escória de aciaria (EA) é um resíduo sólido gerado durante o processo de fabricação do aço com uma

geração anual de mais de 270 milhões de toneladas de EA em todo o mundo. Devido à sua composição

química, propriedades mecânicas e físicas, a EA pode ser reaproveitada como matéria-prima alternativa

em diversas aplicações como na agricultura, estabilização de solos, construção de estradas e outros

materiais de construção. Apesar desse grande potencial de reaproveitamento, a taxa de recuperação de

EA varia entre 20% e 98% de acordo com cada país, o que gera um estoque/empilhamento excessivo,

se tornando um passivo ambiental e financeiro. Até agora, as principais aplicações que realmente

consomem quantidades consideráveis de EA são a construção de estradas e a reciclagem interna na

siderurgia, porém com muitas restrições. O setor da construção civil aparece como um potencial

consumidor de grandes quantidades de EA. No entanto, a instabilidade volumétrica da EA pode ser um

problema para aplicação em produtos à base de cimento Portland (CP). Um reaproveitamento mais

sustentável da EA seria como matéria-prima nos materiais álcali-ativados (MAA). Os MAA são materiais

alternativos que apresentam melhores desempenhos mecânicos e de durabilidade; também podem

incorporar grandes quantidades de resíduos industriais. Esta pesquisa investigou a viabilidade da EA

como ligante e agregado em MAA através da determinação dos parâmetros ótimos de ativação e do

processo de pré-tratamento necessário (cura úmida e carbonatação). As propriedades mecânicas,

microestruturais e de durabilidade foram avaliadas por meio de uma série de métodos de caracterização,

como microscopia eletrônica de varredura (MEV), microtomografia de raios-X (μCT), porosimetria por

intrusão de mercúrio (MIP) e expansão em autoclave, entre outros. Os resultados mostraram que, apesar

da baixa reatividade do EA, o processo de ativação alcalina e o endurecimento de pastas à base de EA

como um único ligante foram confirmados. De fato, os melhores resultados mecânicos (resistência à

compressão de até 20 MPa) foram obtidos com uma combinação de baixa concentração de Na2O (4%)

e módulo de sílica intermediário (1.50-2.22). Com relação ao uso como agregado, a cura úmida como

pré-tratamento é altamente recomendada para matrizes de MAA e PC para controlar a expansão tardia

da EA, produzindo materiais endurecidos após testes acelerados. Além do mais, a interface apresentou

a formação de um gel (provavelmente resultante da reação do agregado EA no sistema alcalino) que

promoveu a ligação entre os agregados e a pasta. Por outro lado, a carbonatação como pré-tratamento

afetou fortemente o desenvolvimento da resistência nas primeiras idades das argamassas MAA devido

à formação de carbonato de sódio no ativador. A argamassa MAA produzida com apenas EA como

ligante e agregado apresentou baixa resistência mecânica (até 5 MPa) e alta porosidade total.

Consequentemente, essa argamassa não tem resistência mecânica suficiente para ser avaliada em

testes acelerados. Os resultados desta pesquisa mostraram que o uso de EA como matéria-prima é

muito promissor para o desenvolvimento de MAA.

A busca por alternativas sustentáveis na indústria da construção civil vem se tornando cada vez mais necessária, dado o alto impacto ambiental gerado no consumo de recursos naturais não renováveis e produção de materiais como o aço e o cimento. O bambu se apresenta como opção viável para utilização na construção, abrangendo aspectos ambientais como o sequestro de carbono, recuperação de áreas degradadas e reflorestamento; aspectos sociais e econômicos, fomentando o desenvolvimento de áreas periféricas; e possui propriedades físicas e mecânicas que o tornam um material de alta eficiência e resistência. Apesar do potencial, o bambu ainda é pouco utilizado no Brasil devido à falta de normas e procedimentos técnicos bem desenvolvidos e, por se tratar de um material natural, necessita de mais estudos relacionados à sua geometria e os efeitos de agentes naturais, teor de umidade, insolação, dentre outros, para garantir durabilidade e segurança satisfatórias à estrutura. Dada a higroscopia do bambu e a diminuição da resistência do colmo quando submetido a um aumento do teor de umidade, a presente pesquisa avaliou os efeitos da hornificação - gerada por meio da aplicação de ciclos de secagem e molhagem - nas propriedades físicas, mecânicas e químicas do colmo, bem como sua capacidade de retenção e absorção de água após o tratamento, com o objetivo de reduzir a higroscopicidade do bambu e, consequentemente, reduzir a variações dimensionais e de capacidade resistente do bambu. Os resultados indicaram que a aplicação dos ciclos de molhagem e secagem aumentou a estabilidade dimensional do bambu, embora não tenha sido verificada uma redução da capacidade de absorção de água. Houve manutenção do módulo de elasticidade do material e leve redução da resistência à tração. Ensaios químicos e a análise de microscopia não apresentaram alterações significativas na composição do bambu após a aplicação de ciclos de molhagem e secagem.

O presente trabalho visa avaliar estruturalmente uma ponte ferroviária em concreto armado antes e após o reparo de um de seus apoios danificados através da Análise Modal Operacional e o Ensaio de Amplificação da Resposta. Ensaios estáticos aplicados em Obras de Arte Especiais são bem difundidos, entretanto vem sendo substituídos por ensaios dinâmicos, caracterizados pela sua eficiência, rapidez de execução, baixo custo e mínima perturbação ao serviço da estrutura. Os parâmetros modais obtidos por ensaios dinâmicos têm sido empregados na calibração de modelos numéricos, estudos de controle de vibração, avaliação estrutural e na caracterização de obras existentes, por vezes sem projetos da execução disponíveis. Inicialmente foi criado um modelo numérico no software SAP2000 com o qual foi planejada uma Primeira campanha de ensaios. Após processados, os parâmetros modais e fatores de amplificação foram comparados àqueles que foram obtidos com uma segunda campanha de ensaios, realizada em pontos próximos à região do reparo de um dos Encontros da obra. O comparativo de parâmetros modais obtidos antes e após o reparo não permitiu concluir que o dano pudesse ter sido previamente detectado pela técnica para a ponte objeto do estudo enquanto o modelo numérico calibrado reduziu as discrepâncias entre frequências experimentais e numéricas de 13,68% para 0,20%. A despeito de certas limitações, a OMA se mostra capaz de inferir sobre a rigidez global da estrutura, enquanto o ensaio de amplificação da resposta é capaz de avaliar se os elementos estão susceptíveis a esforços para os quais possivelmente não foram dimensionados, resultado da amplificação gerada por desníveis e imperfeições nas transições e juntas. O estudo definitivamente comprova a efetividade dos ensaios dinâmicos aplicados na caracterização e avaliação das condições estruturais de pontes de concreto armado desde que combinados a outros ensaios.

A fluidodinâmica computacional (CFD) é uma ferramenta que pode auxiliar nos estudos dos processos envolvidos no interior de wetlands construídos (WCs). No entanto, os métodos utilizados até então sacrificam detalhes importantes para uma análise aprofundada da hidrodinâmica desse sistema de tratamento de esgoto. O método dos elementos discretos (DEM) é uma abordagem aprimorada para modelagem do meio poroso e ainda não foi testado para WCs. Nesse trabalho a metodologia CFD-DEM foi introduzida e validada com dados experimentais de dois estudos de caso de WCs e compararam-se os resultados com a modelagem clássica do meio poroso de Darcy-Forchheimer. O modelo CFD-DEM demonstrou sua destreza pelos índices estatísticos de Willmot (IC) e Pielke (D_PIELKE), sendo que os IC calculados o acoplamento foi de 0,89 e 0,87 ante 0,29 e 0,00 do modelo clássico. O modelo CFD-DEM obteve boa concordância com o teste de traçadores onde os tempos de detenção médio simulados foram de 2,18d e 4,45d ante 1,83 e 4,55 do experimental, respectivamente. O modelo proposto conseguiu classificar com precisão a eficiência hidráulica dos leitos. Além disso, no pós-processamento dos dados, o modelo CFD-DEM foi capaz de identificar anomalias no escoamento e aspectos que modelagem clássica não foi capaz de simular. A aplicação do acoplamento entre CFD e DEM será útil para o desenvolvimento de modelos capazes de realizar análises mais complexas da hidrodinâmica de WCs.

Tradicionalmente, a análise estrutural baseia-se na hipótese de que os suportes são indeslocáveis devido à simplicidade. No entanto, o projeto convencional em que os recalques dos elementos de fundação são desconsiderados pode levar a resultados físicos incompatíveis com a realidade. A avaliação dos modelos numéricos utilizados na modelagem estrutural é uma etapa importante na análise e projeto de estruturas. Com o desenvolvimento de programas computacionais, é possível realizar análises que levem em consideração a rigidez do solo próximo às fundações, e assim obter resultados mais precisos para garantir a durabilidade, estabilidade e funcionalidade dos sistemas estruturais. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência da consideração da interação solo-estrutura (SSI) nas respostas de elementos estruturais de aço obtidos por uma análise estática de segunda ordem. Além disso, são avaliadas as respostas obtidas por diferentes tipos de procedimentos para a consideração da rigidez do solo na análise estrutural. As análises foram realizadas com o software comercial SAP2000. Foram analisados modelos de pórticos de aço espaciais, considerando apoios convencionais e a interação solo-estrutura. As fundações de fundação rasa foram consideradas. O solo, considerado como material elástico, foi modelado empregando-se elementos sólidos, elementos de mola baseados nas teorias de Winkler e Pasternak e utilizando-se malha de molas contínuas.  Foram analisados três pórticos com as mesmas características, mas com número de pavimentos diferente, mostrando a influência do aumento da altura e da rigidez do edifício nos resultados do SSI. Foi demonstrado que a consideração dos efeitos da interação solo-estrutura na análise estrutural de edifícios pode ter uma influência significativa na distribuição de tensões, deslocamentos e comportamento estrutural. Além disso, conclui-se que pórticos de aço podem ser afetados pelo tipo de apoio adotado e por mudanças na forma como o modelo considera a deformação do solo.

