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Dissertações |
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MANOEL LEANDRO ARAÚJO E FARIAS
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Comportamento à tração de estaca helicoidal instrumentada submetida a carregamento cíclico em solo arenoso.
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Orientador : YURI DANIEL JATOBA COSTA
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MEMBROS DA BANCA :
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JOSE NERES DA SILVA FILHO
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WILSON CARTAXO SOARES
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YURI DANIEL JATOBA COSTA
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Data: 14/02/2019
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Neste trabalho é avaliado o comportamento a esforço de tração de estacas helicoidais instrumentadas e submetidas a carregamento cíclico em solo arenoso. A estaca utilizada possuía três hélices e foi instrumentada com extensômetros elétricos de resistência em três seções ao longo do fuste. Foram realizadas três provas de carga à tração, duas com carregamento cíclico quase-estático e uma com carregamento estático, para verificar os efeitos do carregamento cíclico. Os ensaios com carregamentos quase-estáticos foram feitos com valores diferentes de carga cíclica média e amplitude de carga. Os resultados mostraram uma grande influência do modo como os incrementos de carga foram empregados, devido atuarem no processo de densificação e perturbação do solo circunvizinho da estaca. Os deslocamentos acumulados tenderam a se estabilizar após o 10º ciclo, não foram obtidas baixas taxas de acumulação média de deslocamento e o número de ciclos antes da ruptura mostrou-se dependente da carga média e da amplitude cíclica. Com a instrumentação, foi constatada uma redução na rigidez cíclica residual com o aumento na profundidade ao longo do fuste. Através da análise das cargas mobilizadas nas hélices ao longo dos ciclos, se verificou que a contribuição de resistência proveniente da hélice da ponta foi responsável pela maior parte da capacidade de carga. Também foi observada a influência dos fatores de interação que, por representar um recarregamento, elevaram a rigidez do solo e, consequentemente, reduziram os deslocamentos correspondentes. Por fim, a aplicação dos ciclos de carga quase-estáticos, em geral, proporcionou um aumento na capacidade de carga estática e, ademais, o método de previsão que mais se aproximou do valor obtido na prova de carga foi o método das capacidades individuais.
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In this paper, the pull-out load behavior of instrumented helical piles subjected to cyclic loading in sandy soil is evaluated. The used pile had three bearing plates and was instrumented with resistance electric strain gauges in three sections along the shaft. Three pull-out load tests were performed, two with quasi-static cyclic loading and one with static loading, to verify the effects of cyclic loading. The tests with quasi-static loads were made with different values of average cyclic load and load amplitude. The results showed a great influence of the way in which the load increments were used due to the densification and disturbance of the surrounding soil. The accumulated displacements tended to stabilize after the 10th cycle, low rates of mean displacement accumulation were not obtained and the number of cycles before failure showed to be dependent on the average load and cyclic amplitude. With the instrumented sections, a reduction in residual cyclic rigidity was observed with the increase in depth along the shaft. Through the analysis of the mobilized loads in the bearing plates along the cycles, it was verified that the contribution to resistance from the lower bearing plate was responsible for most of the load capacity. It was also observed the influence of the interaction factors, which, by causing reloading of the pile, increased the soil rigidity and, consequently, reduced the corresponding displacements. Finally, the application of the quasi-static load cycles, in general, increased the static bearing capacity. In addition, the prediction method that approaches the value obtained in the load test was the individual bearing method.
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ADNA LÚCIA RODRIGUES DE MENEZES
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CARACTERIZAÇÃO DAS ARGAMASSAS HISTÓRICAS EXISTENTES NA USINA DE ILHA BELA LOCALIZADA NO MUNICÍPIO DE CEARÁ MIRIM/RN
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Orientador : KLEBER CAVALCANTI CABRAL
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MEMBROS DA BANCA :
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ERICA NATASCHE DE MEDEIROS GURGEL PINTO
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KLEBER CAVALCANTI CABRAL
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MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA
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Data: 22/02/2019
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Procurando manter a identidade de uma sociedade, a busca pela conservação do patrimônio cultural é fundamental. As edificações históricas são partes integrantes deste patrimônio, pois guardam evidências sobre a história construtiva da edificação, bem como métodos e materiais, o que é de suma importância para atender aos princípios de restauro desses bens. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo caracterizar as argamassas de revestimento da Usina de Ilha Bela/RN. Para tal, foi realizada visita in loco para observação visual e registro fotográfico da edificação, e coleta de amostras de argamassas de revestimento para posterior caracterização físico-química e mineralógica por meio de análise visual e técnicas analíticas em laboratório, FRX, DRX, TG/DTG, determinação do teor de aglomerante por ataque ácido, granulometria, absorção de água por imersão e resistência à compressão. A partir das análises constatou-se que as argamassas estudadas são ricas em cal, com aglomerante de natureza calcítica e areia de origem silicosa, como agregado, com a presença de argila. As argamassas A01, A03, A04, A05 e A06 são constituídas de cal e areia, enquanto a argamassa A02 é constituída de cal, areia e argila. Cujas relações aglomerante/agregado são: 1:3 para as amostras A01 e A04, 1:8 para as amostras A02 e A03 e 1:6 para as amostras A05 e A06. Desse modo, a partir das informações sobre as argamassas existentes é possível projetar uma argamassa de reconstituição compatível para realização da conservação desses edifícios históricos, ressaltando valores históricos e culturais, contribuindo assim para a preservação desses monumentos do estado.
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Seeking to maintain the identity of a society, the search for conservation of cultural heritage is fundamental. The historical buildings are integral parts of this heritage, as they keep evidence of the constructive history of the building, as well as methods and materials, which is of the utmost importance to meet the principles of restoration of these assets. In this context, the objective of this work is to characterize the coating mortars of the Ilha Bela / RN. For that, an on-site visit was carried out for visual observation and photographic registration of the building, and collection of coating mortar samples for subsequent physical-chemical and mineralogical characterization through visual analysis and laboratory analytical techniques, FRX, XRD, TG / DTG, determination of binder content by acid etching, particle size distribution, water absorption by immersion and compressive strength. From the analyzes it was verified that the studied mortars are rich in lime, with agglomerant of calcitic nature and sand of silicosa origin, as aggregate, with the presence of clay. Mortars A01, A03, A04, A05 and A06 are composed of lime and sand, while mortar A02 consists of lime, sand and clay. The agglomeration / aggregate ratios are: 1: 3 for samples A01 and A04, 1: 8 for samples A02 and A03 and 1: 6 for samples A05 and A06. Thus, based on information on existing mortars, it is possible to design a compatible restoration mortar for the conservation of these historic buildings, highlighting historical and cultural values, thus contributing to the preservation of these state monuments.
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JÔNATAS MACÊDO DE SOUZA
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TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO PRODUZIDOS COM MANIPUEIRA EM SUBSTITUIÇÃO À ÁGUA
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Orientador : WILSON ACCHAR
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MEMBROS DA BANCA :
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KLEBER CAVALCANTI CABRAL
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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VAMBERTO MONTEIRO DA SILVA
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WILSON ACCHAR
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Data: 11/03/2019
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A indústria da construção civil é, reconhecidamente uma das maiores consumidoras dos recursos naturais existentes no planeta. A quantidade de pesquisas que visam a redução dos impactos causados pelo setor, têm crescido consideravelmente nos últimos anos. O desenvolvimento de novos materiais de construção, que contribuam para a redução dos impactos ambientais no setor, ao mesmo tempo que atendam as normas vigentes tem sido um ponto debatido e estudado por pesquisadores. Um desses materiais é o tijolo de solo-cimento, considerado um tijolo ecológico e que tem apresentado um enorme potencial para incorporação de resíduos de diversas indústrias, que precisam de estudos para tratamento e/ou reutilização como, resíduos cerâmicos, casca de arroz, resíduo de garrafa PET, etc. Um passivo ambiental que necessita de pesquisas para que seja reaproveitado, é a manipueira, um subproduto industrial (efluente), proveniente da prensagem de mandioca em casas de farinha, que possui um grande poder de degradação, devido a sua alta toxicidade e concentração de matéria orgânica. Alguns autores têm pesquisado soluções alternativas para tratamento ou destinação desse resíduo, sendo a produção de tijolos uma delas. Diante disso, essa pesquisa teve como
objetivo avaliar as propriedades físicas, mecânicas e microestruturais de tijolos maciços de solo-cimento, produzidos com manipueira em substituição à água. Após a caracterização dos materiais que compõem as formulações de solo-cimento, planejamentos experimentais fatoriais completos 2 k , com 3 repetições no ponto central, foram elaborados a fim de reduzir a quantidade de amostras fabricadas. As faixas dos materiais utilizados foram definidas em 6% e 12% de cimento, 0% e 100% de manipueira em substituição à água e a idade dos ensaios aos 7, 28 e 49 dias. Assim, foram estudadas 5 formulações. Os ensaios de resistência à compressão, foram realizados aos 7, 28 e 49 dias. E os ensaios de absorção de água e durabilidade modificada, foram realizados aos 7 dias. Em idade posterior a microestrutura dos tijolos com 12% de cimento e 0% e 100% de manipueira e 9% de cimento e 50% de manipueira, foi estudada por meio de ensaios de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A formulação 12% de cimento e 100% de manipueira, apresentou o melhor resultado no ensaio de resistência à compressão, aos 7 dias, atingindo 4,9 MPa. No ensaio de absorção de água, a mesma formulação também apresentou o melhor desempenho com uma absorção de 13,45%. Em relação ao ensaio de durabilidade modificada, a composição 6% de cimento e 100% de manipueira foi a que teve menor perda de massa, com 0,4%. Nos ensaios de difração de raios-X foi possível identificar as fases caulinita, quartzo, calcita, CASH (silicato aluminato de cálcio hidratado) e CSH (silicato de cálcio hidratado) em todas as amostras analisadas. No MEV, foi possível verificar a boa densificação das amostras, as partículas de solo e estruturas típicas do CSH. Vale ressaltar que os tijolos produzidos com manipueira apresentaram resultados superiores a aqueles aferidos nas formulações que não utilizaram o resíduo. É possível concluir que, os resultados demonstram a viabilidade técnica da utilização de manipueira em substituição à água na produção de tijolos de solo-cimento, para utilização em alvenarias sem função estrutural.
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The construction industry is, admittedly one of the biggest consumers of natural resources on the planet. The amount of research aimed at reducing the impacts caused by the sector has grown considerably in recent years. The development of new
construction materials, which contribute to the reduction of environmental impacts in the sector, while complying with current standards, has been debated and studied by researchers. One of these materials is soil-cement brick, considered an ecological brick and has presented enormous potential for the incorporation of waste from several industries, which need studies for treatment and/or reuse such as ceramic residues, rice husks, residues of PET bottle, etc. An environmental liability that requires research to be reused is cassava wastewater, an industrial byproduct (effluent), from the pressing of cassava in flour houses, which has a great degradation power due to its high toxicity and concentration of matter organic. Some authors have researched alternative solutions for the treatment or destination of this residue, and the production of bricks is one of them. Therefore, this research aimed to evaluate the physical, mechanical and microstructural properties of solid soil-cement bricks, produced with cassava wastewater instead of water. After the characterization of the materials composing as soil-cement formulations, 3 complete 2k experimental designs with 3 central replicates were designed with the aim of reducing the number of samples produced. The bands of the materials used were defined in 6% and 12% of cement, 0% and 100% of cassava wastewater replacing the water and the age of the tests at 7, 28 and 49 days. Thus, 5 formulations were studied. The compressive strength tests were performed at 7, 28 and 49 days. And the water absorption and modified durability tests were performed at 7 days. In the later age, the microstructure of the bricks with 12% cement and 0% and 100% of cassava wastewater and 9% of cement and 50% of cassava wastewater was studied by means of X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). The formulation with 12% of cement and 100% of cassava wastewater presented the best result in the 7 days compressive strength test, reaching 4.9 MPa. In the water absorption test, the same formulation also showed the best performance with the absorption of 13.45%. In relation to the modified durability test, the composition 6% of cement and 100% of cassava wastewater had the lowest mass loss, with 0.4%. In tests of X-ray diffraction, it was possible to identify the phases kaolinite, quartz, calcite, CASH (calcium aluminate silicate hydrate) and CSH (calcium silicate hydrate) in all samples analyzed. In the SEM, it was possible to verify the good densification of the samples, the soil particles, and typical CSH structures. It is worth mentioning that the bricks produced with cassava wastewater presented higher results than those obtained in the formulations that did not use the residue. It is possible to conclude that the results
demonstrate the technical feasibility of the use of cassava wastewater instead of water in the production of soil-cement bricks, for use in masonry without structural function.
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DYLSON JUNYER DE SOUZA LOPES
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ANÁLISE DE MÉTODOS ANALITICOS DE BLOCOS RIGIDOS SOBRE DUAS ESTACAS E AS TENSÕES LIMITES DAS REGIÕES NODAIS
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Orientador : RODRIGO BARROS
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL NELSON MACIEL
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HIDELBRANDO JOSE FARKAT DIOGENES
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JOSE NERES DA SILVA FILHO
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RODRIGO BARROS
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Data: 18/03/2019
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Os blocos possuem ampla importância para o equilíbrio da estrutura e entre as principais dificuldades encontradas para o dimensionamento está o fato de não existir uma consonância ao se tratar do modelo de dimensionamento e comportamento desses elementos, o que deixa diversas lacunas sobre as considerações que devem ser feitas no dimensionamento, gerando discrepâncias, por exemplo, dos valores das tensões de compressão na biela e área de aço. Este trabalho conduziu um estudo analítico, frente a ensaios experimentais antes realizados por Delalibera (2006) e Munhoz (2014), utilizando métodos de dimensionamento nacionais e internacionais, com o objetivo de avaliar os limites e resultados que promovem. Diante disso, observamos o código espanhol como o menos conservador e Santos (2013), ABNT NBR 6118 (2014) e CEB (1990) como os mais conservadores. Outro fator importante foi a discrepância dos valores da resultante de tração do tirante teórico e experimental, onde apresentou variações de acordo com o bloco, porém em todos os casos houve conservadorismo dos métodos analíticos.