Os resíduos da construção contribuem significativamente para a poluição do meio ambiente. A construção civil busca por inovações que aumentem o desempenho de seus materiais, reduzam seus custos e garantam sua sustentabilidade. As argamassas são um tipo de compósito cimentício comumente utilizado para assentamento de tijolos, placas cerâmicas, revestimentos e reparos em estruturas. O uso de agregado miúdo reciclado no traço de argamassas tem se mostrado uma alternativa para a destinação dos resíduos de construção e demolição. No entanto, a substituição do agregado natural por agregados de RCD compromete as resistências à compressão, tração e flexão, bem como a durabilidade da argamassa. Nesse sentido, a incorporação de pequenas quantidades de óxido de grafeno (OG) em argamassas teria o potencial de melhorar suas propriedades mecânicas e de durabilidade. O presente trabalho propôs a avaliação das propriedades mecânicas e de durabilidade de argamassas confeccionadas com substituição de 100% dos agregados naturais pelos agregados de resíduos de construção e demolição (RCD), e adição de óxido de grafeno em dois teores de 0,05% e 0,10% (da massa de cimento). As argamassas foram confeccionadas em quatro traços: com agregado natural, com agregado de RCD, com agregado de RCD e adição de 0,05% de OG e com agregado de RCD e adição de 0,1% de OG. Os ensaios realizados abrangeram a resistência à compressão, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade, absorção de água e carbonatação. Os resultados dos ensaios indicam que a substituição do agregado natural por agregado de RCD mais adição de OG em argamassas de reparo resultaram no aumento da resistência à compressão (21%), da resistência à tração na flexão (10%), do módulo de elasticidade (6%) e na diminuição da carbonatação (8%) e da absorção de água (7%) comparada à argamassa de RCD.

Os administradores públicos, responsáveis pelas atividades de planejamento urbano, enfrentam grandes
desafios na busca por organizar, sintetizar e compreender dados coletados e armazenados de forma massiva nas
cidades. Tais informações são indispensáveis para a tomada de decisões assertivas em áreas-chave que têm
grande impacto na cidade e na vida em sociedade. Nesse contexto o presente trabalho consistiu em analisar e
identificar dados e parâmetros urbanos que possam ser priorizados, na elaboração de políticas públicas, com o
objetivo de promover cidades mais sustentáveis. Neste sentido foi desenvolvido um estudo de caso em Belo
Horizonte, cenário selecionado por possibilitar o acesso a informações em quantidade e qualidade adequadas,
bem como por conferir boa representatividade frente as principais cidades brasileiras. Os dados coletados e
atualizados periodicamente pelo município foram analisados tendo como referência indicadores e diretrizes
estabelecidos nas normas ISO 37.120/2017, ISO 37.122/2019 e ISO 37.123/2019, bem como nos 17 Objetivos
de Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pela ONU (Organização das Nações Unidas). A metodologia
desenvolvida permitiu a organização e análise das informações com uso de uma plataforma Web GIS
(Geographic Information System). Após a consolidação dos dados, foi possível estabelecer relações de causa e
efeito entre determinados parâmetros urbanos, problemas ambientais, sociais e econômicos. Os resultados
obtidos pela pesquisa contribuem com ideias e sugestões para promover e impulsionar cidades mais inteligentes
e sustentáveis no contexto brasileiro.

A construção civil é um dos setores mais poluente e geradores de resíduos, e visando minimizar os impactos gerados, a obtenção de uma matriz de cimento mais resistente e de maior durabilidade é apontada como quesito fundamental para a sustentabilidade nesse setor. Pesquisas apontam o uso de nanotubos de carbono (NTCs) como reforço da matriz cimentícia, cujo há indícios de que esse nanomaterial atua como nucleador dos produtos de hidratação e contribui para ganhos de resistência mecânica. O presente trabalho busca dados científicos que justifiquem os efeitos dos NTCs dispersos nas partículas de cimento anidro em solução não aquosa, principalmente de isopropanol. Dessa forma, pastas de cimento com teores de 0,05% e 0,10% de NTCs são avaliadas quanto as propriedades no estado fresco, propriedades mecânicas e comportamento microestrutural. É esperado por meio dos experimentos realizados compreender a influência dos NTCs dispersos em solução de isopropanol no processo de hidratação do cimento em escala microestrutural, relacionando ao comportamento mecânico.

A escória de alto forno granulada alcalinamente ativada é uma opção tecnológica e sustentável com promissora utilização como argamassa de reparo estrutural. Entretanto, argamassas produzidas a partir deste material apresentam elevada retração, quando comparadas com argamassas de cimento Portland.  O uso de precursores reagentes de materiais expansivos ou com taxa de retração menor que a escória, são potenciais mitigadores para a retração. Neste trabalho, óxido de magnésio, sulfato de cálcio e cimento Portland em percentuais entre 5 e 25% foram substituintes da escória de alto forno, em 10 diferentes formulações de argamassa álcali-ativada. As argamassas foram caracterizadas por difração de raios x,  calorimetria isotérmica, ensaio de resistência à compressão, absorção de água, retração livre e retração com restrição. A microestrutura foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados numéricos foram submetidos ao método de análise de variância, com delineamento inteiramente casualizado e teste de Tukey a um nível de significância de 5%, utilizando o software SISVAR. Os resultados apontaram para uma redução média de 60% na retração livre das formulações com cimento Portland aos 7 dias e de 30% a partir dos 28 dias, com qualquer percentual e substituição. A substituição por sulfato de cálcio ocasionou reações preferenciais com a solução alcalina e consequente queda do desempenho mecânico das formulações. Ainda assim, para substituição de 5% foi verificada queda redução e retração livre em 36% aos 28. O óxido de magnésio apresentou pouca dispersão na pasta, agindo como filler e nenhuma alteração na retração foi constatada. Nenhuma das formulações alterou a densidade de fissuras das argamassas na retração com restrição.

Em virtude dos acidentes ocorridos com barragens de rejeitos de mineração no decorrer do tempo, o monitoramento e os estudos do comportamento dessas estruturas são de fundamental importância, principalmente devido ao risco e aos danos que elas estão submetidas. Em análises dinâmicas de estruturas é possível avaliar a integridade estrutural e estabelecer um monitoramento por meio das vibrações da estrutura provenientes de ações dinâmicas. Um tipo de análise dinâmica empregado para verificação de integridade é a Análise Modal. Nesse tipo de estudo, é possível determinar os parâmetros modais, os quais governam o comportamento da estrutura sob carregamentos dinâmicos. Dentre eles, a frequência natural é um parâmetro que está relacionado com a rigidez e a massa da estrutura. Dessa forma, aliado ao ineditismo, o presente estudo teve como objetivo identificar as frequências naturais de uma barragem de rejeitos, como forma de monitoramento da estrutura a partir da Análise Modal Operacional. Foram registradas as vibrações operacionais da barragem de rejeitos com intuito de estabelecer um monitoramento contínuo, utilizando dois acelerômetros triaxiais. Os dados foram processados baseando-se na técnica de Decomposição no Domínio da Frequência para a obtenção dos valores relativos às frequências naturais da barragem e foi possível estabelecer as frequências mais dominantes para o monitoramento desse parâmetro. Durante o período de estudo, houve uma obra de reforço da barragem e pode-se verificar que a maioria das frequências naturais tiveram um ligeiro aumento em seus valores e que o nível d’água na barragem aumentou após a finalização da obra. Porém, como as variações nos valores das frequências naturais foram muito pequenos, essa obra de reforço não influenciou de forma significativa os valores das frequências encontradas.

A energia eólica vem ganhando cada vez mais relevância no cenário energético, como uma das principais alternativas de energia renovável para atender à crescente demanda mundial. Um dos principais desafios na construção de aerogeradores para produção de energia é o projeto de fundação que, além de apresentar custos significativo, deve satisfazer as exigências estruturais resultantes dos elevados momentos fletores e efeitos dinâmicos exercidos pela ação do vento. As estruturas em casca, pouco exploradas como fundações de aerogeradores, podem se apresentar como alternativa estrutural e economicamente mais eficiente que as estruturas planas. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo analisar o comportamento estrutural e geotécnico de cascas cônicas empregadas como fundações em aerogeradores onshore, por meio de análises numéricas utilizando o software SAP2000, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF). Para tal análise realizou-se um estudo de caso em um parque eólico, sob solo areno siltoso, localizado em Campo Formoso – BA. A estrutura em casca proposta atendeu às verificações de capacidade de carga, tombamento, rigidez rotacional, deslizamento, deslocamentos e distorções como fundação para aerogerador com torre de 80 m de altura e rotor de 110m de diâmetro. Ademais, a fundação em casca apresentou melhores resultados em comparação à fundação convencional quanto à capacidade de carga, tombamento e recalque, além de proporcionar uma redução do volume de concreto de até 41%, quando comparado à fundação convencional, ressaltando o potencial econômico desse tipo de estrutura. Além disso, foi possível verificar que a fundação em casca proposta atende plenamente às verificações em solos com rigidez de até 2.000 MN/m³, não sendo passível de aplicação em solos mais resistentes. Entretanto, a geometria em casca atende plenamente aos critérios de rigidez rotacional e recalque em solos com rigidez de até 10.000 MN/m³, bem como aos critérios de deslizamento em solos com rigidez de 4.000 MN/m³. Desse modo, é faz-se possível a usabilidade de fundações em casca para aerogeradores onshore em solos com rigidez elevada, mediante adequações na geometria e/ou reforços que atendam, também, às exigências de capacidade de carga e tombamento.  

A propagação de incerteza nos estudos de rompimento hipotético de barragem está associada a fatores como a determinação de parâmetros do escoamento hidráulico. A atribuição de valores para o coeficiente de rugosidade a partir da comparação de imagens de satélite com intervalos tabelados acarreta caráter pessoal, relacionado à experiência de quem analisa. Ocorre também a atribuição de um mesmo valor de coeficiente de rugosidade para grandes áreas, justificada pelos longos trechos, qualidade dos dados topográficos e gasto computacional das simulações. Esses fatores geram imprecisões nas respostas dos modelos, como a área inundada pela onda, informação crucial requerida em Planos de Ações Emergenciais. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi analisar de forma probabilística o efeito da variação do coeficiente de rugosidade no escoamento gerado pelo rompimento hipotético de barragem, caracterizando as incertezas a partir da área da mancha de inundação, tempo computacional, velocidade e profundidade em seções transversais ao longo do escoamento. Utilizou-se o software HEC-RAS 2D para modelar a propagação da onda gerada pelo rompimento hipotético da barragem de Três Marias tendo como critério de parada a Foz do Rio das Velhas (Brasil). Os valores de Manning para o coeficiente de rugosidade foram distribuídos de forma normal e uniforme, a partir do método de Monte Carlo, respeitando os dados de Uso e Ocupação do solo. Observa-se que os resultados para área, velocidade e profundidade não seguiram distribuição normal. A aplicação de teste estatístico mostrou que que não houve diferença significativa nos valores de velocidade e profundidade relacionados as duas distribuições utilizadas, porém quando comparado ao cenário determinístico, a distribuição normal apresenta maiores variações de percentis para os parâmetros em análise.