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The piles caps are of great importance for the balance of the structure and among the main difficulties encountered for the design is the fact that there is no consonance when dealing with the model of dimensioning and behavior of these elements, which leaves various gaps on the considerations that should be made in the dimensioning, generating discrepancies, for example, the values of the compressive tensions in the connecting rod and reinforcement area. This research led to an analytical study, compared to previous experimental tests by Delalibera (2006) and Munhoz (2014), using national and international design methods, with the objective of evaluate the limits and results that promote. Faced with this, we observe the spanish code as the least conservative and Santos (2013), ABNT NBR 6118 (2014) and CEB (1990) as the most conservative. Another important factor was the discrepancy of the values of the resulting of traction of the theoretical and experimental tie rods, where it presented variations according to the pile cap, but in all cases there was conservatism of the analytical methods.
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CAIO CORTEZ DE LIMA
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Identificação e Avaliação de Zonas de Alagamentos Urbanos, com o Suporte de Geotecnologias, na Cidade de Natal, Nordeste do Brasil
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Orientador : VENERANDO EUSTAQUIO AMARO
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDRE LUIS SILVA DOS SANTOS
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CARLOS WILMER COSTA
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LEONLENE DE SOUSA AGUIAR
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MARCELO SOARES TELES SANTOS
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VENERANDO EUSTAQUIO AMARO
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Data: 22/03/2019
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Alagamentos urbanos provocados por chuvas intensas têm causado significativa perda de vidas e danos econômicos em diversas áreas urbanas do mundo. Esse tipo de alagamento vem se tornando frequente em muitas cidades brasileiras. Na cidade de Natal, capital do Estado do Rio Grande do Norte (RN), região Nordeste do Brasil, o processo de urbanização ocorrido nas últimas quatro décadas promoveu significativa impermeabilização do solo, que tem se refletido em inúmeros alagamentos urbanos por ano. Este estudo objetiva identificar e avaliar áreas susceptíveis a alagamentos em Natal, especificamente no Bairro do Tirol, considerando a integração de variáveis como Modelo Digital de Terreno (MDT) e Modelo Digital de Superfície (MDS) de alta precisão, sistema de drenagem pluvial, registros históricos de alagamentos e precipitações horárias, além de considerar o tipo de ocupação dos lotes urbanos no bairro. As abordagens metodológicas foram conduzidas e integradas em ambiente de Sistema de Informações Geográficas (SIG), com o apoio de base de dados de alta acurácia e precisão obtidos in loco com Global Navigation Satellite System (GNSS) para as análises de alagamento urbano. Os resultados mostraram que na área de estudo duas depressões topográficas em locais de intensa atividade comercial e social se destacam por apresentarem características geomorfológicas e antrópicas altamente favoráveis aos alagamentos em eventos de precipitação intensa. Além disso, os
resultados permitiram a geração de modelos de fluxo superficial com parâmetros de alta aplicabilidade para o aprimoramento de projetos de sistemas de drenagem urbana e da gestão urbana. Este estudo demonstrou ainda que as abordagens metodológicas baseadas no uso de Geotecnologias podem subsidiar planos de gestão de riscos e reduzir gastos públicos com obras e ações emergenciais mais eficazes.
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Urban floods motivated by heavy rains have caused significant loss of life and economic damage in several urban areas of the world. This flooding type have become frequent in many Brazilian cities. In Natal City, Rio Grande do Norte (RN) State Capital, Northeast Brazil, the urbanization process over the last four decades promoted significant soil sealing, which has reflected in numerous urban floods per year. This study aims to identify and evaluate areas susceptible to flooding in Natal, specifically in the region of Tirol, considering Digital Terrain Model (DTM), Digital Surface Model (DSM) of high precision, pluvial drainage system, historical records of flooding and hourly precipitations, in addition to reflecting the type of occupation of urban lots in the neighborhood. Methodological approaches were conducted and integrated into the Geographic Information System (GIS) environment, with the support of in loco high accuracy database of Global Navigation Satellite System (GNSS) for urban flooding analyses. The results showed that in the study area two topographic depressions in sectors of intense commercial and social activities stand out because they present geomorphological and anthropic characteristics highly favorable to flooding in events of Intense precipitation. Furthermore, the results allowed the generation of a superficial flow models with parameters of high applicability for the improvement of projects of urban drainage systems and urban management. This study also demonstrated that methodological approaches based on the use of Geotechnologies can subsidize risk management plans and reduce public expenditures with more effective works and emergency actions.
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MANOEL LINDOLFO QUEIROZ NETO
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Aplicação de Concreto Asfáltico à Quente Utilizando Resíduos da Construção e Demolição de Obras (RCD) em Via Urbana na Cidade de Natal/RN
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Orientador : ENIO FERNANDES AMORIM
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MEMBROS DA BANCA :
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ENIO FERNANDES AMORIM
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FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA
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MOACIR GUILHERMINO DA SILVA
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WILSON CONCIANI
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Data: 25/03/2019
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A indústria da construção civil é responsável pela alta geração de resíduos sólidos que são descartados na natureza, contribuindo para a degradação do meio ambiente. Por outro lado, o setor da construção é um dos principais componentes da economia brasileira e sua cadeia produtiva reúne um conjunto de atividades que somam mais de 12 milhões de pessoas, o qual cerca de 13% representa a força de trabalho no país (FIESP, 2017). Em nível mundial, espera-se que a indústria de materiais de construção cresça duas vezes e meia entre 2010 e 2050 (UNEP, 2002). No Brasil, a expectativa é que o setor da construção dobre de tamanho até o ano de 2022 (CEBEDS, 2009). Nota- se que é crucial tomar medidas que visem a gestão de resíduos sólidos através de mudanças culturais e tecnológicas, objetivando atender as necessidades de uma sociedade cada vez mais esclarecida e exigente em relação à preservação do meio ambiente. Este trabalho apresenta uma proposta de aplicação de resíduos de construção e demolição de obras (RCD) como agregados reciclados na fabricação de revestimento asfáltico, como uma alternativa para o aproveitamento destes materiais. O método de trabalho empregado consistiu na coleta de material residual na empresa TcPav,
realização de ensaios de caracterização em conformidade com as normas padronizadas na área de pavimentação no âmbito nacional, além de DRX, FRX e dosagem pelo método Marshall. Em seguida, realizou-se um trecho experimental fazendo-se uso de um traço de mercado, adaptado para o uso com RCD. Nesse traço foi utilizado agregado reciclado contendo brita 1 e areia em substituição ao mesmo agregado do tipo natural na camada de revestimento. A partir do programa experimental proposto observou-se que os agregados residuais desempenharam um bom potencial de sua utilização em revestimentos asfálticos à quente baseado nas análises dos corpos de prova sob os parâmetros volumétricos, pela dosagem Marshall e do trecho experimental. Quanto ao trecho experimetal, observou-se que logo nos meses iniciais de monitoramento aconteceu um destacamento dos agregados cerâmicos presentes em sua superfície. No entanto, esse destacamento não foi comprometedor a ponto de danificar o revestimento, de modo que o pavimento asfáltico continua desempenhando de forma satisfatória a funcionalidade para os veículos que por ele trafegam.
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The construction industry is responsible for the high generation of solid waste that is discarded in nature, contributing to the degradation of the environment. On the other hand, the construction sector is one of the main components of the Brazilian economy and its production chain brings together a group of activities that total more than 12 million people, about 13% representing the workforce in the country (FIESP, 2017). At the global level, the building materials industry is expected to grow by two and a half times between 2010 and 2050 (UNEP, 2002). In Brazil, the construction sector is expected to double in size until the year 2022 (CEBEDS, 2009). It is noteworthy that it is crucial to take measures aimed at the management of solid waste through cultural and technological changes, aiming to meet the needs of a society increasingly enlightened and demanding in relation to the preservation of the environment. This work presents a proposal for the application of construction and demolition waste (RCD) as recycled aggregates in the manufacture of asphalt coating, as an alternative to the use of these materials. The work method employed consisted of the collection of residual material in the company TcPav, carrying out characterization tests in accordance with the standard
standards in the area of paving in the national scope, besides DRX, FRX and dosage by the Marshall method. Then an experimental section was made using a market trace, adapted for use with RCD. In this trait was used recycled aggregate containing gravel 1 and sand replacing the same aggregate of the natural type in the coating layer. From the proposed experimental program it was observed that the residual aggregates had a good potential of their use in hot asphaltic coatings based on the analysis of the specimens under the volumetric parameters, the Marshall dosage and the experimental section. As for the experimental section, it was observed that in the initial months of monitoring a detachment of the ceramic aggregates present on its surface was observed. However, such detachment has not compromised to the point of damaging the coating, so that the asphalt pavement continues to perform satisfactorily the functionality for the vehicles which travel therethrough.
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MARIA LUIZA ABATH ESCOREL BORGES
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Método para a implementação da modelagem BIM 4D em empresas construtoras
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Orientador : REYMARD SAVIO SAMPAIO DE MELO
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MEMBROS DA BANCA :
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REYMARD SAVIO SAMPAIO DE MELO
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JOSYANNE PINTO GIESTA
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LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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MAX LIRA VERAS DE ANDRADE
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Data: 26/03/2019
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Um grande problema enfrentado na construção civil é a dificuldade em visualizar e entender o planejamento da obra por ferramentas tradicionais de planejamento, tais como o Método do Diagrama de Precedência, o Diagrama de Gantt e a Linha de Balanço. Isso acontece em virtude da geração de cronogramas imprecisos e de interpretação confusa, devido à grande quantidade de atividades e suas precedências, além de não fornecerem informações suficientes referentes ao contexto, resultando em uma representação abstrata do planejamento. A modelagem 4D baseada em softwares que utilizam o BIM representa uma solução para esse problema, pois consiste na representação digital tridimensional de um empreendimento, associado com as durações de atividades, possibilitando a visualização da sequência de execução. Estudos anteriores mostram que o BIM 4D ainda é pouco discutido na literatura, ao mesmo tempo que pesquisas nacionais revelam uma baixa taxa de utilização do BIM para o planejamento. Visando a obtenção de dados regionais mais precisos, foi feita a caracterização do BIM nos estados do Rio Grande do Norte (RN) e da Paraíba (PB) e os resultados mostraram que as empresas locais ainda não fazem uso da modelagem BIM 4D. Adotando a Design Science Research como método de pesquisa, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um método para implementar em empresas construtoras a modelagem BIM 4D voltada para a simulação do processo construtivo através do software Autodesk Navisworks Manage. As principais contribuições do trabalho são o mapeamento e revisão sistemática da literatura em relação às pesquisas sobre BIM 4D no mundo, o panorama da utilização do BIM no RN e na PB e a
construção de um artefato para guiar empresas construtoras à implementação da modelagem BIM 4D, mostrando o potencial de utilização do BIM como ferramenta de apoio para o planejamento de obras.
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One of the problems faced in construction is the difficulty in visualizing and understanding the planning of the work by traditional planning tools, such as the Precedence Diagram Method, the Gantt Chart and the Line of Balance. This happens because of the generation of inaccurate and confusing interpretation schedules, due to the large number of activities and their precedence, as well as not providing sufficient context information, resulting in an abstract representation of the planning. 4D BIM- based modeling softwares represent a solution to this problem, since their models are a three-dimensional digital representation of an enterprise, associated with the activities durations, which allows the visualization of the execution sequence. Previous studies have shown that 4D BIM is, yet little discussed in the literature, while national surveys reveal a low BIM utilization rate for planning. In order to obtain more accurate regional data, BIM was characterized in the Brazilian states of Rio Grande do Norte (RN) and Paraíba (PB) and the results showed that local companies still do not use 4D BIM modeling. Adopting Design Science Research as a research method, the present work aimed to propose a method for the 4D implementation in construction companies, focused on the building process simulation using Autodesk Navisworks Manage software. The main contributions of this work are the mapping and systematic review of the literature regarding on 4D BIM papers, the scenario of the BIM utilization in RN and in PB, and the construction of an artifact to guide construction companies to the implementation of BIM 4D modeling, showing the potential of using BIM as a support tool for planning works.
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NATHALY SANTANA LEAL DE SOUZA
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Desenvolvimento de agregados leves a partir de resíduos industriais e matérias- primas locais (Nordeste/Brasil)
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Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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MEMBROS DA BANCA :
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ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA
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Data: 28/03/2019
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Agregados leves podem ser classificados como naturais, por exemplo, pedra-pomes e tufo vulcânico, e, artificiais, produzidos a partir de argila, de vermiculita, de escória e de resíduos industriais. São materiais granulares com estrutura porosa utilizados em diversas aplicações como isolantes térmico-acústicos e em concretos leves, por exemplo. O agregado leve mais tradicional é a argila expandida, fabricada no Brasil desde 1968, no Estado de São Paulo, cuja produção atualmente permanece concentrada no Sudeste brasileiro. Alimenta-se assim a hipótese de que o aprofundamento científico no desenvolvimento de agregados leves utilizando resíduos locais (Rio Grande do Norte/Região Nordeste/Brasil) possa tornar mais expressiva a utilização de agregados leves, especialmente em concretos estruturais leves, no Nordeste. Nesse contexto o estudo visou desenvolver agregados leves inovadores, a partir de resíduos industriais, agroindustriais e argilas regionais (Nordeste/Brasil), quais sejam: o resíduo da biomassa da cana-de-açúcar (RBC), com diferentes tipos de beneficiamento, resíduo de corte de granito e mármore (RGM) e diferentes argilas. Os precursores foram caracterizados a
partir de ensaios de área superficial (BET), granulometria a laser, finura, massas específica e unitária além das análises térmica (DTA/TG), química (FRX) e mineralógica (DRX). As misturas estudadas possuem teor de resíduo variando de 0% a 100%, e foram submetidas à sinterização em temperaturas de 1000°C a 1263°C, em forno mufla. Os agregados produzidos foram analisados a partir da análise de diversas propriedades: índice de encolhimento na secagem, análise visual, massa específica aparente, absorção de água, massa unitária, módulo de deformação dos agregados leves, índice de inchaço, perda de massa, resistência à tração e morfologia (MEV). Registrou- se diversos agregados com massa específica aparente (MEA) inferiores a 2,00g/cm³, absorção de água (AA) inferior a 15% e massa unitária (UM) inferior a 0,88g/cm³, produzidos com ambos resíduos, em especial os produzidos com o resíduo agroindustrial RBC em teores superiores a 50%, apresentando MEA de 1,39 g/cm³ e AA de 3%. Já as composições com RGM geraram agregados leves com MEA de 1,56g/cm³, AA de 8% e MU de 0,85g/cm³, além de apresentarem resistência à tração 4 vezes superior em relação ao agregado comercializado no Brasil. Concluindo que os resíduos industriais e agroindustriais locais, associados a argilas locais têm potencial para produção de agregados leves inovadores com excelentes características técnicas além de utilizarem na composição resíduos viabilizando uma destinação mais nobre aos mesmos.