O aumento da população e sua concentração em regiões urbanas pode ocasionar, entre outros efeitos, elevações de temperatura do ar nessas áreas, especialmente nos trechos mais adensados. Esta relação se da por fatores como mudança do uso do solo, aumento da área construída, redução da área permeável, redução da reflexão das superfícies e emissão de gases estufa. Dentre as alternativas encontradas na literatura, visando a redução de temperatura em ambientes edificados, destaca-se a reintrodução de elementos verdes em regiões urbanas. O Brasil ainda apresenta um pequeno desenvolvimento de pesquisas nessa área, visto que o custo de desenvolvimento ainda se mostra como um fator impeditivo. Sendo este último um dos fatores principais para o reduzido número de casos da aplicação de tal sistema com este objetivo no cenário nacional. Neste contexto, o presente trabalho analisou o impacto da aplicação de um Sistema Vegetado Vertical (SVV) em uma edificação por meio do método de simulação numérica. Como referência, foi considerada uma edificação escolar naturalmente ventilada na cidade de Belo Horizonte e, para tanto foram desenvolvidos dois modelos termoenergéticos, sendo um contemplando as características originais da edificação e, o outro, com o SVV. Como resultado da simulação da foi verificada redução das temperaturas operativas no modelo com SVV em comparação com a condição original da edificação, com a mesma ordem de grandeza pontuada no estado da arte. Adicionalmente, foi confirmada a importância do sombreamento propiciado pelo SVV em fachadas cegas quanto à capacidade de redução das temperaturas ambientais, bem como o da correta definição da orientação para a instalação deste sistema. Como contribuição, espera-se que os resultados obtidos neste trabalho possam auxiliar a tomada de decisão dos projetistas e responsáveis quanto ao impacto que a inserção de elementos verdes pode ter na melhora das características térmicas das envoltórias de edificações bem como nas condições ambientais no seu interior.

As estruturas podem sofrer processos de deterioração decorrentes de diversos fatores, como falhas nos processos construtivos, utilização de materiais de baixa qualidade, ausência de manutenção adequada e degradações naturais ao longo da vida útil. A identificação destes danos é de grande importância na engenharia, pois auxilia na aplicação de medidas corretivas garantindo a segurança estrutural. Uma das formas de monitorar a integridade estrutural (SHM) consiste em observar as alterações nos parâmetros modais das estruturas ao longo do tempo. Neste contexto, esse trabalho visa avaliar a sensibilidade das frequências naturais obtidos a partir da técnica de identificação estocástica FDD (Frequency Domain Decomposition) em encontrar possíveis danos em estruturas. Para isso, foram realizados ensaios experimentais em vigas de aço de seção I, introduzindo danos correspondentes a aproximadamente 2,25%, 8,15%, 16,3%, 21,36% e 24,25% de redução de área. Posteriormente, foi efetuado o processamento de sinais para determinação dos parâmetros modais. Além disso, procedeu –se a elaboração de um modelo numérico baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) utilizando o software ANSYS para complementar os resultados experimentais.

 relevância do uso de resíduos de construção de demolição, também chamados de RCD, vem aumentando principalmente devido a questões econômicas e ambientais. A atual tendência em diversas economias em desenvolvimento é olhar para os RCD como um recurso em potencial para diversos propósitos, inclusive utilizá-los como agregados em concretos. Sua utilização, no entanto, prejudica a resistência mecânica e a trabalhabilidade do concreto. Modificações nos métodos de mistura de concreto e adições de materiais pozolânicos são alternativas que visam mitigar os efeitos negativos decorrentes do uso de RCD. A presente pesquisa busca, por meio da adição de cinzas de casca de arroz (CCA) e do uso de métodos de mistura de concreto propostos pela literatura, mensurar e analisar a melhoria causada às à resistência à compressão, microestrutura e trabalhabilidade do concreto fabricado com resíduos de construção e demolição. Os RCD foram obtidos na estação de Reciclagem de Entulho da Prefeitura de Belo Horizonte. Após obtenção, foram submetidos a um processo de limpeza, retirando os contaminantes identificados. Foi realizada uma análise de método de secagem para uso dos RCD na confecção do concreto. Foram variados os percentuais de adição de RCD (0 e 100%) e utilizadas adições de cinzas de casca de arroz e os métodos de mistura em três fases (Triple Mixing Method) e duas fases (Two-stage mixing approach), totalizando oito traços de concreto. Foram executados ensaios de resistência à compressão, absorção de água, abatimento de tronco de cone e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os concretos produzidos pelo TM apresentaram melhores níveis de resistência à compressão e maior absorção de água que aqueles produzidos pelo TSMA A análise da microestrutura apontou maior densificação da ZTI para os concretos produzidos pelo TM, registrando maior presença de produtos de hidratação no local, em especial quando utilizadas cinzas de casca de arroz.

O solo é o mais antigo e também o mais utilizado material da construção civil. O Brasil, assim como outros países que passaram por um rápido processo de desenvolvimento de urbanização, possui desafios referentes a “saúde dos seus solos”. Diferentes poluentes contaminam o solo, destacando se os hidrocarbonetos de petróleo. Os métodos geofísicos são uma alternativa para a detecção de plumas de contaminação, em especial a eletrorresistividade. O presente trabalho teve como objetivo, avaliar a resistividade do solo em função da variação e interação de quatro fatores: concentração do contaminante, granulometria, teor de umidade e do tempo de permanência do contaminante no solo. Para isso, experimentos controlados em laboratório, utilizando a eletrorresistividade, foram realizados em um aparato experimental cilíndrico de PVC e solos em diferentes combinações dos fatores: i) teor de água (30%, 40% e 50%); ii) diferentes granulometrias (<2mm a 0,06mm e <0,06mm) e concentrações de óleo diesel (0%, 5% e 10%), foram armazenado em recipientes hermeticamente fechados por sete meses. Dois tipos de análise de variância foram utilizados: a fatorial e a pareada. Resultados indicaram que os quatro fatores e a interação entre eles explicam significativamente o processo de biodegradação, medido indiretamente pela resistividade. Esse processo não estabiliza com sete meses e sua velocidade da atuação depende da configuração dos fatores granulometria, teor de umidade e concentração do diesel. Na maior parte dos cenários com diesel, ocorreu uma queda da resistividade nos segundo, terceiro e quarto mês, o que pode indicar o início da biodegradação do óleo diesel. Finalmente, o método desenvolvido na presente pesquisa, para avaliação da biodegradação por meio da resistividade do solo, provou-se ser eficiente na detecção de padrões de solo contaminado e pode ser empregado futuramente em estudos de contaminação de diferentes solos por diferentes contaminantes.

A procura por simulações estruturais numéricas mais precisas tem crescido na mesma ordem que as construções se tornam mais esbeltas e flexíveis. Neste cenário, softwares baseados na resolução de modelos matemáticos são cada vez mais utilizados. Estes softwares permitem a obtenção da resposta da estrutura frente uma grande variedade de ações, sendo o método dos elementos finitos (MEF) o mais utilizado. Existe uma dificuldade em simular de forma correta alguns parâmetros, como as condições de contorno e características especificas dos materiais. Esses parâmetros geram diferenças de respostas entre o modelo numérico e a estrutura real. Para contornar essas dificuldades, existem métodos de calibração de modelos. Tais métodos consistem em alterar parâmetros estruturais de certos pontos do modelo, gerando respostas na qual as características físicas da estrutura real e a do modelo estejam bem próximas. Entretanto, quando o processo é feito manualmente, depende da experiência do analista, além de demandar muito tempo, tornando o método inviável em alguns modelos. Neste contexto, este trabalho apresenta um software complementar ao MEF, que realiza a calibração automática de modelos, por um procedimento simplificado, baseado no método da sensibilidade. Após o desenvolvimento, o software de otimização foi testado ao calibrar vigas metálicas e uma torre metálica, cujo as frequências naturais foram extraídas por ensaios experimentais. A calibração foi feita por meio de alterações automáticas e iterativas em parâmetros desconhecidos das estruturas. Pela diferença entre as frequências naturais coletadas experimentalmente e as frequências naturais numéricas, foram obtidos valores de menor resíduo. Para seleção de resultados ótimos, foram selecionados os menores resíduos onde os modos de vibração numérico e experimental estavam pareados. Apesar do custo computacional, o tempo de execução do software foi considerado aceitável. Além disso, foi possível encontrar valores dos parâmetros desconhecidos que geraram pequenos resíduos.

Concreto de ultra alto desempenho (CUAD) é um concreto com alta durabilidade, baixa porosidade e altas propriedades mecânicas. A durabilidade e a resistência do CUAD são obtidas utilizando modelos de empacotamento de partículas para a otimização das composições e possibilitam a construção de estruturas mais leves, com menores seções transversais, e duradouras, que podem resultar e redução de impactos ambientais. Entretanto, o alto consumo de cimento (cerca de 900 kg/m³), material com altos impactos ambientais, é um empecilho nesse aspecto. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo mensurar os impactos ambientais causados pelo CUAD e avaliar se as reduções em consumo de materiais compensam os impactos causados pela grande quantidade de cimento utilizado. Corpos de prova de CUAD foram desenvolvidos para avaliação das propriedades mecânicas, que foram utilizadas no dimensionamento de vigas protendidas. A avaliação do ciclo de vida (ACV) foi realizada para a produção de 1 m³ de concreto e de uma viga protendida para comparação dos impactos ambientais com o concreto convencional nos dois casos. Cinzas da casca de arroz e do bagaço da cana de açúcar foram avaliadas como substituição parcial de cimento. Como resultado, obteve-se que o dimensionamento de uma viga protendida em CUAD pode reduzir o consumo de concreto em 46,5%, aumentando o consumo de cimento na estrutura em 11%. As cinzas pesquisadas podem ser utilizadas na produção de CUAD sem alterações no dimensionamento das vigas protendidas. A análise dos resultados da ACV indicou que, embora o CUAD seja um concreto com mais impactos ambientais por m³ produzido, sua aplicação prática e a possibilidade de reduções pode reduzir os impactos ambientais quando aplicado na produção de vigas protendidas. A substituição de cimento pelas cinzas pode ser positiva no concreto, reduzindo o consumo de cimento em relação à produção da viga em concreto convencional, porém é importante levar em consideração as distâncias de transporte e a avaliação de todas as categorias de impactos ambientais para a definição de cinzas ou quaisquer outros materiais que possam substituir o cimento.