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Lightweight aggregates can be classified as natural, eg pumice and volcanic tuff, and artificial aggregates produced from clay, vermiculite, slag and industrial wastes. They are granular materials with porous structure used in several applications as thermal- acoustic insulation and in lightweight concretes, for example. The most traditional lightweight aggregate is expanded clay, manufactured in Brazil since 1968, in the State of São Paulo, whose production is currently concentrated in the Brazilian Southeast. The hypothesis that the scientific deepening in the development of lightweight aggregates using local waste (Rio Grande do Norte/Northeast/Brazil) may increase the
use of lightweight aggregates, especially in lightweight structural concrete, in Brazilian Northeast. In this context, the study aimed to develop innovative lightweight aggregates, from industrial and agroindustrial wastes and regional clays (Northeast/Brazil), which are: the sugar cane biomass waste (SCBW), with different types of processing; granite and marble cutting waste (GMCW) and different clays. The precursors were characterized by surface area (BET), laser grain size, fineness, specific and unit mass, as well as thermal (DTA/TG), chemical (XRF) and mineralogical (XRD) analyzes. The studied mixtures had a residue content varying from 0% to 100%, and were submitted to sintering at temperatures of 1000°C to 1263°C in a muffle furnace. The aggregates produced were analyzed by the analysis of several properties: drying shrinkage index, visual analysis, particle density, water absorption, bulk density, modulus of deformation of the light aggregates, swelling index, weight loss, tensile strength and morphology (SEM). There were several aggregates with an particle density (PD) of less than 2,00g/cm³, a water absorption (WA) of less than 15% and a bulk density (BD) of less than 0,88g/cm³, produced with both residues, in especially those produced with SCBW, agroindustrial waste in contents higher than 50%, presenting PD of 1,39 g/cm³ and WA of 3%. On the other hand, the compositions with GMCW generated lightweight aggregates with PD of 1,56 g/cm³, WA of 8% and BD of 0,85 g/cm³, in addition to having tensile strength 4 times higher than the lightweight aggregate marketed in Brazil. In conclusion, local industrial and agroindustrial wastes, associated with local clays, have the potential to produce innovative lightweight aggregates with excellent technical characteristics, as well as using wastes in the composition, making feasible a noblest destination.
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EVILANE CÁSSIA DE FARIAS
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Avaliação da durabilidade frente ao ataque de CO2 e Cl- em concretos autoadensáveis com elevados teores de resíduo da biomassa da cana-de-açúcar e metacaulim.
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Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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MEMBROS DA BANCA :
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MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA
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ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA
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GIVANILDO ALVES DE AZEREDO
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Data: 28/03/2019
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O concreto autoadensável (CAA) com baixo consumo de cimento é uma alternativa de produzir concretos que agridam menos o meio ambiente. As pozolanas comerciais, como o metacaulim (MK), e os resíduos agroindustriais, por exemplo o resíduo da biomassa da cana-de-açúcar (RBC), podem ser usados em benefício da sustentabilidade, associado à possibilidade de manter, ou melhorar, as propriedades reológicas, mecânicas e de durabilidade do CAA. Dentre os mecanismos de degradação do concreto, os principais causadores de corrosão é o ataque por carbonatação e o ataque por íons cloreto. Desse modo, o presente trabalho tem como objetivo analisar o desempenho de concretos autoadensáveis com altos teores de MK e RBC submetidos à ação independente e combinada de carbonatação (CO2) e íons cloreto (Cl ̄ ). O ataque por CO2 se deu de forma acelerada através de uma câmara de
carbonatação e a exposição aos íons cloreto foi feita através de ciclos de molhagem e secagem. Para tal, foram analisados CAAs com substituição parcial do cimento em percentuais de até 50%, sendo executados cinco traços: um de referência apenas com cimento, outro com 30% de RBC, o terceiro com 20% de RBC e 20% de metacaulim, o quarto com 30% de RBC e 10% de metacaulim, e, o último, com 30% de RBC e 20% de metacaulim. Posteriormente, foram avaliadas as propriedades dos CAAs no estado fresco para atestar os critérios de autoadensabilidade preconizados pela NBR 15823 (ABNT, 2017). No estado endurecido, foram realizados os ensaios de resistência à compressão, profundidade de penetração de CO2, profundidade de Cl- , difusão de íons cloreto pelo método não estacionário, velocidade de pulso ultrassônico, resistividade elétrica, potencial de corrosão, absorção de água por capilaridade e índices físicos. Os resultados evidenciaram ser possível produzir concretos autoadensáveis com baixos consumos de cimento utilizando RBC e MK e com resistências acima de 40 MPa. O mal desempenho frente a carbonatação dos CAAs com adições minerais pode ser mitigado com o aumento da espessura de cobrimento. Por outro lado, quando expostos a cloreto, os concretos com materiais suplementares cimentícios apresentam melhor desempenho. A presença de cloreto livre nas amostras de CAAs provoca uma menor frente de carbonatação. O ataque por Cl- acontece de forma bem mais severa do que a carbonatação. Por fim, dos ambientes agressivos analisados, a situação combinada de carbonatação e cloreto foi a que provocou a maior prejuízo em relação a corrosão da armadura.
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The self-compacting concrete (SCC) with low comsumption of cement is an alternative to produce concretes that less attack the environment. The comercial pozzolans, such as metakaolin (MK), and the agroindustrial residues, for example the sugarcane biomass waste (RBC), can be used for the benefit of the sustainability, associated woth the possibility of maintaining, or improving,
the rheological, mechanical and durability properties of the SCC. Among the mechanisms of concrete degradation, the main causers of corrosion are the attack by carbonation and the attack by chloride ions. Thus, the present work aims to analyze the performance of self-compacting concretes with high levels of MK and RBC submitted to the independent and combined action of carbonation (CO2) and chloride ions (Cl ̄). The CO2 attack occurred in an accelerated way through a carbonation chamber and the exposition to the chloride ions was done through cycles of wetting and drying. For this, SCCs with partial cement substitution in percentages up to 50% were analyzed, with five traces being performed: one with cement only, one with 30% RBC, the third with 20% RBC and 20% metakaolin, the fourth with 30% RBC and 10% metakaolin, and the latter with 30% RBC and 20% metakaolin. Subsequently,
the SCCs properties were evaluated in the fresh state to attest the self- adherence criteria recommended by NBR 15823 (ABNT, 2017). In the
hardened state, were made the tests of compressive strength, depth of penetration of CO2 and Cl ̄, diffusion of chloride ions by the non-stationary method, ultrasonic pulse velocity, electrical resistivity, corrosion potential, water absorption by capillarity and physicial indexes. The results showed being possible to produce self-compacting concretes with low comsumption of cement using RBC and MK and with resistances above 40MPa. The poor performance against carbonation of SCCs with mineral additions can be mitigated by increasing the coating thickness. On the other hand, when exposed to chloride, the concretes with additional cimentitious show better performance. The presence of free chloride in the samples of the SCCs causes a lower carbonation front. The Cl ̄ attack occurs much more severely than the carbonation. Finally, among the aggressive environments analyzed, the combined carbonation and chloride situation was the one that caused the greatest damage in relation to the corrosion of the reinforcement.
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ANNA CHRISTINNA SECUNDO LOPES NÓBREGA
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AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO DE EDIFÍCIOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL SOBRE ESTRUTURA DE TRANSIÇÃO CONSIDERANDO A INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA E O EFEITO CONSTRUTIVO
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Orientador : JOEL ARAUJO DO NASCIMENTO NETO
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MEMBROS DA BANCA :
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JOEL ARAUJO DO NASCIMENTO NETO
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JOSE NERES DA SILVA FILHO
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LEANDRO MOUTA TRAUTWEIN
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Data: 29/03/2019
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O presente estudo consistiu na avaliação dos efeitos causados pela sequência de construção e pela interação solo-estrutura (ISE) em edifícios de alvenaria estrutural sobre estruturas de transição em concreto armado. Para tanto, foi utilizado o modelo de barras equivalentes, desenvolvido por Nascimento et al. (2014), para simular a interação entre as paredes estruturais no primeiro pavimento dos edifícios e a estrutura de suporte em concreto armado, e o modelo de pórtico tridimensional, estudado por Nascimento Neto (1999), para simular as paredes estruturais nos pavimentos superiores do edifício. As análises relacionadas à sequência de construção consistiram na incorporação gradativa do carregamento e da rigidez da estrutura durante o tempo de execução; enquanto que aquelas relacionadas a ISE incorporaram os efeitos da deformabilidade das fundações na distribuição dos esforços na estrutura. Foram desenvolvidas 4 metodologias de modelagem, para 2 edifícios com diferentes geometrias, e as análises consistiram na avaliação dos esforços e dos deslocamentos da estrutura de transição (pilares e vigas), além da distribuição das tensões na base das paredes, para painéis com diferentes tipos de abertura. Os resultados evidenciam que a introdução da ISE e do
efeito construtivo não alteram o encaminhamento das tensões aos apoios, mas sim, suas intensidades, provocando alívio ou possível necessidade de reforço em elementos que ultrapassam o limite de cobertura do coeficiente de segurança, dimensionados no ELU. Além disso, confirmou-se que a interação com o solo reduz os recalques diferenciais das fundações.
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This research consisted on the evaluation of the effects caused by the construction sequence and the soil-structure interaction (ISE) in structural masonry buildings up transition structures in reinforced concrete. For this, it was used the equivalent frame model, developed by Nascimento et al. (2014), to simulate the interaction between the structural walls in the first floor of the buildings and the support structure in reinforced concrete, and the three-dimensional frame model, studied by Nascimento Neto (1999), to simulate the structural walls in the upper floors of building. The analyzes related to the construction sequence consisted of the gradual load and stiffness incorporation during the construction time; while those related to ISE incorporated the effects of the foundations deformability on the stresses distribution in the structure. Four modeling methodologies were developed for two buildings with different geometries, and the analyzes consisted on the evaluation of the stresses and displacements of the transition structure (columns and beams), as well as the stresses distribution at the base of the walls, for panels with different types of opening. The results show that the introduction of the ISE and the construction sequence do not affect the stresses routing to the supports, but their intensities, provoking relief or possible need for reinforcement in elements exceed the safety limit, dimensioned in ELU. Besides that, it was confirmed that the interaction with the soil reduces the differential settlements of the foundations.
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MARCOS DAIAN FIGUEIREDO DA SILVA SARAIVA
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CONSIDERAÇÃO DE EFEITOS TÉRMICOS EM SÓLIDOS BIDIMENSIONAIS NÃO LINEARES
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Orientador : DANIEL NELSON MACIEL
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL NELSON MACIEL
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JOEL ARAUJO DO NASCIMENTO NETO
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JOÃO CARLOS ARANTES COSTA JÚNIOR
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MARCELO GRECO
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Data: 29/03/2019
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O trabalho consiste no estudo do comportamento termomecânico de sólidos bidimensionais, levando em consideração os efeitos das não linearidades física e geométrica. Os efeitos térmicos são considerados mediante formulação fundamentada na primeira e segunda leis da termodinâmica e energia livre de Helmholtz, necessários para análise do comportamento termoelástico e termoplástico na resposta dinâmica estrutural. O Método dos Elementos Finitos Posicional é empregado como formulação não linear geométrica, onde adota-se as posições nodais como incógnitas ao invés dos deslocamentos. Para problemas dinâmicos, a discretização temporal por diversos algoritmos de integração temporal levam à solução da equação de movimento, e, além disso, a formulação pode ser estendida para problemas de impacto. Dessa forma, o desenvolvimento das rotinas computacionais para os diversos problemas propostos geram resultados numéricos que são confrontados com aqueles obtidos na literatura especializada.
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This paper aims to study the thermomechanical behavior in bidimensional solids, taking into account the physical and geometric nonlinear effects. To consider the thermal effects, a formulation based on the first and second laws of thermodynamic and the Helmholtz free-energy is presented here. It is essential to analyze the thermoelastic and thermoplastic behavior in dynamic structural response. The Finite Element Method based on nodal positions, instead nodal displacements, is employed as geometric nonlinear formulation. For dynamic problems, a temporal discretization by several temporal integration algorithms conduces to the equation of motion solution. In addition, this formulation can be extended to impact problems. Therefore, the development of computational routines for the proposed formulation induces numerical results are compared with examples from the specialized literature.
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LISYANNE DE VASCONCELOS FREIRE
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Comportamento mecânico de misturas de areia e finos de um sedimento pós-barreiras da cidade de Natal-RN.
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Orientador : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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MEMBROS DA BANCA :
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OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA
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JOSÉ MOURA SOARES
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RAIMUNDO LEIDIMAR BEZERRA
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Data: 24/05/2019
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Em grande parte dos problemas de engenharia, o solo é composto por diferentes proporções de partículas grossas e finas, cujo comportamento mecânico é diferente daquele observado para uma areia ou argila pura. A presente pesquisa tem como objetivo determinar a compressibilidade e a resistência de misturas de areia e finos provenientes de um sedimento do Pós-Barreiras coletado na cidade de Natal, no estado do Rio Grande do Norte. As misturas foram preparadas nas proporções de 0, 30, 50, 75 e 100% de finos. A caracterização mecânica foi realizada a partir de ensaios de compressão edométrica e cisalhamento direto. Observou-se que os parâmetros de compressibilidade variam conforme o teor de finos e depende da tensão aplicada e da condição inicial de moldagem. O teor de finos de transição determinado a partir de ensaios edométricos variou numa faixa entre 10% e 30%. Foi possível determinar uma única linha de compressão intrínseca (Intrinsic Compression Line - ICL) para os materiais estudados. Os ensaios de cisalhamento direto resultaram em ângulos de atrito variando entre 30° e 38°. A adição de 30% de finos aumentou a resistência ao cisalhamento, quando comparada com a resistência da areia com índice de vazios máximo. Para teores mais elevados, o valor da tensão cisalhante máxima diminui até um valor próximo ao apresentado pela matriz de finos.
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In the majority of engineering problems, soil is composed of different proportions of coarse and fine particles whose mechanical behavior is different from that of sand or pure clay. This study aims to determine both compressibility and strength of mixtures composed by sand and fines from a Post-Barreiras sediment collected in Natal, Rio Grande do Norte State. Sand-fines mixtures with varying fines contents of 0, 30, 50, 75 and 100% were prepared. The mechanical characterization was performed by means of edometric compression and direct shear tests. It was observed that the compressibility parameters vary with fines content and depend on the applied stress and sample initial conditions. The transition fines content determined by edometric tests varies between 10% and 30%. It was possible to determine a single Intrinsic Compression Line (ICL) for the materials studied. Direct shear tests resulted in friction angles ranging from 30° to 38°. The addition of 30% fines increases the mixture strength in comparison with sand at the maximum void index. For higher fine contents, the maximum shear stress decreases until a value close to that observed for the fine matrix.
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LEIDIAN ARAGÃO TORRES
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PRODUÇÃO IMOBILIÁRIA E EQUIPAMENTOS URBANOS: RELAÇÕES ESPACIAIS DE ATRATIVIDADE NO MUNICÍPIO DE NATAL/RN
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Orientador : LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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MEMBROS DA BANCA :
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LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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TAMMS MARIA DA CONCEICAO MORAIS CAMPOS
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Data: 31/05/2019
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Os equipamentos urbanos são elementos essenciais na vida cotidiana da população em geral. É por meio deles que a cidade pode proporcionar maior qualidade de vida aos seus habitantes seja através do acesso à educação, saúde, comércio, etc. No entanto, nas cidades brasileiras, a distribuição dos equipamentos ainda ocorre de maneira desigual, reforçando as desigualdades socioeconômicas e afetando negativamente uma significativa parcela da população. Partindo do pressuposto que a promoção imobiliária procura aproximar seus empreendimentos desses equipamentos, a fim de agregar externalidades de vizinhança e valorizar seus produtos, coloca-se como questão de pesquisa: existe de fato atratividade entre a produção imobiliária e os equipamentos urbanos? O estudo então foca nas Instituições de Ensino Superior, Hospitais e Shoppings Centers. Para atingir tal objetivo, aponta-se o uso de ferramentas de visualização espacial como o ArcGIS®, capaz de espacializar, manipular e criar mapas de distribuição que auxiliam na análise do entorno dos equipamentos. Os dados utilizados sobre as incorporações imobiliárias são coletados nos cartórios da cidade cujas características levantadas são: no de unidades abitacionais, verticalização e padrão; de outra parte, aqueles sobre os equipamentos urbanos são levantados nos bancos Cadastro e-MEC, CNES e ABRASCE. Como resultados nota-se que: as instituições de ensino são os equipamentos que concentram maior quantidade de unidades habitacionais no seu entorno; os hospitais estão dispostos na região mais verticalizada e com mais alto padrão dos empreendimentos – a zona leste; os shoppings estão situados entre os pontos de maior concentração de unidades; e, as zonas norte e oeste são as regiões mais carentes em equipamentos. Por fim, conclui-se que o estudo contribui no planejamento da distribuição de novos equipamentos urbanos e entende-se que os promotores concentram os empreendimentos onde essa oferta é maior.
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The urban equipment are essential elements in the population's daily lives. It is through them that the city is able to provide a better life quality to its inhabitants, through access to education, health, commerce, etc. However, in Brazilian cities, the distribution of the equipments still happens in an uneven way, strengthening socioeconomic inequalities and harming a significant part of the population. Assuming that the real estate market aims to get the real estate developments closer to these equipments, in order to aggregate the externalities of the surroundings and value its products, the following research question is brought up: is there really attractiveness between the housing production and the urban equipments? This study focus on higher education institutions, hospitals and shopping centers. To accomplish that, it is pointed out the usage of spatial visualization tools such as ArcGIS®, through which it is possible to spatialize, manipulate and create distribution maps that aid in the analysis of the areas around the developments. The data used about the real estate developments are collected at the registries of the city. The characteristics gathered are: number of housing units, verticalization and pattern. On the other hand, the ones about the urban equipments are collected through the databases e-MEC, CNES and ABRASCE. As results, it is noticeable that educational institutions are the ones which concentrate the biggest amount of housing units in their surroundings. The hospitals are distributed in the most verticalized region and with developments presenting the highest standards among the ones analyzed - the east zone. The shopping centers are located at the spots with the biggest concentration of units. The north and west zones are the ones which present the biggest lack of equipments. Lastly, it is concluded that the study contributes in the distribution planning of new urban equipments and it is realized that the promoters concentrate the developments where there is the biggest offer.
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VALBERLLAN ALBUQUERQUE RIBEIRO
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AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DAS CURVATURAS E DAS TRANSVERSINAS NA DISTRIBUIÇÃO DO MOMENTO FLETOR DEVIDO À CARGA MÓVEL EM PONTES CURVAS DE CONCRETO ARMADO
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Orientador : JOSE NERES DA SILVA FILHO
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MEMBROS DA BANCA :
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JOSE NERES DA SILVA FILHO
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RODRIGO BARROS
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LORENZO AUGUSTO RUSCHI E LUCHI
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Data: 17/06/2019
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A análise estrutural destas pontes com geometria longitudinal curva apresenta maior complexidade quando comparado ao de pontes com traçados retos. Verifica-se esse fato devido a uma série de consequências ocasionadas pela interação entre o momento de flexão e o momento de torção, que tornam-se consideráveis as solicitações de torção, onde essas podem condicionar o dimensionamento e a estabilidade da peça, além de ocasionar o aumento da distorção da seção transversal do elemento, gerando esforços transversais e longitudinais que não podem ser desprezados. À vista disso, o objetivo principal desta pesquisa é realizar um estudo paramétrico sobre a Influência das curvaturas e das transversinas em pontes com traçado longitudinal curvo no plano horizontal, na distribuição de momento fletor nas longarinas devido à carga móvel. Assim, para a análise do comportamento de pontes e/ou viadutos com traçados curvos em planta serão utilizados modelos numéricos utilizando o MEF por meio do software CsiBridge v20, bem como validados através do
método analítico de cálculo V-Load. Para ambos os métodos de cálculo serão utilizadas as cargas móveis referentes ao TB-450 definido pela NBR 7188 (2013). As análises dos resultados constataram que a inclusão de transversinas intermediárias (TI’s) tornou a distribuição de momento fletor mais igualitária para maioria dos modelos analisados, visto que parte do esforço que nos modelos sem transversinas intermediárias estavam alocados nas longarinas mais carregadas, migrou-se para as menos carregadas. O efeito da curvatura alterou significativamente a distribuição dos FDMF nas vigas ao longo da seção transversal de pontes curvas, apresentando tendência de progressão desses fatores à medida que se aproxima da viga longarina mais externa à curva. Tal comportamento é atribuído aos efeitos acoplados do momento fletor e momento torçor existentes nas vigas curvas. Além disso, a curvatura induz um complexo estado de tensões, visto que essas estruturas estão submetidas à torção combinada com flexão e cisalhamento. Ademais, no tocante a influência das TI’s associadas ao efeito da monoliticidade dos sistemas, existe uma tendência de equivalência na distribuição das cargas das pontes à medida que se aumenta a quantidade de TI’s tanto para métodos construtivos pré-moldados quanto moldados in loco. Por fim, com relação ao Método V-Load, apesar de ter sido utilizado no passado para dimensionamento de pontes curvas de seção aberta, apresenta-se resultados de distribuição de momento fletor muito discrepantes quando comparados com os resultados do MEF.
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The structural analysis of bridges with curved longitudinal geometry presents greater complexity when compared to with straight bridges. This fact is due to a series of consequences caused by the interaction between the bending moment and the torsion moment. This makes torsion requests considerable, where they can condition the dimensioning and stability of the structure, as well as causing the increased distortion of the cross section of the element, generating transverse and longitudinal stresses that cannot be neglected. In view of this, the main objective of this research is to carry out a parametric study on the Influence of curvatures and the insertion of support transversal (diaphragms) in bridges with curved longitudinal trajectory in the horizontal plane, in the distribution of bending moment in the spars. Thus, for the analysis of the behavior of bridges, numerical models using the Finite Element Method (FEM) using the software CsiBridge v20 will be used, as well as validated by the V-Load analytical method. The analysis of the results showed that the inclusion of the support transversal (diaphragm) made the bending moment distribution more balanced for most of the analyzed models. The curvature effect significantly altered the distribution of the BMDF in the beams along the cross section of curved bridges, showing a trend of progression of these factors as it approaches the girder most external to the curve. Such behavior is attributed to the coupled effects of the bending moment and torsion moment in the curved girders. In addition, the curvature induces a complex state of tensions, since these structures are subjected to twist combined with bending and shearing. In addition, regarding the influence of the TI's associated to the effect of the monolithic systems, there is a tendency of equivalence in the load distribution of the bridges as the quantity of TIs is increased for both precast and in situ molded construction methods. Finally, with respect to the V-Load Method, although it has been used in the past for open-section curved bridges, results of very discrepant bending moment distribution are presented when compared with the MEF results.
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ISABELA CAVALCANTI DE SOUZA
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PROCESSO CONSTRUTIVO DE ESTRUTURA GRIDSHELL PÓS- FORMADA COM USO DE PINUS
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Orientador : EDNA MOURA PINTO
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MEMBROS DA BANCA :
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ALFREDO MANUEL PEREIRA GERALDES DIAS
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EDNA MOURA PINTO
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JOSE NERES DA SILVA FILHO
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SANDRO FÁBIO CÉSAR
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Data: 19/06/2019
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As estruturas gridshell são formadas por elementos lamelares ou tubulares em forma de grade, sendo projetadas e construídas em diferentes materiais, tais como aço, madeira e compósitos. O diferencial está no emprego de uma quantidade reduzida de material em edifícios com grande espaço interno, sem a necessidade da presença de pilares auxiliares ao longo do vão. Assim, obras de grandes extensões como pavilhões, hangares e galpões podem ser executadas em pouco tempo. Este trabalho de pesquisa analisa e demonstra o processo de montagem de gridshells, detalha os métodos construtivos existentes e os tipos de ligações usados para unir as peças que formam o conjunto, priorizando estudos que trazem o uso da madeira como matéria-prima. Foi executado também um Mapeamento Sistemático da Literatura (Systematic Mapping Study), com ênfase nos artigos científicos publicados na área. Esse levantamento ajudou a traçar um panorama dos estudos envolvendo o tema Gridshell no mundo, identificando os países e as instituições que mais registraram artigos numa janela temporal de 35 anos. O trabalho contempla ainda: (i) a listagem de algumas realizações construtivas existentes; (ii) o processo de concepção e a modelagem de estrutura
projetada; (iii) a execução de maquetes em escala reduzida e modelos físicos (mockups) em tamanho real; (iv) a avaliação teórica e experimental de partes do projeto; (v) a preparação dos elementos lamelares; (vi) a descrição da construção de uma malha intitulada Dunas Gridshell em escala real com o uso de madeiras do gênero Pinus, mostrando seus detalhes técnicos, tempo de execução e custo.
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The gridshell structures are formed by lamellar or tubular grid-shaped elements, being designed and constructed in different materials, such as steel, wood and composites. The differential is the use of a reduced amount of material in buildings with large internal space, without the need for the presence of auxiliary pillars along the span. Thus, works of great extensions like pavilions, hangars and sheds can be executed in a short time. This research analyses and demonstrates the gridshells assembly process, details the existing construction methods and the types of connections used to join the pieces that form the set, giving priority to studies that highlight the use of wood as a raw material. A Systematic Mapping Study was also carried out with an emphasis on the scientific papers published in the area. This survey helped to chart the world's gridshell studies all over the world, identifying the countries and institutions that more contributed to spread articles in a 35-year window of time. The work also includes: (i) the listing of some existing constructive achievements; (ii) the design process and the projected structure modelling; (iii) the execution of small scale and full-size mock-ups; (iv) the theoretical and experimental evaluation of project parts; (v) the fabrication of the lamellar elements; (vi) the description of the construction of a grid called Dunas Gridshell in real scale using the pine woods (genus Pinus), showing its technical details, execution time and cost.
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PAULO LEITE DE SOUZA JUNIOR
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COMPORTAMENTO DRENANDO E NÃO DRENADO DE UMA AREIA EÓLICA DE NATAL/RN.
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Orientador : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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MEMBROS DA BANCA :
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FRANCISCO CHAGAS DA SILVA FILHO
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OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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OSVALDO DE FREITAS NETO
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Data: 21/06/2019
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O comportamento de areias frente às diversas solicitações de carregamento tem sido objeto de vários estudos nas últimas décadas. A Teoria dos Estados Críticos têm sido base para elaboração de modelos constitutivos capazes de simular o comportamento das areias. Pesquisadores mostraram que a definição da Linha do Estado Crítico (LEC) pode ser obtida mediante a realização de ensaios drenados e não drenados em amostras com diferentes densidades iniciais. O objetivo desse trabalho é verificar o comportamento drenado e não drenado da areia eólica de Natal/RN tendo como base os princípios da Mecânica dos Solos dos Estados Críticos. Os ensaios drenados e não drenados foram realizados em amostras com índices de vazios iniciais de moldagem igual a 0,6, 0,7 e 0,8, que correspondem à condição compacta, medianamente compacta e fofa, respectivamente. Foram realizados ensaios com tensões confinantes de 50, 100, 200 e 300 kPa para cada índice de vazios de moldagem. Os resultados mostraram que a linha dos estados críticos pôde ser definida a partir de ensaios drenados e não drenados em areia inicialmente fofa e medianamente compacta. As amostras de areia compacta não foram utilizadas para definição da LEC por considerar que não atingiram a condição do estado crítico a uma deformação axial de 20%. Os parâmetros da Teoria do Estado Crítico foram obtidos utilizando as projeções nos planos p’-q e lnp’-v. O ângulo de atrito no estado crítico igual a 31,5° é compatível com areias sem finos, angulares a subangulares, predominantemente quartzosas e de granulometria uniforme. Foram obtidos valores de M, Γ e λ iguais a 1,26, 1,863 e 0,03, respectivamente. Os parâmetros obtidos contribuirão para análises e simulações numéricas de estruturas geotécnicas construídas sobre os depósitos eólicos de duna na cidade de Natal/RN.
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The behavior of sands under various loading conditions has been study object in de last decades. Constitutive models able to simulate the behavior of sands have been formulated into the Critical State framework. Researchers showed that the Critical State Line (CSL) can be obtained by drained and undrained tests in samples with different initial densities. This work aims to check drained and undrained behavior of a eolic sand of Natal/RN into the Critical State Soil Mechanics. The drainded and undrained tests were carried out with samples at initial void ratio at 0,6, 0,7 and 0,8, which corresponds to dense , moderately dense and loose states, repectivelly. Tests were conducted under confining pressures of 50, 100, 200 and 300 kPa to each molding void ratio. The results showered that a CSL was defined from drained and undrained test in loose and moderated dense sand. The samples of dense sand were not used to define de CSL considering that critical state was not attained at a axial deformation of 20%. The Critical State parameters was obtained using the projections in p’-q and lnp’-v planes. The critical state friction angle of 31,5° is consistent with clean, angular to subangular, quartzite an uniform sands. Were obtained values of 1,26, 1,863 and 0,03 to parameters M, Γ and λ, respectively. The obtained parameters will contribute to analysis and numerical simulations of geotechnical structures built on aeolian deposites of dunes at Natal/RN.