As normas atuais de dimensionamento de estruturas em aço orientam a consideração dos efeitos de segunda ordem na análise estrutural, pois esses efeitos podem causar variações significativas na distribuição dos esforços internos, nos valores de deslocamentos nodais e na estabilidade da estrutura. Diversas normas apresentam procedimentos de análise aproximados que são capazes de considerar os efeitos de segunda ordem, tal como o método B₁-B₂, uma vez que a consideração mais precisa é demorada e complexa. As ligações entre vigas e pilares desempenham uma função importante no comportamento das estruturas de aço, visto que a resposta global das estruturas é influenciada pela flexibilidade dessas ligações. Em geral, na análise estrutural, considera-se as ligações viga-pilar com comportamento idealizado, totalmente rígidas ou totalmente rotuladas, o que pode resultar em valores imprecisos das respostas estruturais, uma vez que muitas ligações exibem comportamento não linear intermediário, denominado como semirrígido. A consideração de ligações semirrígidas na modelagem de pórticos planos de aço é relevante, pois reflete de forma mais fidedigna o comportamento da estrutura e permite, assim, uma análise elástica de 2ª ordem mais realista e confiável. Neste contexto, este trabalho visa avaliar a influência do comportamento da ligação entre viga e pilar na análise estrutural elástica considerando os efeitos de segunda ordem, pelo método aproximado B₁-B₂ e pelo método rigoroso. Para isso, foram determinados os momentos fletores solicitantes nos pilares e deslocamentos nodais horizontais de pórticos planos, por meio do programa PPLANLEP, a partir de uma análise elástica de 2ª ordem, que insere o comportamento não linear das ligações por meio de trechos lineares da curva M-θ_r para as análises rigorosas, e as rigidezes secantes k_i0 e k_b para as análises aproximadas. As análises comparativas realizadas demonstraram que o método aproximado B₁-B₂ considerando a influência das ligações apresentou boa correlação com o método rigoroso em 2ª ordem elástica.

O descarte de resíduos é um problema tanto para a construção civil quanto para a agroindústria. Locais adequados para a deposição desses resíduos está cada vez mais escasso e de difícil acesso. Diante dos problemas ambientais que os resíduos e a produção de cimento geram, torna-se importante estudar alternativas de uso e redução desses materiais. Além de reduzir a demanda por aterros, o uso desses materiais também evita a extração de matéria-prima para a produção de novos concretos, preservando o meio ambiente. A presente pesquisa teve por objetivo avaliar o uso de agregados graúdos produzidos a partir dos resíduos de construção e demolição (RCD) em substituição ao agregado natural (AN) e o uso de cinza de casca de arroz (CCA) em substituição parcial ao cimento. Os agregados de RCD (ARCD) passaram por um processo de limpeza e separação de contaminantes para que pudessem ser utilizados. Foram realizados ensaios de caracterização do agregado graúdo de acordo com as normas nacionais. A CCA também foi submetida à ensaios para caracterizar sua composição química e propriedades físicas. Os agregados graúdos foram substituídos em 50 e 100% e o cimento em 10, 15 e 20%. Misturas com diferentes proporções de agregados reciclados e de adição mineral foram testadas através de ensaios mecânicos e de durabilidade para avaliar a viabilidade do seu uso. Os resultados obtidos indicam que o uso da CCA contribuiu para melhorar as propriedades do concreto com ARCD de maneira satisfatória, possibilitando o uso desse tipo de agregado em concretos para fins estruturais.

Os concretos de ultra-alto desempenho (CUAD) são aqueles cuja mistura conduz à resistência à compressão maior que 150 Mpa e propriedades consideravelmente superiores se comparadas aos concretos de alto desempenho e aos concretos convencionais. Para alcançar tal performance, as misturas de CUAD muitas vezes contam com a presença de nanomateriais agindo na estrutura de poros do concreto, dentre esses materiais encontram-se os nanotubos de carbono (NTCs). Os NTCs, em razão de suas propriedades mecânicas superiores, são indicados para nanorreforço na matriz de compósitos de cimento de ultra-alto desempenho. Constata-se que poucas pesquisas envolvendo misturas de CUAD com incorporação de NTCs vêm sendo desenvolvidas, apesar de alguns estudos recentes indicarem que a incorporação dos mesmos como reforços da matriz pode resultar em melhoria significativa da microestrutura do concreto. Uma das maiores lacunas no conhecimento envolvendo os CUAD reside no seu comportamento quando exposto às elevadas temperaturas, inclusive o assunto constitui aspecto de preocupação, já que o fenômeno do spalling (lascamento explosivo em elevadas temperaturas) é característico de materiais com microestrutura muito densa. Nesse sentido, os nanotubos de carbono são bons condutores térmicos e podem influenciar esse comportamento. Diante desse contexto, a presente pesquisa tem por objetivo estudar o comportamento de CUAD reforçados com diferentes percentuais de NTCPMs (Nanotubos de carbono de paredes múltiplas em 0,05 e 0,1%) avaliando suas propriedades frente a um traço de referência sem incorporação. Nesse sentido, foi desenvolvido traço de CUAD através do modelo de empacotamento de partículas Modificado de Andreassen. O traço conta com materiais criteriosamente selecionados, sendo cimento, microssílica, cinza da casca de arroz, nanossílica, areia e superplastificante (no sentido de se obter trabalhabilidade mesmo com fator água cimento muito baixo de 0,21). Os exemplares do material serão submetidos a ciclos de aquecimento e seus efeitos serão avaliados por meio de seu comportamento mecânico, ocorrência do fenômeno do spalling, perda de massa e avaliação da microestrutura. Para auxiliar a compreensão dos resultados, serão também avaliadas propriedades de condutividade e expansão térmica.

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®.

A identificação das forças de protensão em peças de concreto armado é um tema de interesse de diversas pesquisas, principalmente aquelas ligadas ao monitoramento da integridade estrutural, reforma e manutenção de estruturas e aprimoramento de parâmetros estruturais. Uma das técnicas difundidas para se avaliar esta força de protensão atuante em uma peça é a análise modal operacional. Porém, diferentes estudos de análise modal de concretos protendidos apresentam diferentes conclusões sobre como tratar a influência da carga de protensão na rigidez de uma peça de concreto protendido, variável importante para a correta estimativa da carga de protensão existente. Desta forma, a pesquisa proposta buscará avaliar através da análise modal operacional a influência do carregamento axial de protensão nas frequências naturais de diferentes vigas de concreto protendido destinada a um viaduto rodoviário. Serão realizadas medições em campo nas vigas antes, durante e após o processo de protensão de cada viga. Nas medições serão utilizados dois acelerômetros multiaxiais com taxa de amostragem de 500Hz. Os dados obtidos em campo serão processados através de um programa computacional desenvolvido em Fortran que utiliza a técnica de Decomposição no domínio da Frequência para a obtenção das frequências naturais. Os espectros de frequências naturais das medições antes, durante e depois da protensão serão comparados para cada peça medida, a fim de se avaliar a influência da carga de protensão na rigidez das mesmas. Espera-se observar através da comparação dos espectros frequência obtidos da decomposição no domínio da Frequência antes, durante e após a protensão um aumento nos valores das frequências naturais das vigas estudadas, configurando assim um aumento de rigidez do elemento devido à carga de protensão.

A hidroeletricidade é uma importante fonte significativa na matriz elétrica de vários países no mundo. Entre os impactos ambientais causados pelas usinas hidrelétricas ressalta-se o bloqueio da rota de migração de peixes, que podem se acumular em partes do canal de fuga quando na ausência de medidas mitigadoras. O presente trabalho analisou a influência de variáveis hidráulicas do escoamento do canal de fuga sobre a presença de peixes na Usina Hidrelétrica de Três Marias (Brasil). Neste local em 2007, 7 toneladas de peixes foram mortos durante parada de turbinas e abertura de vertedor. Velocidade, vorticidade, energia cinética turbulenta, intensidade turbulenta, dissipação de energia e deformação hidráulica ao longo escoamento, gerado por um modelo hidrodinâmico 3D no software Ansys, foram comparadas com as presenças do Pimelodus maculatus (mandi) e do Prochilodus argenteus (curimba), conseguidas com telemetria acústica de estudo prévio. Os resultados indicaram maior presença dos peixes próximo a Turbina 1, cujos valores de velocidade, vorticidade e deformação hidráulica foram maiores em relação as outras partes. A análise fatorial para dados misturados constatou que a combinação da energia cinética turbulenta, taxa de dissipação de energia, intensidade turbulenta e vorticidade explicou 34.8% da variância, seguida pela combinação da deformação hidráulica, vorticidade e velocidade com 21.3%. Em termos medianos, a variância foi diferente para duas espécies e o mandi teve percorreu pontos com padrões hidráulicos diversos. Conclui-se que a combinação de variáveis hidráulicas atrai ambas espécies para área da turbina 1, área insegura para permanência dos cardumes.

A norma de desempenho NBR 15.575:2013 foi criada para garantir que as edificações habitacionais brasileiras sejam entregues aos usuários com padrões mínimos de conforto e segurança. Esta norma estabelece os critérios mínimos para o desempenho das edificações residenciais que devem ser cumpridos por construtores, projetistas e fornecedores. Para avaliar o requisito “durabilidade dos sistemas de vedações verticais”, esta norma estabelece a realização de ensaio por meio de exposição à ação de calor e choque térmico. Após 5 anos da publicação da NBR 15.575:2013 várias pesquisas foram desenvolvidas sobre a aplicação deste ensaio. Estas pesquisas apontaram a existência de lacunas nas instruções e parâmetros para a realização deste ensaio como, por exemplo, a definição do tamanho dos corpos de prova e a quantidade de ciclos (aquecimento/resfriamento) necessários para o ensaio. Assim, o objetivo desta pesquisa foi analisar o comportamento de corpos de prova com diferentes dimensões, quando submetidos ao ensaio prescrito. Para tanto, corpos de prova em alvenaria de bloco cerâmico, com revestimento em argamassa projetada e acabamento final com sistema de pintura acrílica, com dimensões distintas foram submetidos a 10 e 20 ciclos de aquecimento/resfriamento. Ao final dos experimentos, foi estatisticamente comprovado que há influência da altura dos corpos de prova sobre os resultados do ensaio (as médias dos valores dos deslocamentos obtidos, normalizados em função da altura do corpo de prova, não podem ser consideradas estatisticamente iguais) além de terem sido recolhidos fortes indícios que o número de ciclos não possui influência no deslocamento e nos itens a serem avaliados por inspeção visual. Comprovou-se também que os valores de resistência de aderência à tração dos revestimentos não foram reduzidos após a submissão aos ciclos térmicos. A pesquisa apresenta resultados que evidenciam a necessidade de revisão dos parâmetros e critérios estabelecidos por esta norma.