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LETÍCIA MARIA MACÊDO DE AZEVEDO
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Instalação de geossintéticos em pavimentos flexíveis com CBUQ: Danos de instalação.
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Orientador : FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA
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MEMBROS DA BANCA :
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FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA
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CARINA MAIA LINS COSTA
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ENIO FERNANDES AMORIM
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NATÁLIA DE SOUZA CORREIA
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Data: 27/06/2019
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Meio essencial para a locomoção de pessoas e cargas em todo território, o transporte rodoviário ganha destaque no ramo social e econômico. No entanto, com as aplicações de recursos insuficientes na infraestrutura, esta passa a apresentar patologias que necessitam ser sondadas, como também os mecanismos que as originaram, para a escolha de alternativas de restauração ou prevenção adequadas. Assim, com o objetivo de aumentar a vida útil do pavimento e proporcionar aos usuários condições de trafegabilidade eficientes preenchendo os requisitos de conforto, economia e segurança, foram desenvolvidas tecnologias das quais pode-se destacar o uso dos reforços nas obras viárias. Os geossintéticos vêm ganhando espaço na pavimentação por minimizarem o tempo de execução, custos e até impactos ambientais. Todavia, se manuseados de maneira inadequada ou submetidos a agentes externos, os materiais poliméricos podem manifestar desempenhos insatisfatórios durante a vida útil. Diante deste cenário, esta pesquisa foi desenvolvida em um trecho urbano no conjunto Brasil Novo do bairro Pajuçara na cidade de Natal-RN com o objetivo de averiguar os danos térmico e mecânico ocasionados nos geossintéticos em uma obra de pavimentação e comparar os resultados obtidos com os disponibilizados na literatura, uma vez que a maioria dos estudos são realizados em laboratórios. Então, amostras de diferentes tipos de geossintéticos foram expostas a alta temperatura do CBUQ e a atividade de
compactação sendo, posteriormente, exumadas e submetidas a ensaios de tração uniaxial. Com isso, alguns quesitos antes e após o dano foram avaliados e comparados: resistência à tração, deformação, coeficiente de variação, módulo de rigidez e fator de redução. Logo, pôde-se concluir que ao submeter geossintéticos aos danos existentes em uma obra de pavimentação, de maneira geral, há diminuição na força de tração e na deformação e, além disso, alguns fatores de redução expressaram valores maiores que os disponibilizados na literatura.
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An essential means for locomotion of people and cargoes throughout the territory, the road transport gains an important role in the social and economic field. However, the low investment in infrastructure causes it to develop pathologies that need to be inspected, as well as the mechanisms that originated them, so the proper restoration or prevention alternatives can be chosen. Aiming to extend the service life of the pavement and to provide for users efficient trafficability conditions that meet comfort, economy and safety requirements, technologies have been developed and the use of reinforcement in road construction can be highlighted. Geosynthetics has increasingly been used in pavements due to reduction of time execution, costs and even environmental impacts. Nevertheless, if improperly handled or subjected to external agents, polymeric materials may exhibit unsatisfactory performance during its service life. Accordingly, this research was developed in an urban area of Natal, Rio Grande do Norte, in order to investigate the thermal and mechanical damages in geosynthetics in a pavement construction and compare the results obtained with the available literature data, since most of the studies are performed in laboratories. Therefore, samples with different types of geosynthetics were exposed to high temperature of the CBUQ and to compaction activity and then exhumed and tested by means of uniaxial tensile tests. Thereby, tensile strength, strain, coefficient of variation, secant tensile modulus and reduction factor were evaluated and compared before and after the damage. The results showed that subjecting geosynthetics to damages as those occurring in a pavement construction, in general, a decrease in tensile strength and strain is observed. Moreover, some reduction factors expressed higher values than those available in the literature.
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EMILI CAROLINE DE ABREU ROLIM
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A PROMOÇÃO IMOBILIÁRIA E SUA RELAÇÃO COM AS ÁREAS VERDES EM NATAL/RN
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Orientador : LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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MEMBROS DA BANCA :
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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MARIA FLORESIA PESSOA DE SOUZA E SILVA
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Data: 28/06/2019
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A produção imobiliária nos centros urbanos causa impactos nas áreas verdes, que muitas vezes findam por ceder espaço para as novas construções. Cada vez mais escassa, no meio urbano, a vegetação transfere às habitações, benefícios que justificam o interesse dos promotores imobiliários em produzir no entorno das áreas verdes, uma vez que a proximidade com a natureza incorpora valores intangíveis aos imóveis como paisagem, ventilação, espaços disponíveis para lazer, entre outros. O presente estudo de caso tem como objetivo principal analisar a relação entre a disposição das áreas verdes coletivas no município de Natal e a localização dos empreendimentos imobiliários produzidos entre 1990 e 2018. Para correlacionar espacialmente esses elementos, o estudo utilizou de ferramentas de Sistema de Informações Geográficas (SIG) na elaboração de mapas, onde as análises foram feitas baseadas em três critérios da produção imobiliária no entorno dessas áreas verdes: a intensidade da produção; o padrão das unidades; e a verticalização. Como resultados foi possível observar que: bairros com maior rendimento médio mensal são mais beneficiados por investimentos em áreas públicas de lazer, situação que favorece a produção imobiliária; em geral observa-se um padrão maior das unidades localizadas a uma distância de até 500 metros de uma área verde, com base na média de área privativa e número de suítes; e empreendimentos localizados a uma distância de até 500 metros de uma área verde são mais verticalizados. Por fim, concluiu-se que o estudo contribui para o planejamento e distribuição equânime dos benefícios decorrentes dos espaços verdes urbanos e que, no geral, os promotores imobiliários procuram produzir próximo dessas áreas.
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The real estate production in urban centers causes impacts for green areas, which often gives space for new buildings. More and more scarce in urban space, the vegetation transfers to dwellings benefits that justify the interest of real estate developers in projects around the green areas, since the proximity to nature incorporates intangible values to real estate like quality of life, landscape, ventilation and fresh air. The present case study has as main objective to analyze the relation between the location of the real estate developments produced between 1990 and 2018 and the arrangement of the green areas in its territory. To correlate spatially these elements, the study will use tools of Geographic Information System (GIS) in creating maps, where the analyzes were made based on three criteria of the real estate production in the surroundings of these green areas: the intensity of the production; the standard of the units; and verticalization. As results it was possible to observe that: neighborhoods with higher average monthly income are more benefited by investments in public leisure areas, a situation that also favors real estate production; in general a greater pattern of the units located at a distance of up to 500 meters from a green area is observed, based on the average of private area and number of suites; and ventures located at a distance of up to 500 meters from a green area are more upright. Finally, it can conclude that the study contributed to an equitable planning and equitable planning and distribution of benefits of urban green spaces and thant, property developers seek to produce near these areas.
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BRENO MARQUES FERREIRA DA SILVA
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Análise Probabilística De Estabilidade De Falésias No Litoral Do RN.
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Orientador : OSVALDO DE FREITAS NETO
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MEMBROS DA BANCA :
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MAURÍCIO EHRLICH
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OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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OSVALDO DE FREITAS NETO
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RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO
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Data: 26/07/2019
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A linha costeira do Estado do Rio Grande do Norte está em constante modificação. A exuberância paisagística dessa região, constituída principalmente por praias arenosas e falésias ativas da Formação Barreiras, representa um atrativo para a ocupação humana. A urbanização potencializa a ocorrência de movimentos de massa e acelera o processo de recuo costeiro. Esse processo representa um importante conflito socioeconômico, associado a perdas de terras e riscos à população. Estudos anteriores sobre o tema analisaram a estabilidade das falésias por meio de métodos determinísticos, para avaliar o risco de ocorrência de movimentos de massa. Entretanto, a variabilidade dos parâmetros geotécnicos representa incertezas que não são levadas em consideração no cálculo tradicional. Dessa forma, o presente estudo utilizará o método probabilístico de Monte Carlo, para analisar as condições de estabilidade e entender os mecanismos de ruptura das falésias da praia de Barra de Tabatinga, no município de Nísia Floresta/RN. Serão realizadas investigações de campo, análises e retroanálises probabilísticas. As análises computacionais probabilísticas foram realizadas através do programa Rocscience - Módulo Slide versão 7.0. Foram utilizados nessa pesquisa métodos de procura por superfícies circulares e não circulares, com o intuito de buscar os tipos de rupturas observados em campo. Adicionalmente, foram implementadas análises de sensibilidade para identificar a influência dos parâmetros geotécnicos na variação do
fator de segurança. Espera-se compreender melhor o processo de recuo costeiro, a partir de uma perspectiva probabilística, além de agregar ao fator de segurança um significado mais completo e confiável.
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The coastline of the State of Rio Grande do Norte is a dynamic region. This area, which is composed of sandy beaches and alive cliffs of Barreiras Formation, has natural beauties that motivate occupation. Urbanization increases the rate of mass movements and sea cliff retreat. This process is an important socioeconomic issue, involving loss of land and risks to the population. Previous research on this topic has performed slope stability analysis through deterministic methods of assessment of mass movements risks. However, conventional slope stability analysis does not account for uncertainty in soil properties. In other words, the deterministic factor of safety cannot precisely address the state of the slope. In light of this fact, this study will perform a probabilistic approach through Monte Carlo simulations to assess directly the state of the cliffs of Barra de Tabatinga beach, in the city of Nísia Floresta/RN. Field survey, and computational analysis will be carried out. The probabilistic analysis will be performed using the software Rocscience - Slide 7.0. This research will use search methods for circular and non-circular slip surfaces to search effectively failure types identified in the area. Moreover, in order to identify the significant geotechnical parameters affecting the factor of safety, sensitivity analysis will be performed. This project expects to contribute to a better understanding of coastal retreat and represents an additional reliable information to the factor of safety. This methodology shall provide an acceptable criterion for risk assessment of the coastal cliffs.
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LADDYLA THUANNY VITAL BEZERRA
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MAPEAMENTO DE RISCO E ANÁLISE DE ESTABILIDADE DE MOVIMENTOS DE MASSA NA COMUNIDADE SÃO JOSÉ DO JACÓ, EM NATAL/RN
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Orientador : OSVALDO DE FREITAS NETO
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MEMBROS DA BANCA :
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OSVALDO DE FREITAS NETO
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OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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CARLOS WILMER COSTA
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MARCOS BARRETO DE MEDNONÇA
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Data: 26/07/2019
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Os movimentos de massa, embora sejam processos naturais da dinâmica da superfície do planeta, podem ser acelerados ou desencadeados pela interferencia antrópica. As ações antrópicas, causadas pela ocupação inadequada de áreas altamente suscetíveis aos processos de movimentação de massa, são a principal causa de acidentes associados a deslizamentos de terra nas encostas urbanas brasileiras, especialmente aquelas ocupadas por assentamentos e favelas. Em Natal – RN, a existência de áreas de relevo com alta declividade aliado à ocupação humana inadequada vêm tornando o município suscetível a problemas de instabilidade de encostas. Uma das áreas que sofre com essa problemática é a Comunidade São José do Jacó, local no qual este trabalho foi desenvolvido. Neste contexto, esta pesquisa objetivou mapear o risco de ocorrência de movimentos de massa, assim como quantificar a estabilidade dos taludes adjacentes à Comunidade São José do Jacó, em Natal/RN. Para o mapeamento do risco, utilizou-se um modelo semiquantitativo proposto por Faria (2011), o qual implementa a técnica de avaliação multicritério AHP a um sistema GIS. Para as análises de estabilidade da encosta foram utilizadas as abordagens determinística e probabilística, com auxílio do programa Slide Versão 7.0, desenvolvido pela Rocscience. Os resultados da análise de risco apontaram para existência de uma situação crítica de risco para a população residente da área, principalmente relacionada à possibilidade de ocorrência do movimento de massa do tipo escorregamento/deslizamento, com possíveis danos econômicos, ambientais, e principalmente, sociais. As análises de estabilidade tanto determinísticas quanto probabilísticas indicaram possibilidade de instabilidade em duas das seções avaliadas sob condição hipotética de completa saturação. Nas demais seções, as simulações indicaram estabilidade.
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Despite being natural processes of Earth's surface dynamics, mass movements could be accelerated or unleashed by anthropic interference. Inadequate occupation of areas highly susceptible to mass movement processes, are the principal cause of accidents associated with landslides in brazilian urban slopes, especially those occupied by settlements and slums. In Natal, RN, the existence of high declivity areas allied to inappropriate human occupation makes the municipality susceptible to slope stability issues. One of the areas dealing with this problem is the São José do Jacó community, where this work has focused. In that context, the present research aimed to map mass movements occurrence risk, as well as quantify the stability of slopes neighboring the São José do Jacó community. A semiquantitative model proposed by Faria (2011), which implement the multi-criteria evaluation technique AHP in a GIS system, was used for risk mapping. For slope stability analysis both deterministic and probabilistic approaches were applied, assisted by the software Slide version 7.0, developed by Rocscience. The risk analysis results show a critical hazard situation for the area residents, mostly related to the possibility of slide mass movements, with potential economic, environmental, and social losses. Considering the hypothetical condition of complete saturation, both deterministic and probabilistic stability analyses indicate the possibility of instability in sections 03 and 06. Simulations indicated stability in all other sections.
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LARISSA CAVALCANTE DE ARAUJO MELLO
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Efeitos das elevadas temperaturas em concretos autoadensáveis com altos teores de resíduo da biomassa da cana-de-açúcar e metacaulim.
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Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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MEMBROS DA BANCA :
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA
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WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA
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Data: 29/07/2019
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Os finos adicionados ao concreto autoadensável (CAA) como alternativa de diminuir o alto teor de cimento contribuem para tornar o CAA um compósito sustentável tendo em vista a minimização da produção de CO2 pela indústria cimentícia. Além disso, as adições minerais podem proporcionar melhorias nas propriedades mecânicas e de durabilidade do concreto. Um dos parâmetros de durabilidade é o comportamento do material frente às situações extremas como quando submetidos às elevadas temperaturas, equiparadas às atingidas em um incêndio. Nesta situação, a diminuição da resistência e do módulo de elasticidade, alterações na coloração e porosidade, além do efeito spalling, podem ocorrer no concreto em virtude da perda de água e de alterações microestruturais. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo avaliar o comportamento em altas temperaturas de concretos autoadensáveis com elevados teores de resíduo da biomassa da cana-de-açúcar (RBC) e metacaulim (MK). Para tal, houve substituição do cimento de 30% a 50% pelas adições minerais. No estado fresco, as propriedades foram avaliadas comprovando a trabalhabilidade dos concretos confeccionados. No estado endurecido, as amostras foram avaliadas a temperatura ambiente, 200°C, 400°C, 600°C e 800°C e analisadas quanto à inspeção tátil-visual, perda de massa, resistência à compressão, velocidade do pulso ultrassônico, absorção de água por imersão, índice de vazios, massa específica, absorção por capilaridade e difração por raios-X. Os resultados mostraram que CAAs com até 40% de adições minerais são menos sensíveis a altas temperaturas e que a maior inserção de metacaulim os deixam mais sensíveis as altas temperaturas. Outrossim, o alto teor de adições minerais consome o Ca (OH)2 do meio e formam o silicato de cálcio e alumínio de cálcio hidratado.
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SCCs can reduce their high content of their contributions to become a support material for minimizing CO2 production by the cement industry. In addition, as the properties can be reduced in the mechanical properties and durability of the concrete. The performance parameter is the material of the stage in the extreme situations when it is warmed up, the ones similar to those reached in a fire. In this situation, the elasticity and modulus strength, color change and porosity, as well as effect fragmentation, can occur in concrete due to loss of water and microstructural changes. In this context, the present study aims to evaluate the high temperatures of self-compacting concretes with the contents of residues of sugarcane biomass (SCBA) and metakaolin (MK). For this, the cement was replaced by 30% by 50% by the mineral additions. No fresh state, as already existing, proved a workability of ready-made concrete. In the hardened state, as the samples were analyzed at room temperature, 200 ° C, 400 ° C, 600 ° C and 800 ° C and analyzed for tactile-visual changes, mass loss, compressive strength, ultrasonic pulse velocity, absorption of water by immersion, voids index, mass, absorption by capillarity and X-ray diffraction. CAA search results with up to 40% of their emissions are more sensitive to high temperatures and higher metakaolin insertions are left at high temperatures. Also, the mineral content content consumes the Ca (OH)2 of the medium and forms calcium silicate and aluminum hydrated.
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NATALIA MEDEIROS DOS SANTOS
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Uso de rejeito do beneficiamento de granito para substituição parcial de
um solo em camadas de pavimentação.
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Orientador : MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA
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MEMBROS DA BANCA :
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MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA
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ENIO FERNANDES AMORIM
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OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
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MARCONDES MENDES DE SOUZA
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Data: 30/07/2019
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A poluição gerada pela atividade mineradora é uma das principais pautas em discussão na sociedade atual. O motivo da preocupação mundial resulta das consequências sofridas pelo Planeta, incitando a adoção de medidas eficazes e menos prejudiciais ao meio ambiente. No contexto local, destaca-se os problemas ambientais causados pelo rejeito gerado na etapa de beneficiamento do granito. O rejeito utilizado neste trabalho provém de uma jazida na região do Seridó potiguar, localizada entre os municípios de Caicó/RN e São Fernando/RN. O objetivo do estudo visa a substituição parcial do solo local, incorporando o rejeito granítico, nas proporções de 10%, 20% e 30% às misturas finais das camadas de pavimentação. Foram desenvolvidos ensaios no Laboratório de Solos da UFRN e CTGÁS-ER, para aferir as propriedades mineralógicas, físicas e mecânicas. Os resultados mostraram que apenas a amostra com 10% de rejeito de granito (AM03) foi eficiente para os três tipos de camadas de pavimentação (base, sub-base e subleito). As análises das demais amostras apresentaram ressalvas nos resultados do CBR ou em relação à expansão. Além disso, avaliou-se os resultados de uma simulação relacionada a viabilidade econômica da amostra que obteve o melhor desempenho, a partir dos custos de uma obra rodoviária licitada pela Superintendência de Infraestrutura – INFRA/UFRN. A substituição do solo nas camadas de subleito e base, pelo material contabilizado a custo zero, provocou uma redução inferior à 1% do valor total da obra. Apesar da substituição parcial do solo pelos 10% de rejeito apresentar redução de custo pouco significativa, defende-se a sua incorporação à mistura final por esta trazer benefícios ambientais sem onerar o valor global da obra.
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The pollution generated by mining activity is one of the main issues under discussion in today's society. The reason for the worldwide concern is the consequences of the planet, prompting the adoption of effective and less harmful measures to the environment. In the local context, it is highlighted the environmental problems caused by the tailings generated during granite processing. The reuse used in this work comes from a deposit in the region of Seridó potiguar, located between the municipalities of Caicó/RN and São Fernando/RN. The objective of the study is the partial replacement of the local soil, incorporating the granite waste, in the proportions of 10%, 20% and 30% to the final mixtures of the paving layers. Tests were carried out at the UFRN and CTGÁS-ER Soils Laboratory to assess mineralogical, physical and mechanical properties. The results showed that only the sample with 10% of granite tailings (AM03) was efficient for the three types of paving layers (base, sub-base and subgrade). The analyzes of the other samples presented caveats in the results of the CBR or in relation to the expansion. In addition, the results of a simulation related to the economic feasibility of the sample that obtained the best performance were evaluated, based on the costs of a road works tendered by the Infrastructure Superintendence - INFRA / UFRN. The replacement of the soil in the layers of soil and base, by the material accounted for at zero cost, caused a reduction of less than 1% of the total value of the work. Although the partial replacement of the soil by the 10% of waste present a negligible cost reduction, it is defended its incorporation in the final mixture because this brings environmental benefits without burdening the global value of the work.
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ITALO ANDRADE VASCONCELOS
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Uso de geotêxteis não tecidos para aceleração do dessecamento de rejeitos da operação de corte de rochas ornamentais.
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Orientador : FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDRE LUIS CALADO ARAUJO
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FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA
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MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA
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Data: 30/07/2019
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Nos últimos anos a produção de rochas ornamentais vem sendo intensificada no Brasil, onde o Espirito Santo é o Estado que mais produz esses tipos de rochas. Com o crescimento da demanda na confecção de peças ornamentais, houveram preocupações quanto a quantidade de resíduos produzidos e sua correta condução, tendo em vista que durante o processo de corte e polimento da rocha é utilizado água para o resfriamento do disco diamantado. Com isso, a água utilizada carreia consigo partículas sólidas da rocha, resultando em uma lama abrasiva que são conduzidas, no Brasil, para sistemas de fossas sépticas e esgotos causando assoreamento dos cursos d´água devido a deposição dos sólidos ou são submetidas a processos de decantação com o reuso da água, porem esse procedimento além de possuir pouca efetividade demora um certo tempo para a conclusão do dessecamento tendo em vista a fina gramatura apresentada pelo material sólido contido na lama. Mediante tal fato, tendo ciência da eficiência comprovada pelo uso de geotêxteis no dessecamento de materiais com pequenas granulometrias, o presente estudo buscou avaliar o dessecamento do lama produzida nas marmorarias com o uso de três diferentes tipos de geotêxteis, para isso, foi desenvolvido um protótipo com pequenas dimensões no qual foi inserido o geotêxtil em seu interior e em seguida foram realizados sucessivos enchimentos que simbolizaram os enchimentos realizados entre as etapas de corte de uma marmoraria, observando o comportamento da vazão e a redução do teor de sólidos passantes pelo protótipo desenvolvido em cada enchimento e para cada geotêxtil em estudo. Com o experimento realizado observou que os geotêxteis possuíam um comportamento típico na vazão escoada ao longo do tempo, independente do geotêxtil utilizado, além de uma redução significativa no teor de sólidos passantes pelo protótipo mostrando a eficiência do uso do geotêxtil para o dessecamento deste tipo de lama abrasiva. Por fim, foi observado que o GTX300 obteve a melhor resposta na redução do teor de sólidos passantes e uma melhor distribuição da vazão ao longo do tempo.
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In the past years the production of ornamental rocks have been intensified at Brazil, especially at Espirito Santo, that it´s the major state that product that kind of rocks. Associate with the demand increase on the confection of ornamental pieces there were concerns about the amount of waste produced and its correct conduction, considering that during the process of cutting and polishing of rock, the water is used for the refrigerated the diamond disc. With that, the water used to carry the solids particles of the rock, resulting in an abrasive sludge that are generally conducted, in Brazil, to septic tank and sewage systems causing silting of the water courses due to the deposition of the solids or the sludge were deposit for decantation processes with the reuse of water. But this procedure has little effectiveness and it takes a long time to complete the desiccation because of the thinness of the solid material contained in the slurry. Due to this fact, has been known of the efficiency to use geotextiles in the desiccation of materials with small particle sizes. The present study sought to evaluate the dewatering of the sludge produced in the marble industry using three different types of geotextiles. At the beginning it was developed a prototype with small dimensions in which the geotextile was inserted in its interior. Therefore, procedure successive fillings that symbolized the fillings performed between the cutting stages at the marble industry. Observing the flow rate behavior and the reduction of the total solids content through the prototype developed, in each filler and for each geotextile under study. It observed that the geotextiles had a typical behavior in the flow outflow over time, independent of the geotextile used, besides a significant reduction in the solids content of the prototype showing the efficiency of the use of the geotextile for the drying of this type of abrasive sludge. Finally, it was concluded that the GTX300 obtained the best response in the reduction of solids content and a better distribution of the flow over time.
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LANNA CELLY DA SILVA NAZÁRIO
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CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA (ACV) DA PRODUÇÃO DE TELHAS CERÂMICAS NO MUNICÍPIO DE PARELHAS/RN
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Orientador : LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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MEMBROS DA BANCA :
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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CLAUDIA COUTINHO NÓBREGA
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Data: 31/07/2019
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A indústria da cerâmica vermelha possui grande importância econômica no setor industrial no Estado do Rio Grande do Norte. Destaca-se o município de Parelhas/RN como o principal produtor estadual, o qual está inserido no maior polo cerâmico do estado, o Seridó. A Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) abrange os aspectos e os impactos ambientais potenciais no decorrer de todo o ciclo de vida de um produto, considerando os fluxos de entradas e saídas de materiais e energia. Diante disso, este estudo tem como objetivo caracterizar a indústria cerâmica e realizar a ACV da produção de telhas cerâmicas do município de Parelhas/RN. Na primeira etapa da pesquisa realizou-se a caracterização da indústria local, através de uma pesquisa exploratória com realização de estudo de múltiplos casos. A segunda etapa da pesquisa teve como referência normativa as séries ABNT ISO 14040:2014 e ABNT ISO 14044:2014 que tratam da ACV. A ACV foi realizada com uma abordagem do berço ao portão da fábrica,
comtemplado as etapas: extração das matérias-primas, transporte da matéria-prima e produção das telhas cerâmicas, fazendo a comparação do desempenho ambiental da produção de duas cerâmicas. A caracterização da indústria indica que as cerâmicas do município possuem acentuada produção de telhas cerâmicas e utilizam nas etapas do processo produtivo insumos extraídos na região do Seridó. Os resultados da ACV indicam que a produção de telhas cerâmicas possui potencial contribuição para o aquecimento global e o processo da queima é o que possui maior influência.
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The red ceramics industry has great economic importance in the industrial sector in Rio Grande do Norte. The County of Parelhas/RN stands out as the main state producer, which is inserted in the biggest ceramic pole of the state, the Seridó. The Life Cycle Assesment (LCA) covers the potential environmental aspects and impacts throughout the life cycle of a product, considering the input and output flows of materials and energy. Therefore, this study aims to characterize the ceramics industry and perform a LCA of the production of ceramic tiles in the county of Parelhas/RN. In the first stage of the research the characterization of the local industry was carried out, through an exploratory research with the study of multiple cases. The second stage of the research had the ABNT ISO 14040:2014 and the ABNT ISO 14044:2014 standards, that manage the LCA, as normative reference. The LCA was performed with a from cradle to factory gate approach, contemplating the steps: extraction of raw materials, transportation of raw material and production of ceramic tiles, comparing the environmental performance of the production of two ceramics. The characterization of industry indicates that the ceramics of the county have an accentuated production of ceramic tiles and use inputs extracted in the region of Seridó in the stages of productive process. The results of the LCA indicate that the production of ceramic tiles has a potential contribution to global warming process is the one that has the greatest influence.
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MATTHEUS DA CUNHA PRUDÊNCIO
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Evolução costeira de praias arenosas no litoral oriental do Rio
Grande do Norte, Nordeste do Brasil
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Orientador : ADA CRISTINA SCUDELARI
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MEMBROS DA BANCA :
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ADA CRISTINA SCUDELARI
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CLAUDIO FREITAS NEVES
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MICHAEL VANDESTEEN SILVA SOUTO
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VENERANDO EUSTAQUIO AMARO
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Data: 31/07/2019
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As zonas costeiras são estudadas por várias áreas da ciência seja pela sua importância socioeconômica no surgimento e desenvolvimento da sociedade, seja pela importância ambiental dessas frágeis faixas transicionais entre os domínios continental e marinho. Atualmente, o crescimento demográfico e a intensificação da ocupação dessas áreas vem sendo alvo de maior atenção por todo o mundo diante da severidade dos danos causados pelas rápidas mudanças resultantes da interação de ondas, marés e correntes com a morfologia costeira. Aliados a falta de planejamento na ocupação dessas áreas, ainda existe uma grande lacuna nos estudos realizados sobre os processos e variáveis inseridas nesse meio que colocam em risco o equilíbrio existente entre o desenvolvimento de atividades de valor social e econômico e da preservação dos ecossistemas únicos dessa região. O estudo da zona costeira se fundamenta na observação e análise das mudanças sazonais
dessas áreas que, devido a sua alta sensibilidade ambiental, está sujeita a modificações muitas vezes irreversíveis. Nesse contexto, o Estado do Rio Grande do Norte comporta cidades turísticas equipadas com densa infraestrutura costeira que ao longo dos anos apresentam cada vez mais problemas em relação a dinâmica costeira, principalmente no que se refere a erosão de praias arenosas. Nesse cenário, o presente estudo teve como objetivo analisar a evolução das praias de Jacumã e Muriú, litoral oriental do Rio Grande do Norte, por meio do uso do Digital Shoreline Analysis System (DSAS) e do Sistema de Modelagem Costeira (SMC). O uso dessas ferramentas permitiu a análise da taxa de variação, amplitude e mobilidade da linha de praia entre 1984 e 2014 e da caracterização da batimetria, clima de ondas, correntes e do transporte de sedimento ao longo de 60 anos (1948 – 2008). Além disso, informações provenientes do DSAS e SMC foram integradas fornecendo a variação volumétrica entre os anos de 1984 e 2014. As análises realizadas permitiram a identificação de episódios de deposição (média de +0,7 m/ano) no período de 1994 a 2004 e episódios de erosão de 1984 a 1994 (média de - 0,9 m/ano) e 2004 a 2014 (média de -0,5 m/ano). Além disso, foi possível determinar as características hidrodinâmicas (predomínio de ondas de direção leste-sudeste e de correntes de direção sudeste), além das características morfológicas (taxa de transporte de sedimentos de 54.000 m³/ano (SMC) e 64.000 m³/ano (SMC-DSAS). Por fim, o estudo das praias de Jacumã e Muriú a partir da utilização do DSAS e SMC permitiu a caracterização e uma maior compreensão dos processos envolvidos na evolução costeira dessas praias. Além disso, permitiu a visualização da dinâmica atuante e da identificação dos setores de maior sensibilidade e susceptibilidade a mudanças, disponibilizando assim informações relevantes a ao gerenciamento e manutenção e preservação da área estudada.