A proibição do uso de amianto como reforço de fibrocimento em alguns países e a escassez desse mineral têm estimulado a pesquisa acerca da utilização de fibras alternativas em compósitos cimentícios. Os fibrocimentos com reforço de fibras alternativas ao asbesto, em especial as fibras naturais, consistem em uma alternativa eco-friendly e de baixo custo em função da disponibilidade e de serem oriundas de fontes renováveis. Por outro lado, a produção de fibrocimentos com fibras alternativas requer cuidados especiais para garantir a qualidade da interface entre a matriz e o reforço e também para minimizar os efeitos dos ataques alcalinos. As fibras naturais mais testadas em fibrocimentos são oriundas de sisal, juta, curauá, algodão, linhaça, cânhamo, rami, além do bambu e de plantas como eucalipto e pinus. A composição química das fibras naturais de origem vegetal (celulose, hemicelulose e lignina), além de ser responsável pela adesão com a matriz de cimento, é também suscetível aos ataques alcalinos, causando a degradação do reforço e a consequente diminuição da durabilidade do compósito. Esses dois fatores são os grandes desafios das pesquisas na área. Este trabalho tem o objetivo de analisar os efeitos da adição de dois reforços - malha de juta e microfibra de origem vegetal - na tenacidade de fibrocimentos. Para melhorar a aderência entre o reforço e a matriz, as fibras de juta receberam tratamento alcalino. Parte do cimento foi substituído por cinca de casca de arroz. A combinação de dois tipos de reforços vegetais e o pré-tratamento químico da malha de juta propiciaram melhor desempenho ao compósito, sobretudo ganho de tenacidade.

O déficit habitacional no Brasil é um problema não somente pelo seu caráter quantitativo, mas também pela baixa qualidade dos imóveis construídos. Com o objetivo de combater este cenário, o governo, por meio de programas habitacionais, disponibiliza recursos para construção de imóveis e, subsídios para a aquisição da moradia. A liberação destes recursos está condicionada ao cumprimento do que determina a Norma de Desempenho das Edificações, ABNT NBR 15575:2013. Esta norma estabelece requisitos e critérios exigidos para todos os processos ao longo da cadeia produtiva de um empreendimento com o objetivo de atender às exigências dos usuários relativas à segurança, habitabilidade e sustentabilidade. Este trabalho tem o objetivo de levantar o cenário atual relativo à demanda e disponibilidade de materiais e sistemas construtivos utilizados em empreendimentos habitacionais no Brasil, quanto aos requisitos qualidade e adequação a norma de desempenho. Apresenta um levantamento indicando as principais demandas por sistemas construtivos e materiais considerando o cenário nacional associado a análise da oferta destes produtos com qualidade comprovada utilizados com emprego de referenciais técnicos de desempenho. A partir destes levantamentos foram propostas algumas medidas que podem contribuir para a elaboração de novas FADs que apresentem resultados de desempenho a partir de edificações concluídas. Para melhorias nos PSQs são propostas ações que incentivem o aprimoramento e criação de novos programas com caráter essencialmente técnico.

Os nanotubos de carbono (NTCs) têm sido estudados devido às extraordinárias propriedades apresentadas, como elevada resistência a tração e baixa densidade. Dessa forma, eles são considerados excelentes materiais para preparação de compósitos objetivando o aprimoramento das propriedades dos materiais à base de cimento. Porém, a dispersão efetiva dos NTCs é crucial para alcançar melhorias nas propriedades mecânicas, e o principal desafio para a incorporação de NTCs na matriz de cimento Portland é a natureza hidrofóbica, fazendo com que em meio aquoso eles tendam a aglomerar.

O presente trabalho, visando o estudo de argamassas e pastas de cimento nanoestruturados com NTCs, analisou diferentes técnicas de dispersão. Foi verificado a dispersão dos NTCs em surfactantes à base de lignosulfonato e policarboxilato em meio aquoso por meio do granulômetro a laser, sugerindo a dispersão efetiva do nanomaterial em presença dos aditivos em solução aquosa. No entanto, ensaios de caracterização mecânica das pastas de cimento com NTCs em proporções de 0% à 0,50% dispersos nos mesmos aditivos com uso de frequências ultrassônicas não indicaram ganhos de resistência expressivos, sugerindo que nas proporções estudadas a dispersão dos NTCs não ocorreu de maneira efetiva.

Dispersando os NTCs nas partículas de cimento em meio não aquoso de isopropanol e sonificação em proporções de 0%, 0,05% e 0,10%, no entanto, foi alcançado ganhos de resistência à compressão e tração por compressão diametral de aproximadamente 50% para o incremento de 0,05%, sugerindo forte ligação entre o nanomaterial e as partículas de cimento. O ganho de resistência a flexão alcançou 12% também para as pastas de cimento com 0,05%, sugerindo que o limite de dispersão por tal metodologia foi alcançado nessa proporção.

Além disso, as pastas de cimento com 0,05% de NTCs apresentaram aumento de 70% na energia de fratura e 14% na tenacidade a fratura, sugerindo que em tais proporções os NTCs estão bem ligados aos produtos de hidratação e atuam como controladores da propagação da fissura.

A mesma técnica de dispersão em meio a solução de isopropanol foi adotada para verificar a dispersão dos NTCs nas partículas de areia fina e média fina e preparação de argamassas. Os resultados, no entanto, não identificaram ganhos de resistência tão expressivos quanto observado para a preparação das pastas de cimento, o que sugere forte interação entre o nanomaterial e as partículas de cimento e fraca interação entre os NTCs e as partículas de areia.

Ensaios de caracterização física foram consistentes aos resultados de caracterização mecânica e identificaram refinamento de poros nas pastas de cimento com NTCs dispersos em isopropanol. Os ensaios de termogravimetria além de sugerir redução de porosidade, sugerem também maior presença de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) em presença dos NTCs. Em imagens microscópicas foi possível visualizar filamentos de NTCs disperso nas partículas de cimento anidro após processo de dispersão em isopropanol e sonificação, e as imagens obtidas dos NTCs após 30 minutos de sonificação em presença de isopropanol e evaporação sugerem que não houve danos na estrutura do nanomaterial por meio de tal processo.

 isopropanol.

Os materiais álcali-ativados (MAA), assim como argamassas e concretos produzidos a partir do cimento Portland, são materiais frágeis que podem ter seu comportamento mecânico melhorado com a utilização de fibras. Por apresentarem desempenho superior em diversos aspectos em relação aos produtos tradicionais, os MAA são atualmente alvo de crescente interesse e pesquisa, com d tendo sido empregados em sua produção. (PVA) se mostram como uma boa alternativa devido a sua excelente interação com a matriz e alta estabilidade em ambientes alcalinos. Este trabalho investiga como o desempenho mecânico e durabilidade de argamassas álcali-ativadas reforçadas com fibras de PVA são afetadas pela quantidade de sílica solúvel presente no ativador. Foram estudados compósitos obtidos a partir da ativação alcalina de metacaulim (MK) e em cada formulação foi realizada a substituição parcial deste por sílica ativa (SF), com o intuito de alterar a razão molar SiO2/Al2O3 da matriz. A solução ativadora util N 2SiO3), hidróxido de sódio (NaOH) e pela SF dissolvida. Duas razões molares SiO2/Al2O3 foram empregadas: 3,0 e 3,8. As demais relações molares (Na2O/SiO2, Na2O/Al2O3 e H2O/Na2O) foram mantidas constantes, assim como a quantidade de agregados utilizada em cada formulação, de forma a garantir que o desempenho dos compósitos não fosse influenciado por estes parâmetros. Todas as formulações foram reforçadas com um teor de 2% vol. de P , além da determinação do módulo de elasticidade. Ensaios de absorção de água foram utilizados para estimar a durabilidade dos MAA. Os resultados preliminares indicam que o desempenho mecânico de argamassas álcaliativadas reforçadas com fibras curtas P SiO2/Al2O3 e que a tenacidade dos compósitos pode ser influenciada principalmente pela fonte de sílica solúvel no ativador e pela porosidade aparente das matrizes.

Dentre as técnicas construtivas existentes, o uso do bloco de terra compactado se destaca por se tratar de um produto que dispensa a fase de queima, além dos benefícios como desempenho térmico e acústico em acordo com as normas vigentes. Entre os modos de estabilização do bloco está a estabilização química que pode ser realizada por meio da ativação alcalina. A ativação alcalina consiste na obtenção de um aglomerante a partir de materiais aluminossilicatos em soluções altamente alcalinas. Os blocos compactados possuem a capacidade de incorporar resíduos industriais. Diante disso, dois resíduos gerados em grande volume por processos industriais, cinzas produzidas por termoelétricas a partir da biomassa de eucalipto e o rejeito de minério de ferro, foram utilizados para confecção de blocos compactados ativados alcalinamente. Como contribuição para o desenvolvimento sustentável, o objetivo deste trabalho foi desenvolver blocos utilizando estes resíduos respeitando-se as exigências normativas. A cinza e o rejeito foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de fluorescência de raios X, difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, perda ao fogo, granulometria por difração a laser. Foram propostas três relações de composição no ativador (SiO2/Na2O = 1,00, 1,55 e 1,85) e três proporções de cinza e rejeito diferentes (30-70, 50-50 e 70-30). Estes traços foram caracterizados por resistência à compressão e absorção de água aos 7 e 28 dias. O traço com a relação cinza/rejeito 70/30 e SiO2/Na2O 1,55 apresentou o melhor desempenho e por isso foi selecionado para confecção dos blocos. Os blocos foram submetidos a ensaios de resistência à compressão, absorção de água, lixiviação e expansibilidade. Os blocos apresentaram resultados satisfatórios em todos os testes realizados.

A indústria da construção civil é um dos setores que mais empregam no Brasil e tem uma participação significativa no Produto Interno Bruto (PIB) do país. Um dos motivos dessa participação pode ser associado aos incentivos financeiros do Governo Federal, através de créditos imobiliários. As obras que utilizam a alvenaria estrutural representam a maior parte dos financiamentos do plano de crédito imobiliário da Caixa Econômica Federal. Esse sistema se apresenta como uma alternativa para conclusão de obras com custos reduzidos, com maiores possibilidades de lucro para as construtoras. Porém, para obter um resultado satisfatório, garantindo a qualidade das edificações, é necessário o controle eficaz dos componentes e da execução das obras, seguindo um projeto bem elaborado. O descumprimento das normas em cada uma dessas etapas pode provocar o surgimento de manifestações patológicas, comprometendo o desempenho esperado do empreendimento e diminuindo sua vida útil. Nesse contexto, o trabalho estudou essas manifestações nas edificações em alvenaria estrutural localizadas no Município de Belo Horizonte. Através de inspeções prediais, foram identificados os principais problemas construtivos e suas possíveis causas, com o objetivo de propor ações futuras que evitem esses tipos de manifestações patológicas. Foi possível observar que a falta de um planejamento adequado foi um dos principais fatores que contribuiu para o surgimento desses problemas. Apesar de não apresentarem risco imediato às estruturas das edificações, esses problemas causam desconforto e desconfiança aos moradores e podem acarretar consequências mais graves durante a vida útil dos empreendimentos.