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Coastal zones are studied by several areas of science, either because of their socioeconomic importance in the emergence and development of society, or because of the environmental importance of these fragile transitional environments located between continental and marine domains. Currently, demographic growth and the occupation rising of these areas has been the object of higher attention worldwide due to the severity of the damages caused by the rapid changes resulting from the interaction of waves, tides and currents with the coastal morphology. Allied to the lack of planning in the occupation of these areas, there is still a great gap in the studies carried out on the processes and variables inserted in this environment, which exposes to danger the balance between the development of social and economic value activities
and the preservation of the unique ecosystems developed in these regions. The study of the coastal zone is based on the observation and analysis of the seasonal changes of these areas that, due to their high environmental sensitivity, are subject to modifications that are often irreversible. In this context, the State of Rio Grande do Norte includes tourist cities equipped with dense coastal infrastructure that over the years presents more and more problems related to the coastal dynamics, especially regarding to erosion of sandy beaches. In this context, the present study aimed to analyze the evolution of Jacumã and Muriú beaches, eastern coast of Rio Grande do Norte, using the Digital Shoreline Analysis System (DSAS) and the Coastal Modeling System (SMC). The use of these tools allowed the analysis of the variation, amplitude and mobility of the shoreline between 1984 and 2014 and the characterization of the bathymetry, wave climate, currents and sediment transport during the 60 years (1948 - 2008). Finally, information from the DSAS and SMC were integrated, providing the volumetric variation between 1984 and 2014.The analysis allowed the identification of deposition episodes (mean of +0.7 m / year) from 1994 to 2004 and erosion episodes from 1984 to 1994 (mean of -0.9 m / year) and from 2004 to 2014 (mean of -0.5 m / year). In addition, it was possible to determine the hydrodynamic characteristics (predominance of east- southeast direction waves and southeast direction currents), as well as morphological characteristics (sediment transport rate of 54,000 m³ / year (SMC) and 64,000 m³ / year (DSAS-SMC)). The study of Jacumã and Muriú beaches allowed to construct a greater understanding of the processes involved in the coastal evolution of these beaches. In addition, it allowed the visualization of the active dynamics and the identification of the sectors of greater sensitivity and susceptibility to changes, thus providing relevant information to the management and maintenance and preservation of the area under study
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JENNEF CARLOS TAVARES
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POTENCIALIDADE DO USO DA CINZA DA FOLHA DA BANANEIRA COMO SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO
PORTLAND EM CONCRETOS
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Orientador : LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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MEMBROS DA BANCA :
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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KLEBER CAVALCANTI CABRAL
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ALISSON GADELHA DE MEDEIROS
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Data: 19/08/2019
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O uso de materiais alternativos, na composição dos concretos, está ganhando espaço na indústria da construção. A possibilidade de melhorias nas propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade desse compósito, com menores impactos ambientais associados, incentiva a incorporação de adições minerais de origem natural devido a uma geração de grandes volumes destes resíduos e uma preocupação com sua destinação final. Neste sentido, a presente pesquisa tem como objetivo estudar o uso da cinza da folha da bananeira como substituição parcial no aglomerante em concretos de cimento Portland. Para tanto, visando alcançar este propósito, a metodologia da pesquisa contemplará a caracterização dos materiais e a avaliação das propriedades do concreto produzidos com variações dos teores de 0%, 5%, 10% e 15% de
substituição da massa do cimento pelas cinzas. Na caracterização da cinza foram realizados os ensaios de massa específica, área superficial de Blaine, teor de matéria orgânica, atividade pozolânica por meio do Chapelle modificado e condutividade elétrica, análises químicas, mineralógicas, termogravimétricas e microestrutural (MEV). Para os agregados e o cimento foram realizados os ensaios das propriedades físicas. Na etapa seguinte do programa experimental, foi realizada a dosagem do concreto pelo método da ABCP e, posteriormente, a produção e moldagem dos corpos de prova. Com relação as propriedades do concreto no estado fresco, averiguou que a incorporação do resíduo diminuiu a consistência e aumentou a massa específica, com valor máximo para o teor de 10%. Quanto as propriedades no estado endurecido, o compósito obteve resistências a compressão maiores com o avanço das idades e com o aumento do teor de substituição, até os 10%, havendo um decréscimo nos valores para o teor de 15%. Tal fato, também observado para a massa específica. No que se refere aos índices físicos, a substituição da cinza da folha da bananeira apresentou menor absorção de água e menor índice de vazios. Assim, com auxílio da microscopia eletrônica de varredura, foi possível verificar presença do C- S-H, Portlandita e Etringita em todas as idades, e presença de vazios esféricos, que pode ser caracterizado como ar incorporado. Portanto, a viabilidade técnica desta substituição é favorável, tendo em vista as melhorias nas propriedades, visando a utilização em elementos não estruturais.
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The use of alternative materials in the composition of concretes is gaining ground in the construction industry. The possibility of improvements in the physical, mechanical and durability properties of this composite, with lower associated environmental impacts, encourages the incorporation of mineral additions of natural origin due to the generation of large volumes of these wastes and a concern with their final destination. In this sense, the present research aims to study the use of banana leaf ash as partial substitution in the binder in Portland cement concretes. Therefore, aiming to achieve this purpose, the research methodology will contemplate the characterization of the materials and the evaluation of the properties of the concrete produced with variations of the contents of 0%, 5%, 10% and 15% of cement mass replacement by the ashes. In the ash characterization, specific mass, Blaine surface area, organic matter content, pozzolanic activity by modified Chapelle and electrical conductivity, chemical, mineralogical, thermogravimetric and microstructural (SEM) tests were performed. For aggregates and cement the physical properties tests were performed. In the next stage of the experimental program, the concrete was measured by the ABCP method and, later, the production and molding of the specimens. Regarding the
properties of the concrete in the fresh state, it was found that the incorporation of the residue decreased the consistency and increased the specific mass, with a maximum value of 10%. Regarding the properties in the hardened state, the composite obtained higher compressive strengths with advancing ages and increasing substitution content, up to 10%, with a decrease in values for the 15% content. Such fact, also observed for the specific mass. Regarding the physical indexes, the replacement of banana leaf ash showed lower water absorption and lower voids index. Thus, with the aid of scanning electron microscopy, it was possible to verify the presence of C-S-H, Portlandite and Etringite at all ages, and the presence of spherical voids, which can be characterized as incorporated air. Therefore, the technical feasibility of this substitution is favorable, considering the improvements in properties, aiming at the use in non-structural elements.
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LUANE ASSUNÇÃO PAIVA MELO
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MÉTODO DE REALOCAÇÃO DE CUSTOS POR MEIO DA ANÁLISE DE FUNÇÃO EM PROJETOS DA FAIXA 1 DO PMCMV
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Orientador : REYMARD SAVIO SAMPAIO DE MELO
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MEMBROS DA BANCA :
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DEBORA DE GOIS SANTOS
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LUIZ ALESSANDRO PINHEIRO DA CAMARA DE QUEIROZ
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REYMARD SAVIO SAMPAIO DE MELO
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Data: 06/09/2019
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Dentre todas as faixas de renda incluídas no Programa Minha Casa Minha Vida (PMCMV), a faixa 1(famílias com renda mensal de até 3 salários mínimos) ainda é aquela com maior percentual representativo no déficit habitacional, apesar das habitações já ofertadas. Todavia, essa mesma faixa apresenta baixa atratividade financeira às construtoras, devido às políticas do Programa. Além disso, há uma forte demanda por processos de projeto inovadores, frente às críticas recebidas aos projetos existentes: baixa qualidade, inadequações projetuais e baixo atendimento às necessidades dos usuários. Esse contexto é um campo fértil para aplicação dos princípios do Custeio-Meta (CM) e da Metodologia de Valor (MV). Embora estudos anteriores tenham focado na aplicação do CM e MV em projetos do PMCMV, a utilização da Análise de Função ainda é pouco explorada nessas duas abordagens. Portanto, essa pesquisa objetivou propor um método para integrar a Análise de Função no processo de realocação de custos em projetos da faixa 1 do PMCMV, desenvolvendo-o em um empreendimento concebido no sistema de
paredes de concreto, pertencente à faixa 1 do PMCMV. Adotou-se como método de pesquisa a Design Science Research. Como principal resultado foi gerado um método, cuja principal contribuição está em proporcionar uma maneira de realocar custos em projetos desdobrando- os em funções, direcionando os profissionais envolvidos a pensar primeiramente nas funcionalidades dos compartimentos e espaços, identificando posteriormente as soluções de projeto, assim como preconiza a literatura da MV.
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Among all income brackets included in the mass brazilian housing program named “Minha Casa Minha Vida - PMCMV”, track 1 (families with a monthly income of up to 3 minimum wages)deficit is still the one with the highest housing deficit percentage, despite of the houses already constructed. However, this same range presents low financial attractiveness to construction companies, due to the Program policies. In addition, there is a strong demand for innovative design processes due to the critics existing have received: poor quality, design inadequacies and poor user needs. This context is a fertile field for applying Target Costing(TC) and Value Methodology (VM) principles. Although previous studies have focused on the application of TC and VM in PMCMV projects, the use of Function Analysis is still little explored in these two approaches. Therefore, this research aimed to propose a method for integrating Function Analysis in the cost reallocation design process of range 1 PMCMV projects (social housing), developing it in an track 1 PMCMV project conceived in a concrete wall system. Design Science Research was the research method. As a main result, a method was generated. The main contribution is to provide a way to reallocate costs in the design by splitting it into functions, directing the professionals involved to think first about the functionalities of compartments and spaces, later identifying design solutions, as well as advocates VM literature.
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PEDRO MITZCUN COUTINHO
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Análise numérica comparativa entre pontes integrais e convencionais de concreto armado sujeitas às ações indiretas de temperatura, retração e fluência.
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Orientador : JOSE NERES DA SILVA FILHO
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MEMBROS DA BANCA :
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JOSE NERES DA SILVA FILHO
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RODRIGO BARROS
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SERGIO HAMPSHIRE DE CARVALHO SANTOS
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Data: 11/10/2019
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O trabalho de pesquisa apresenta uma análise comparativa entre o comportamento estrutural de pontes integrais de concreto armado com o de uma ponte convencional, a fim de analisar a variação dos esforços e deslocamentos gerados na estrutura devido às ações indiretas de fluência, retração e variação de temperatura. Para tanto, foi considerada a deformabilidade do solo através de interação solo-estruturas (ISE) utilizando-se curvas p-y onde o solo vizinho às estacas é representado
por um conjunto de molas horizontais de comportamento não linear. Ademais foi realizada uma análise numérica tridimensional de pontes com três vãos por meio de programa baseado no método dos elementos finitos, analisando-se 03 (três) sistemas estruturais diferentes: (a) ponte integral; (b) ponte de encontros integrais e (c) ponte convencional, sendo esta última composta por vãos isostáticos separados por juntas de dilatação. Por fim foi realizada uma comparação entre os resultados obtidos com os sistemas de ponte integral com o de ponte convencional e uma comparação dos resultados obtidos do MEF com modelos analíticos, utilizando-se a NBR 6118 (2014), NBR 7187 (2003) e NBR 7187 (1987) para consideração da ação de temperatura e o modelo do Eurocode 2 (2004) para fluência e retração. Os resultados obtidos mostraram que a ação do gradiente térmico originou momentos fletores negativos significativos nas regiões de extremidades da ponte, principalmente na região dos encontros, onde o momento apresentou seu valor máximo em módulo. Com relação aos efeitos de fluência e retração, para os dois tipos de sistemas integrais analisados, contatou-se que as ações de fluência e retração provocaram efeitos desfavoráveis no vão de extremidade da ponte gerando acréscimos de momentos fletores significativos, com variação percentual máxima de 9,3%. Para a seção do encontro, este efeito foi favorável, acarretando em redução do módulo dos momentos negativos, com variação percentual máxima de 22,8%. Entretanto, apesar de favoráveis, foi constatada uma maior influência dos efeitos reológicos nas extremidades das pontes integrais. Por fim, analisando-se as flechas no meio dos vãos de extremidades de cada modelo, foi possível constatar que o fator de amplificação das deformações foi sempre maior para os modelos de pontes integrais e de encontros integrais, evidenciando que para estes tipos de sistemas estruturais, os efeitos da fluência e retração são mais significativos e devem ser levados em consideração no projeto.
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This research presents a comparative study between the structural behavior of reinforced concrete integral bridges and a conventional bridge, in order to analyze the variation of efforts and displacements generated in the structure due to indirect actions such as creep, shrinkage and temperature variation. To do this, the soil deformability through soil- structure interaction (ISE) was considered using p-y curves where the neighboring soil is represented by a set of horizontal springs with nonlinear behavior. In addition, a three-dimensional numerical analysis of three-span bridges was performed using a software based on Finite Element Method (FEM), analyzing 03 (three) different structural systems: (a) integral bridge; (b) integral abutment bridge and (c) conventional bridge, the latter consisting of isostatic spans separated by expansion joints. Finally, a comparison was made between the results obtained with the integral bridge systems and the conventional bridge and a comparison of the results obtained from the FEM with analytical models, using NBR 6118 (2014), NBR 7187 (2003) and NBR 7187 (1987) to check temperature action and the Eurocode 2 (2004) model for creep and shrinkage. The results showed that the thermal gradient action resulted in significant negative bending moments in the bridge end regions, especially in the abutment region, where the moment presented its maximum absolute value. Regarding the creep and shrinkage effects, for both types of integral systems studied, it was found that these actions caused unfavorable effects in the bridge end span generating the addition of significant bending moments, with maximum percentage variation of 9.3%. In the abutment section, this effect was favorable, resulting in a reduction in the absolute value of bending moment, with a maximum percentage variation of 22.8%. However, although favorable, a greater influence of rheological effects on the ends of integral bridges was noticed. Finally, by analyzing the displacements in the end span of each model, it was possible to verify that the amplification factor of the deformations was always higher for the integrals bridges models,
showing that in this structural system, the effects of creep and shrinkage are more significant and should be taken into account in the design.