O objetivo deste trabalho consiste na caracterização estrutural de uma ponte rolante de transporte de aço liquido, com capacidade de 120 toneladas no carro principal, 30 toneladas no carro auxiliar e 22,5 m de vão, por seus parâmetros modais.
Os parâmetros modais experimentais da estrutura da ponte rolante foram obtidos a partir do registro de suas vibrações em operação, por meio de acelerômetros piezoelétricos. Sua caracterização estrutural será obtida ajustando-se os valores modais de um modelo numérico baseado no Método de Elementos Finitos, aos valores experimentais.
A fim de validar a técnica, os resultados serão também comparados através de simulação numérica dos ensaios de medição topográfica e extensometria. Espera-se através deste comparativo de resultados, avaliar quantitativamente a diferença entre os valores obtidos com os resultados da análise modal e os ensaios usuais estáticos de deflectometria e extensometria.

O concreto de alto desempenho (CAD) é um tipo especial de concreto que apresenta propriedades mecânicas e de durabilidade mais elevadas em relação aos concretos convencionais, sem prejudicar as propriedades do material em seu estado fresco, mais precisamente a trabalhabilidade da mistura. Além dos componentes tradicionais na produção de concreto, na produção do CAD são utilizadas adições minerais e aditivos químicos para melhorar a microestrutura do material e garantir uma boa trabalhabilidade, mesmo com relações água/cimento mais baixas. A cinza da casca de arroz (CCA) é um resíduo agrícola, cuja utilização como adição mineral na produção de concreto vem sendo bastante estudada e explorada recentemente. A revisão teórica apresentada nessa dissertação comprova a grande quantidade de estudos desenvolvidos pela comunidade científica sobre a utilização desse subproduto agrícola. Para avaliar essa utilização, o presente estudo propõe uma série de ensaios que serão executados em corpos de prova (CPs) cilíndricos (10x20 cm) de CAD com teores de substituição do cimento pelo resíduo de 10% a 20% em massa. Os ensaios irão avaliar o comportamento do concreto em seu estado fresco (abatimento de tronco de cone) e em seu estado endurecido (compressão axial, módulo de elasticidade, absorção de água, intrusão de íons de cloreto e porosimetria por intrusão de mercúrio), investigando propriedades reológicas, mecânicas e de durabilidade. Em um estudo piloto, cujos resultados estão apresentados nessa proposta de qualificação, foi realizada a caracterização físico-química dos materiais constituintes do CAD, com maior ênfase na adição mineral (composição química, granulometria, densidade, área superficial, morfologia e composição mineralógica). Além dessa caracterização, foram executados ensaios preliminares (abatimento de tronco de cone, compressão axial e módulo de elasticidade) em CPs com a mesma dosagem dos que serão executados no estudo final, porém, com a utilização de aditivo plastificante e relação água/cimento superior. Os resultados foram satisfatórios e indicam o comportamento que se espera do CAD no estudo final, onde será utilizado aditivo superplastificante e relação água cimento mais baixa.

Apesar de sua ampla utilização na construção civil, os compósitos cimentícios se caracterizam pela baixa resistência à tração, capacidade de absorção de energia e por se apresentarem suscetíveis à microfissuras geradas pelas retrações e/ou atuações de cargas. Essas características são consideradas deficiências críticas que além de gerarem limitações ao projeto estrutural podem afetar a durabilidade das estruturas. Para superar essas deficiências o reforço através da aplicação de micro- ou macrofibras é comumente empregado. Contudo, os compósitos cimentícios apresentam falhas em escala nanométrica, na qual esse reforço tradicional não é eficiente. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, como a alta resistência à tração e capacidade de deformação, os nanotubos de carbono são ótimos candidatos para reforçar os materiais cimentícios, inibindo a iniciação e a propagação dessas falhas e melhorando as propriedades mecânicas dos compósitos cimentícios. No presente trabalho, utilizou-se um clínquer nanoestruturado com nanotubos e nanofibras de carbono (NTC/NFC), sintetizado in situ e de maneira contínua, para preparar compósitos de pastas de cimento e investigar os comportamentos mecânicos de fratura dessas pastas avaliando os resultados de resistência à tração na flexão, a energia de fratura e a tenacidade à fratura. Além da pasta de cimento referência, foram fabricadas pastas de cimento com 0,10%, 0,20% e 0,30% de NTC/NFC em relação ao peso do cimento. O ensaio de flexão em três pontos e o método de Correlação Digital de Imagem (CDI) foram empregados simultaneamente durante o ensaio das pastas de cimento nanoestruturadas – aos 7, 28 e 120 dias de idade – para colher os dados para análise. Os testes estatísticos ANOVA e Tukey foram empregados para auxiliar na avaliaçãodos resultados,os quais mostraram que a incorporação do clínquer nanoestruturado nas pastas de cimento proporcionou ganhos nas propriedades mecânicas avaliadas, especialmente aos 7 dias de idade das pastas.

Na área da engenharia, conhecer as características e condições do solo é essencial para entender e prever seu comportamento durante as obras realizadas, como forma de garantir sua segurança. A definição das características geológicas, geotécnicas e geomorfológicas do subsolo é fundamental, dentre tantos propósitos, para a compreensão e prevenção de acidentes como deslizamento de encosta, visto que estas características, juntamente com fatores pluviométricos e ações antrópicas, são consideradas os principais fatores causadores destes acidentes tão presentes em períodos de chuvas intensas e prolongadas no Brasil. Em meio a tantos métodos e equipamentos que surgiram nos últimos anos para caracterizar o solo, um tem se destacado por sua eficiência e facilidade de aplicação nas mais diversas situações: o Ground Penetrating Radar (GPR). Esta técnica geofísica de investigação, que consiste na emissão e captação de ondas eletromagnéticas de alta frequência através de antenas localizadas na superfície, por obter imagens de elevada resolução da subsuperfície apresenta alto potencial para auxiliar na prevenção de acidentes que envolvem deslizamentos de terra. Neste contexto, o presente trabalho propõe utilizar o GPR na caracterização do solo de uma encosta localizada no município de Belo Horizonte, visando desenvolver uma metodologia preventiva para ser aplicada em áreas com risco de deslizamento de terra. A caracterização do solo é composta pelos resultados de ensaios laboratoriais nas amostras coletadas no local, ensaios de sondagens à percussão e ensaios geofísicos utilizando o Geo-Radar. Com o intuito de definir a frequência das antenas e determinar a metodologia a serem utilizadas, foram realizados ensaios preliminares com GPR de frequência de 100 MHz e 200 MHz em dois dos perfis definidos para o local de estudo. Devido aos intensos ruídos presente no local não foi possível definir a frequência de antena ideal para o local, uma vez que os radargramas resultantes destes ensaios preliminares não possuem boa qualidade. Possivelmente as interferências geradas nos dados são provenientes de uma torre de alta tensão localizada próxima do local de estudo, sendo então necessários novos ensaios preliminares, após a mudança de estratégia a fim de diminuir estas interferências, para que se possa dar continuidade aos estudos. Espera-se, ao final do trabalho, que as avaliações quantitativas (ensaios laboratoriais e de sondagem) e qualitativas (utilização de GPR) convirjam para a possibilidade de poder afirmar se o local está ou não sob ameaça de deslizamento.

O Concreto Ultra Alto Resistência (CUAR) é classificado entre as tecnologias mais avançadas de concreto. O CUAR permite obras mais ousadas, com grande potencial e valor arquitetônico, proporcionando valor estético ao edifício ou obras de arte. As tecnologias de CUAR despertam o interesse da indústria de concreto pré-fabricado, como material base de métodos modernos de construção. Os custos envolvidos na fabricação deste material, em consonância com o alto consumo de cimento por m³, limitam a expansão da produção em escala. A utilização dos materiais locais, subprodutos da produção de silício metálico, promove a destinação adequada dos subprodutos e reduz o custo na produção desse concreto. O uso de novas tecnologias na execução das estruturas de concreto pode levar a ganhos diretos, como a redução do volume de concreto, redução do consumo de aço e maior velocidade de execução, demandando menos homens/hora, e ganhos indiretos, como redução de impactos ambientais, maior flexibilidade de projeto e redução da seção das peças. A performance do CUAR é influenciada fortemente pela otimização do empacotamento de partículas, ou seja, quanto melhor for este empacotamento, maior será o grau de compacidade e o desempenho de trabalho do concreto O objetivo deste trabalho é comparar as propriedades mecânicas do CUAR, no estado fresco e endurecido, produzidos com três diferentes tipos de cimento Portland, utilizando sílica ativa e pó de quartzo, originários da região do Norte de Minas Gerais, com diferentes tipos de cura. Foi possível alcançar resistências à compressão axial acima de 200 MPa com a cura térmica e acima de 170 MPa com a cura úmida, aos 28 dias. Foi utilizado o método Andreassen Modificado para o empacotamento de partículas com o fator q = 0,32.

O concreto é um material de construção muito utilizado devido às facilidades de moldagem que oferece. Quando destinado a condições especiais precisa de adições e modificações na sua dosagem para alcançar as propriedades relacionadas com a aplicação destinada. A porosidade, por exemplo, é um dos fatores que influencia na durabilidade do concreto. Desde meados do século XX vêm-se desenvolvendo concretos com características especiais que respondam às resistências mecânicas e químicas que as estruturas de construção demandam. Dentre os concretos especiais estão os concretos com adições poliméricas, estes compósitos têm três maneiras de serem produzidos: mediante a impregnação; por meio da substituição do cimento pelo polímero e por meio de uma dispersão polimérica na pasta de cimento. A utilização de polímeros na produção de concretos tem como resultado uma estrutura cimentícia com resistência química eleveda quando comparados com os concretos convencionais devido à diminuição da porosidade e, por conseguinte da permeabilidade. Foram estudados concretos poliméricos com cinza de casca de arroz como fíler, reforçados com nanotubos de carbono sem modificação e nanotubos de carbono aminados. Visando melhora da interface nanotubo/polímero algumas modificações químicas podem ser realizadas na superfície dos nanotubos, como aminação e carboxilação. O ensaio de compressão reveló que houve um aumento na resistência à compressão em função do tempo, alcançando uma resistência de 75 MPa aos 28 dias de cura para a amostra com 0,1 % de nanotubo modificado. Concluiuse que a adição de NTC funcionalizados representa uma melhora na resistência do concreto polimérico com 15 % de resina epóxi. Observou-se que os teores maiores de resina não aportaram um aumento significativo na resistência, inferindo-se que a menor adição de nanotubos, quando funcionalizados, aumenta a resistência à compressão. Os materiais, de maneira geral, apresentaram uma quantidade de poros pequena com a técnica de absorção por imersão e na análise das imagens MEV.

Este trabalho apresenta os resultados de uma simulação computacional do comportamento de lajes de concreto armado, reforçadas com o aumento da seção na região comprimida. A escassez de trabalhos que visam a análise numérica desse tipo de reforço, aliada com o crescente aumento da necessidade de reforços de estruturas são as principais motivações deste estudo. Além disto, a simulação numérica é importante para a extrapolação de dados experimentais, uma vez que estudos que envolvam ensaios em elementos estruturais geralmente são executados com reduzido número de modelos ou corpos de prova, devido ao elevado custo. A metodologia adotada foi composta pelo levantamento de trabalhos experimentais e teóricos na literatura, relacionados ao reforço de lajes de concreto armado e, posteriormente, foram feitas simulações numéricas de lajes reforçadas, empregando-se o programa ANSYS e o método dos elementos finitos (MEF). Assim, os resultados obtidos no modelo computacional foram comparados com resultados experimentais, obtidos em pesquisas anteriores. As análises mostraram uma boa correlação entre os resultados experimentais e os resultados obtidos no modelo computacional. Logo, o modelo proposto pôde simular o comportamento de lajes reforçadas, inclusive após a fissuração.

Cimentos alcalinos ou materiais álcali-ativados (MAA) são materiais com propriedades aglomerantes obtidos pela mistura de fontes de alumina (Al2O3) e sílica (SiO2) com soluções alcalinas concentradas. Tais materiais apresentam alta resistência mecânica e durabilidade, comparados ao cimento Portland. Observa-se o estudo e o uso crescente de fibras naturais como reforço para a produção de compósitos cimentícios, melhorando o comportamento mecânico dessas matrizes frágeis após a fissuração. Verifica-se, na literatura, que o uso de fibras vegetais em MAA é incipiente e, por isso, escasso. Este trabalho busca o desenvolvimento e a caracterização mecânica, física e química de compósitos álcali-ativados têxteis reforçados com fibras de juta. A argamassa de referência (matriz) é formada por metacaulim (MC), principal aluminossilicato ativado, mas a matriz foi alterada a partir da substituição parcial por sílica ativa (SA) e por escória de alto forno (EAF), visando alterar a sua composição (relação SiO2 / Al2O3 = 3.0 e 3.9), e consequentemente as propriedades mecânicas e de durabilidade. Realizou-se o tratamento superficial das fibras de juta com polímero de estireno butadieno carboxilado (SBR), objetivando proteger a fibra do meio alcalino. As propriedades avaliadas foram resistência à compressão, coeficiente de capilaridade, constante de permeabilidade e a densidade. Produziram-se placas de argamassas e de compósitos reforçados com cinco camadas de tecido de juta sem e com tratamento, avaliando a resistência à flexão em três pontos. A durabilidade para as argamassas foi investigada por meio da exposição à solução de sulfato de magnésio (30, 90 e 180 dias de ataque) e para os compósitos utilizou-se o processo de envelhecimento acelerado (ciclos de molhagem e secagem). Os resultados em argamassas não reforçadas mostram que as argamassas produzidas com sílica ativa e escória de alto forno são suceptíveis ao ataque por sulfatos em relação à argamassa produzida apenas com metacaulim. Por sua vez, as alterações na composição da matriz e a introdução de fibras de juta melhoram significativamente o comportamento mecânico dos compósitos, sendo o melhor desempenho observado para aqueles compósitos confecionados com maior relação SiO2/Al2O3 (3,9), maiores teores de EAF (40%) e cujas fibras de juta não foram tratadas superficialmente com o polímero SBR.

A aderência entre o aço e o concreto é a propriedade que garante a eficácia do concreto armado. ABNT-NBR 15116/2004 não permite que os concretos produzidos para fins estruturais tenham agregados reciclados. Porém diversos países já utilizam dessa tecnologia. Sendo assim, o principal objetivo desse trabalho é estudar o comportamento da aderência aço concreto em concretos produzidos com agregado graúdo reciclado que apresente resistência à compressão maior que 25 MPa. Para tanto, o agregado reciclado foi caracterizado, também foram realizados ensaios para caracterização das propriedades mecânicas do concreto: resistência à compressão uniaxial, de acordo com a ABNT-NBR 5739/2007, modulo de elasticidade estático, de acordo com a ABNT-NBR 8522/2008, resistência a tração por compressão diametral, de acordo com a ABNT-NBR 7222/1994. Para avaliação da tensão de aderência foram realizados ensaios de arrancamento direto, conforme descrito na RILEM-CEB RC6/1983 e ensaio de barras confinadas, de acordo com a ABNT-NBR 7477/1982. Foram moldados corpos de prova com utilização de agregado graúdo convencional, com 25% de substituição do agregado graúdo convencional por reciclado, 50% de substituição do agregado graúdo por reciclado e com 100% do agregado graúdo reciclado. Os resultados para os ensaios de barras confinadas não satisfizeram a norma, apresentando um número de fissuras menor que o estabelecido. Os resultados obtidos nos ensaios de arrancamento foram satisfatórios e apresentaram variações coerentes com o apresentado pela literatura.

Tradicionalmente, o comportamento das ligações é idealizado como rígido ou rotulado para facilitar a análise e o dimensionamento estrutural. Contudo, a maioria das ligações apresenta comportamento do tipo semirrígido, situado entre esses dois casos extremos. O conhecimento do comportamento real das ligações viga-pilar proporciona o estabelecimento de novas recomendações de projeto para a determinação das suas propriedades mecânicas e, consequentemente, o desenvolvimento de procedimentos de projeto de estruturas que considerem essa hipótese. As ligações entre vigas e pilares têm grande influência no comportamento global das estruturas, seja com relação à rigidez, à resistência ou à estabilidade. A incorporação dessas ligações na análise estrutural exige uma representação de curvas momento-rotação relativa, capaz de descrever o seu comportamento mediante a ação de esforços solicitantes, principalmente a transmissão de momento fletor. Este trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento semirrígido de ligações viga-pilar, a partir do modelo mecânico via Método dos Componentes, presente no EN 1993 1 8: 2005, visando à determinação da curva momento x rotação relativa em função dos parâmetros de rigidez, resistência e capacidade rotacional de ligações parafusadas com chapa de extremidade estendida e enrijecedores transversais na alma do pilar. Procedimentos de análises para avaliação desses parâmetros também são apresentados utilizando os critérios da ABNT NBR 8800:2008 complementada, quando necessário, por normas e recomendações internacionais. Constata-se que, a norma brasileira proporciona um dimensionamento mais conservador da ligação em comparação com os resultados obtidos pela norma europeia. Finalmente, um exemplo numérico de um pórtico plano com ligação viga-pilar com chapa de extremidade estendida e enrijecedores transversais na alma do pilar, variando-se apenas a espessura da chapa, é analisado, visando avaliar a influência do comportamento dessas ligações na distribuição dos esforços solicitantes nos elementos estruturais, nos deslocamentos nodais e na estabilidade global da estrutura. Conclui-se que, embora seja comum entre projetistas considerar as ligações com chapas de extremidade estendida como rígidas, a resposta estrutural dessas ligações pode ser bem diferente do comportamento idealizado. 

As ligações desempenham papel fundamental no comportamento global das estruturas de aço, pois influenciam na distribuição dos esforços internos e na estabilidade estrutural. Tradicionalmente, as ligações estruturais são consideradas na análise admitindo o comportamento como idealmente rotulado ou perfeitamente engastado, de forma a simplificar os cálculos e reduzir consideravelmente o tempo necessário para elaboração dos projetos. Entretanto, o comportamento da maioria das ligações se enquadra entre estes dois extremos, sendo do tipo semirrígido. O comportamento das estruturas em aço pode ser obtido por modelos numéricos, incluindo-se efeitos da não linearidade geométrica, do material e das ligações. O trabalho tem como objetivo apresentar um estudo do comportamento elastoplástico de um pórtico simples de aço com ligação com chapa de extremidade ajustada considerando os conceitos da Análise Avançada pelo programa LUSAS. Inicialmente, foram realizadas análises e calibrações dos resultados da ligação com chapa de extremidade ajustada, e posteriormente, esta ligação foi inserida no pórtico simples visando validar o modelo em elementos finitos tridimensional não linear realizado pelo programa. Os resultados obtidos na análise numérica da ligação foram satisfatórios quando comparados com os resultados da análise experimental. A curva momento x rotação relativa da ligação apresentou boa concordância dos resultados, indicando uma boa representatividade do comportamento. Os resultados obtidos na análise numérica do pórtico simples também foram consistentes. Conclui-se que a análise numérica tridimensional pode ser considerada um método de Análise Avançada e sua aplicação pode ser estendida a estudos detalhados do comportamento de estruturas mais complexas, na verificação da precisão de métodos simplificados de análise, na comparação com resultados experimentais e na obtenção de curvas momento x rotação relativa de ligações.

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar de forma qualitativa o desempenho térmico em condições ambiente das superfícies urbanas da Unidade II do CEFET-MG. Considerou os materiais de pavimentação comumente utilizados conforme os seus tipos de superfície, tonalidade e a condição de sombreamento do ambiente em que se encontra. O método utilizado foi baseado na coleta de dados com o registro em formulários aplicados aos recortes urbanos sombreados e ensolarados. Da mesma maneira, foram levantados dados de outra situação na qual as amostras de materiais estiveram em um mesmo estado de transferência de calor por condução. Os formulários foram alimentados com os dados obtidos através de um termômetro e um termovisor infravermelhos, coletados a cada hora durante 14 (quatorze) horas de um dia em condições de tempo ideais. Os resultados obtidos permitiram a validação do termovisor infravermelho nos estudos térmicos de superfícies urbanas e a discriminação de cada grupo de amostra conforme a sua capacidade de absorver e reter calor nas condições propostas. Estes dados dão suporte para a definição do Plano Diretor do CEFET-MG no sentido de reduzir a temperatura máxima das áreas pavimentadas do Campus II no período mais quente do dia.

No contexto da sustentabilidade, os museus podem tanto implementar e incentivar a
adoção de medidas sustentáveis em suas operações quanto educar as pessoas, elevando o nível de consciência e transcendência. Este trabalho teve por objetivo avaliar através de uma análise comparativa, a sustentabilidade em ações e
instalações em dois museus da cidade de Belo Horizonte, assim como as percepções dos visitantes com relação as medidas adotadas neles. A pesquisa foi realizada no Museu Mineiro e o Museu de Artes e Ofícios os quais encontram-se implantados em edificações com valor histórico, que datam do século XIX e que formam parte da história da criação e desenvolvimento da cidade. Os três tipos de questionários aplicados pretendem abordar os principais setores que compõem um museu: o administrativo, os funcionários e os visitantes. O tipo 01, focado nas práticas atuais empregadas pelo museu com abordagem social, econômico e ambiental; o tipo 02 voltado para o analise da percepção e das práticas realizadas pelos funcionários no seu ambiente de trabalho e na sua vida pessoal e o tipo 03, que visa a percepção do visitante com respeito ao tema e ao museu, assim como no seu dia a dia. Os resultados mostraram:1) a intenção dos museus em mudanças voltadas para a sustentabilidade, mesmo na atualidade existem poucas práticas em seu haver, mesmo não se encontrem formalmente estabelecidas; 2) as dificuldades sobre as ações sustentáveis que os funcionários praticam; 3) as dificuldades sobre o conhecimento do tema, apesar de ter expressado o contrário. Também mostrou-se o interesse do visitante em aprender mais sobre a sustentabilidade. Desta forma,
ressalta-se a importância de incluir políticas formais tanto para o museu quanto para à sociedade e em especial, a inserção daquelas que visem educar e conscientizar sobre a sustentabilidade para uma melhor preservação do meio ambiente e da nossa existência no planeta.

Compósitos cimentícios produzidos com fibras naturais são uma alternativa ao uso do amianto, o qual pode causar danos à saúde. Porém, devido à alcalinidade da matriz cimentícia, a durabilidade destes compósitos é comprometida devido à mineralização das fibras. Várias alternativas são propostas como tratamento de durabilidade, entre elas a alteração da matriz através da incorporação de adições minerais pozolânicas e carbonatação acelerada em idades iniciais. Ambos os tratamentos têm como foco principal a redução do pH da matriz, por meio de reações químicas. A eficiência dos tratamentos utilizados é analisada por meio de ensaios mecânicos e análises microestruturais, embora o comportamento do material quando submetido ao meio degradante também seja investigado. O objetivo deste trabalho é a utilização de carbonatação acelerada como método de cura, além da sua associação a modificação da matriz com a incorporação de cinza de casca de arroz, como adição pozolanica, visando assim analisar possíveis variações na produção que melhorem a durabilidade do compósito, bem como seu desempenho. Ciclos de degradação acelerada foram simulados em laboratório para verificar a eficiência dos tratamentos utilizados. Os resultados indicaram que os tratamentos reduziram a degradação do material e em algumas situações levaram a resultados melhores que os esperados.

Matrizes cimentícias modificadas com fotocatalisadores têm sido discutidas para diversas aplicações na construção, que variam de superfícies anti-bactericidas,
despoluidoras e auto-limpantes, através do processo de fotocatálise. Pesquisas recentes têm demonstrado a eficiência fotocatalítica da lama vermelha e de
compostos a base de nióbio na oxidação de compostos orgânicos. Logo o presente trabalho teve como objetivo verificar a eficiência fotocatalítica da lama vermelha (LV) e pentóxido de nióbio (Nb2O5), incorporados em argamassa de cimento Portland na degradação do corante azul de metileno. Para tanto, foram confeccionadas
argamassas com 2% de adição em massa de LV e Nb2O5 a fim de verificar seu desempenho fotocatalítico para degradação de corante azul de metileno.
Paralelamente, foram realizados ensaios de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TG), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), granulometria a laser, além de ensaios de absorção de água por imersão e de resistência à compressão para argamassas. Os
resultados obtidos mostraram que a argamassa modificada com lama vermelha apresentou um melhor conjunto de propriedades mecânica, fotocatalítica e térmica, quando comparada às demais argamassas desenvolvidas (de referência e modificada com pentóxido de nióbio) o que pode ser suficiente para conseguir eliminar a matéria orgânica em longo prazo, sendo, portanto, um material promissor para aplicação auto-limpante na construção civil.

A instalação de estruturas de drenagem em um curso d’água pode alterar seu comportamento hidráulico, gerando inúmeros impactos, sendo muitos deles relacionados à ictiofauna. Assim, este trabalho tem o objetivo de avaliar as condições físicas e hidráulicas de bueiros e verificar a possibilidade de passagem de peixes nestes meios. Na pesquisa de campo, realizada na Região Metropolitana de Belo Horizonte, Minas Gerais, nas bacias do Rio Paraopeba e do Rio das Velhas, ambas interceptadas por rodovias federais, foram realizados levantamentos de possíveis anomalias nestas estruturas, que comprometem as condições hidráulicas e obstruem pequenos cursos d’água. As atividades foram desenvolvidas a partir da análise do maior número de amostras possível no mês de Março de 2016, período com grande possibilidade de chuvas. Resultados mostram desníveis significativos a jusante destas estruturas, além de obstruções de seção das tubulações, seja de sedimentos, vegetação e/ou lixo. Com o processamento dos dados foi possível traçar uma avaliação dos resultados e assim visualizar quais das estruturas podem proporcionar conforto hidráulico nas condições de transposição a partir da redução de esforço para peixes.

Inserido em um cenário no qual os municípios brasileiros encontram dificuldades no tratamento e destinação de todos os tipos de resíduos, o setor da construção civil apresenta-se com diversos problemas, dentre eles, a falta de locais para disposição de Resíduos de Construção e Demolição (RCD), aliado ao alto custo de transporte destes materiais. Dentro deste contexto, uma forma de minimizar os problemas referentes à disposição dos RCD’s é o reaproveitamento destes resíduos, resultando na redução do volume de materiais encaminhados para os aterros e dos impactos ambientais gerados por esta disposição, além da redução do consumo de novos materiais. Este trabalho apresenta a avaliação da viabilidade da substituição de matérias primas por resíduos de construção civil processados, baseado na análise do ciclo de vida do material que deixou de ser utilizado, no caso, a brita bica corrida, com a utilização do software “Umberto”. O material a ser estudado, a brita bica corrida, utilizada como sub-base de pavimento nas obras de alargamento da Av. Dom Pedro I, localizada na cidade de Belo Horizonte, foi parcialmente substituída por resíduos gerados e processados no canteiro de obras. Com a utilização do software “Umberto” foram levantadas todas as entradas e saídas do ciclo de vida da brita bica corrida, fluxos de materiais e energia, permitindo a avaliação integrada de aspectos ambientais e econômicos do material. Com base nos quantitativos apurados nos registros de medições e projetos da obra, e nos serviços executados, a análise realizada com o software “Umberto” permitiu verificar que o custo unitário (m³) para a execução de sub-base de pavimentação com a utilização de resíduos é aproximadamente 23,79% do custo da execução com a utilização direta de brita bica corrida e que o reaproveitamento dos resíduos fez com que deixassem de ser despejados no meio ambiente mais de 21 toneladas de CO2, um grande volume de N2 e CO, além da economia de 6.475 m³ de água. Este quantitativo de CO2 equivale a 134,43 árvores, trabalhando ao longo de 20 anos, ou aproximadamente 2.689 árvores ao longo de um ano. O volume de água economizado abasteceria 10.792 pessoas durante 30 dias.

Os impactos causados ao meio ambiente devido às atividades da construção civil são cada vez maiores e as preocupações ambientais atuais impulsionam o mercado da construção civil em direção às exigências das certificações ambientais para seus produtos. Em contrapartida, os sistemas de certificação ambiental não são totalmente compatíveis para comparação dos sistemas construtivos em aço e em concreto armado, dificultando o processo de análise do sistema construtivo que atenda de forma mais eficiente os requisitos de sustentabilidade de um determinado projeto. Este trabalho apresenta uma análise dos indicadores aplicáveis para realizar a comparação do desempenho dos sistemas construtivos em aço e em concreto armado para a construção de edifícios comerciais. Foi avaliado o sistema de certificação sustentável LEED, cujos indicadores de sustentabilidade foram selecionados levando em consideração os itens nos quais a análise e pontuação são influenciados pela escolha de projeto com sistema construtivo em aço ou em concreto armado. Os resultados apontam a análise de treze indicadores aplicáveis para a comparação dos sistemas, sendo de grande relevância a análise das vedações externas, que interferem na pontuação de seis desses indicadores. Portanto, este estudo traz contribuições significativas para a tomada de decisões dos agentes envolvidos durante as fases do ciclo de vida dos empreendimentos em aço e em concreto armado.

Com a crescente preocupação ambiental, criar novas tecnologias que sejam
sustentáveis e ambientalmente corretas tem sido um grande desafio industrial.
Produzir materiais com melhores propriedades e ao mesmo tempo não agressivos ao
ambiente tornou-se foco de diversas pesquisas. Para a construção civil, a obtenção
de materiais que possam reduzir o uso de cimento Portland, visto como grande
poluidor devido a altas taxas de CO2 liberadas durante sua produção, representaria
um grande avanço nos métodos de construção. O geopolímero, material considerado
mais favorável para o meio ambiente e de grande aplicação tecnológica, tem encontrado aplicações em diversas áreas em destaque no setor da construção civil.
Trata-se de um polímero inorgânico que apresenta vantagens ambientais em sua
produção além de ser considerado de alto desempenho. É produzido pela ativação de um material sílico-aluminoso com uma solução altamente alcalina, através de um processo de cura em baixas temperaturas formando um gel amorfo de alta rigidez. O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento do geopolímero produzido com a mistura física de nanotubos de carbono, material nanométrico que confere melhorias significativas nas propriedades quando combinado com outros componentes; avaliar suas propriedades mecânicas (resistência à compressão e flexão) e de durabilidade após a adição. Para realização do trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica assim como pesquisas práticas referentes à aplicação. Um dos maiores desafios de se trabalhar com NTC é sua incorporação no material. Devido às forças existentes entre suas partículas ocorre uma tendência de aglomeração que leva a geração de defeitos e fragilização do material. Para o uso do NTC no geopolímero foi utilizado como meio de incorporação um álcool em conjunto com ondas ultrassônicas e agitação mecânica. Diferentes teores de NTC foram incorporados (0,1%, 0,3% e 0,5% de NTC) e as propriedades dos geopolímeros reforçados com NTC comparadas a um geopolímero de referência. Os resultados mostraram que os NTC proporcionam melhorias nas propriedades mecânicas do geopolímero e que sua eficiência está diretamente ligada ao teor do nanomaterial utilizado.

Resíduo Calcinado de ETA como Adição Mineral em Argamassas

Habitação de Interesse Social  o Programa Minha Casa Minha Vida (MCMV): Implantação, Abrangência, Análise Arquitetônica e Construtiva

"Proteção de taludes contra erosão superficial por meio de tela metálica com faixas de retenção em geossintético".