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MAELSON MENDONÇA DE SOUZA
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DESENVOLVIMENTO DE AGREGADOS LEVES A PARTIR DE RESÍDUO DE SCHEELITA, LODO DE ESGOTO E CINZA DA CASCA DO ARROZ
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Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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MEMBROS DA BANCA :
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MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS
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ENIO FERNANDES AMORIM
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NORMANDO PERAZZO BARBOSA
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Data: 30/10/2019
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A utilização de agregados leves (LWAs) é uma prática consolidada na indústria da construção civil. Suas características são relevantes para diversos serviços de engenharia. Contudo, a fabricação comercial deste produto ainda é bastante limitada. O Brasil, por exemplo, possui apenas uma fábrica de LWAs. Ao longo dos anos, a utilização de argilas expansíveis vem sustentando a produção nacional, no entanto, a gradativa escassez de recursos naturais, exige o emprego de práticas mais sustentáveis. Dessa forma, a presente pesquisa tem por objetivo desenvolver LWAs adequados para utilização em obras e serviços de engenharia, a partir do reaproveitamento do resíduo de scheelita (RPS), do lodo de esgoto (SS), e da cinza da casca do arroz (RHA). Estudos recentes vêm demonstrando que a produção destes três resíduos é crescente em diversos países. Porém, em oposição a tal cenário, os órgãos de controle vêm aumentando o rigor das leis ambientais,
inviabilizando vários métodos tradicionais de descarte. Sendo assim, esta pesquisa pode auxiliar na preservação de recursos naturais e na redução dos impactos ambientais provocados por tais resíduos. Pretende-se também estabelecer análise comparativa entre os LWAs fabricados e aqueles comercialmente disponíveis, e avaliar os efeitos da temperatura de sinterização e das matérias-primas sobre as propriedades dos LWAs sustentáveis. Todas as matérias-primas foram beneficiadas e posteriormente analisadas por granulometria a laser, microscopia eletrônica de varredura (MEV), fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) e análise térmica simultânea (STA). Em seguida, foram formuladas 50 misturas distintas, a partir da substituição de argila por até 100% de resíduos. As amostras foram secas e depois sinterizadas a 1100, 1150, 1200 e 1250 °C. Os agregados fabricados foram então caracterizados através de análises do índice de inchaço (BI), perda de massa (LOI), densidade de partículas (ρd), absorção de água (WA24H), resistência ao esmagamento (S), composição mineralógica, comportamento termogravimétrico e microestrutura. Por fim, foi avaliada a viabilidade de uso dos LWAs fabricados, a partir de análise comparativa com LWAs comerciais. Os agregados resultantes apresentaram: (BI) máximo de 77,44%, (LOI) de até 43,6%, (ρd) variando entre 0,63 e 2,01 g/cm³, (WA24H) mínima de 0,7% e (S) de até 17,3 MPa. Ao todo, 102 exemplares demonstraram propriedades no mínimo semelhantes aquelas encontradas em LWAs comerciais, exibindo a possibilidade de uso em pelo menos 1 das principais aplicações deste produto em obras e serviços de engenharia. Os resultados obtidos neste programa experimental revelam que é tecnicamente viável utilizar RPS, SS e RHA para produzir agregados leves, com propriedades adequadas para as principais aplicações comerciais de LWAs. Além disso, foi constatado que a temperatura de sinterização e as proporções das matérias-primas exercem forte influência sobre as principais propriedades dos LWAs, e que a previsão de inchaço baseada na composição química das misturas demonstrou-se pouco confiável, quando aplicada em LWAs elaborados com RPS, SS e RHA.
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The use of lightweight aggregates (LWAs) is a consolidated practice in the construction industry. Its characteristics are relevant to various engineering services. However, commercial manufacture of this product is still quite limited. Brazil, for example, has only one LWA factory. Over the years, the use of expandable clays has been supporting national production; however, the gradual scarcity of natural resources requires the use of more sustainable practices. Thus, this research aims to develop LWAs suitable for use in engineering works and services, from the reuse of scheelite residue (RPS), sewage sludge (SS), and rice husk ash (RHA). Recent studies have shown that the production of these three wastes is
increasing in several countries. However, in opposition to this scenario, the control agencies have been increasing the strictness of environmental laws, making various traditional methods of disposal unfeasible. Thus, this research can help in the preservation of natural resources and in reducing the environmental impacts caused by such residues. It is also intended to establish comparative analysis between manufactured and commercially available LWAs, and to evaluate the effects of sintering temperature and raw materials on the properties of sustainable LWAs. All the raw materials were benefited and later analyzed by laser granulometry, scanning electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (XRD) and simultaneous thermal analysis (STA). Then 50 distinct mixtures were formulated from the substitution of clay for up to 100% of residues. The samples were dried and then sintered at 1100, 1150, 1200 and 1250 ° C. The manufactured aggregates were then characterized by analysis of swelling index (BI), mass loss (LOI), particle density (ρd), water absorption (WA24H), crush strength (S), mineralogical composition, thermogravimetric behavior and microstructure. Finally, the feasibility of using manufactured LWAs was evaluated by comparative analysis with commercial LWAs. The resulting aggregates showed a maximum (BI) of 77.44%, (LOI) of up to 43.6%, (ρd) ranging from 0.63 to 2.01 g / cm³, (WA24H) of a minimum of 0.7%. and (S) up to 17.3 MPa. In all, 102 specimens have demonstrated properties at least similar to those found in commercial LWAs, showing the possibility of use in at least 1 major application of this product in engineering works and services. The results obtained in this experimental program reveal that it is technically feasible to use RPS, SS and RHA to produce lightweight aggregates with properties suitable for major commercial LWA applications. In addition, it was found that sintering temperature and raw material proportions exert a strong influence on the main properties of LWAs, and that the prediction of swelling based on the chemical composition of the mixtures proved to be unreliable when applied to elaborated LWAs. with RPS, SS and RHA.
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RAYANDERSON SARAIVA DE SOUZA
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ARGAMASSAS PRODUZIDAS A PARTIR DA SUBSTITUIÇÃO DO AGREGADO MIÚDO PELO RESÍDUO DO BENEFICIAMENTO DA SCHEELITA E DA ÁGUA DE HIDRATAÇÃO POR MANIPUEIRA.
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Orientador : WILSON ACCHAR
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MEMBROS DA BANCA :
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ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
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SHEYLA KAROLINA JUSTINO MARQUES
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VAMBERTO MONTEIRO DA SILVA
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WILSON ACCHAR
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Data: 29/11/2019
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Argamassas são misturas homogêneas compostas por agregado miúdo, aglomerante e água, sendo um dos materiais mais consumidos pela indústria da construção civil. Os agregados representam de 60 a 80% do consumo de materiais nas argamassas prontas, além de elevado consumo de água tratada. Nesse sentido, pesquisas vêm sendo desenvolvidas para substituir os materiais constituintes por resíduos que contribuam com as propriedades das argamassas, reduzam o consumo dos bens naturais finitos e apresentem uma destinação aos resíduos. Por sua vez, o Rio Grande do Norte (RN) apresenta elevados índices de comercialização de minerais, como tungstênio que é encontrado no minério de scheelita. No Brasil, os principais depósitos de minério de scheelita estão localizados na Província Scheelitífera do Seridó. O processo de beneficiamento da scheelita produz cerca de 18.000m3 de resíduos/ano (fino e grosso). Por outro lado, o processo de beneficiamento da mandioca (Manihot esculenta Crantz) também produz alguns resíduos, como a manipueira, um líquido de aspecto leitoso com alto teor de ácido cianídrico e elevada demanda bioquímica de oxigênio (DBO) que escorre das raízes da mandioca durante o processo de prensagem para a obtenção de fécula (amido) ou para a produção de farinha. O Brasil é o quarto maior produtor de mandioca (21,08 milhões de toneladas) e estima-se a produção de manipueira na proporção de 3:1, no qual para cada 3 kg de raízes de mandioca prensada, 1 litro de manipueira. Ambos os resíduos carecem de tecnologia para seu aproveitamento e diminuição dos impactos ambientais, como degradação visual da paisagem, do solo, do relevo, poluição do ar e contaminação do lençol freático. Dessa forma, foram analisadas argamassas de assentamento com substituição do agregado miúdo pela composição do resíduo de scheelita (fino e grosso) e da água de hidratação por manipueira. Foi realizada a caracterização dos resíduos e materiais para sua utilização em argamassa nos traços de 1:3 (cimento: agregado) e 1:1:6 (cimento: cal: agregado), em volume. Em seguida, as argamassas foram analisadas quanto a suas propriedades no estado fresco (consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado e retenção de água) e endurecido (resistência à tração, à compressão, absorção por imersão, absorção por capilaridade, densidade aparente e módulo de elasticidade dinâmico), além de análises de MEV. Os resultados demonstraram que o ajuste granulométrico do resíduo da scheelita permitiu o aumento da densidade das argamassas e em conjunto com a manipueira possibilitam o aumento do desempenho das argamassas, quanto a absorção capilar, plasticidade e a manipueira favoreceu a melhor hidratação do cimento quanto a produção de CSH e CASH, permitindo um material mais denso e com melhores resistências mecânicas. Os melhores resultados foram obtidos para a composição C+RS+M, demonstrando ser um material promissor para a indústria da construção civil.
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Mortars are homogeneous mixtures between fine aggregate, binder and water, being one of the materials most consumed by the construction industry, presenting main uses in masonry laying and coating. Aggregates account for 60 to 80% of material consumption in ready-mixed mortars, in addition to high consumption of treated water. In this sense, research has been developed to replace the constituent materials with residues that contribute to the properties of the mortars, reduce the consumption of the finite natural resources and present a destination for the residues. In this scenario the Rio Grande do Norte (RN) presents high levels of commercialization of minerals, such as tungsten that is found in the ore of scheelite. In Brazil, the main scheelite ore deposits are located in the Província Scheelitífera do Seridó. The process of beneficiation of the scheelite produces about 18,000m3 of waste/year (fine and coarse). On the other hand, the cassava processing process (Manihot esculenta Crantz) also produces some residues, such as cassava wastewater, a milky-looking liquid that flows from the roots of cassava during the pressing process to obtain starch or for the production of flour. This liquid has high content of hydrocyanic acid and high biochemical oxygen demand (BOD). Brazil is the fourth largest producer of manioc (21.08 million tons) and it is estimated the production of cassava wastewater in the proportion of 3: 1, in which for every 3 kg of manioc roots pressed, 1 liter of cassava wastewater. Both residues lack technology for their use and reduction of environmental impacts, such as visual degradation of landscape, soil, relief, air pollution and groundwater contamination. In this way, mortars for bricklaying will be analyzed with replacement of the fine aggregate by residue of scheelite (fine and coarse) and water of hydration by cassava wastewater. The residues and materials will be characterized for use in mortar in the proportion of 1: 3 (cement: aggregate) and 1: 1: 6 (cement: lime: aggregate), in volume. Afterwards, mortars will be analyzed for their freshness properties (consistency, mass density, entrained air content and water retention) and hardened (tensile strength, compression, immersion absorption, capillary absorption, bulk density and dynamic modulus of elasticity), as well as MEV analyzes to verify its technical feasibility of substitution. The expected results are the obtaining of properties, using the residues, with values within those expected for use as mortar for bricklaying.
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DEIZE DAIANE PINTO GUILHERME
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ESTUDO DO DESEMPENHO TÉRMICO E MECÂNICO EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO COM SUBSTITUIÇÃO DO AGREGADO NATURAL PELA VERMICULITA EXPANDIDA.
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Orientador : KLEBER CAVALCANTI CABRAL
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MEMBROS DA BANCA :
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KLEBER CAVALCANTI CABRAL
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LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA
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WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA
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Data: 09/12/2019
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O interesse do desempenho térmico das edificações está cada vez mais frequente, devido as exigências dos usuários e melhorias na fiscalização da norma de desempenho NBR 15575 (ANBT, 2013), que estabelece os critérios mínimos de eficiência de uma edificação. Destacam-se as cobranças relacionadas ao comportamento térmico, pois causam impactos na construção, no meio ambiente e afeta o conforto e os custos dos usuários. Uma alternativa para solucionar esta problemática é a alteração dos materiais constituintes dos sistemas construtivos, como por exemplo a utilização de agregados leves e com potencial de isolamento térmico. Diante deste contexto, objetivo do presente trabalho é analisar o desempenho térmico e mecânico de argamassas de revestimento com substituições do agregado natural pela vermiculita expandida. O procedimento experimental iniciou com a caracterização dos materiais e a produção das argamassas com o traço em volume 1:1:6 (cimento: cal: areia) com substituições de 25, 30, 35, 40, 45 e 50% da areia pela vermiculita, e em seguida ensaios no estado fresco (consistência, densidade e retenção de água), no estado endurecido (densidade, resistência à tração e compressão, módulo de elasticidade, absorção por capilaridade e por imersão e resistência de aderência) e por fim, os ensaios térmicos, com o aparelho KD- 2Pro e o desempenho térmico, através de um protótipo simulando a incidência de calor em uma parede. Os resultados mostram que a trabalhabilidade foi melhorada de acordo com a incorporação da vermiculita expandida, a densidade no estado fresco e endurecido foi reduzida, a resistência à compressão apresentou redução pouco significativa, o índice de vazios e a resistência de aderência aumentou. Todos os sistemas de vedação com tijolos cerâmicos revestidos pelas argamassas em análise atenderam aos requisitos estabelecidos pela NBR 15575 (ANBT, 2013). O desempenho térmico avaliado pelo protótipo mostrou melhoria no isolamento térmico de acordo com a incorporação da vermiculita expandida, obtendo resultados mais significativos para as argamassas com 45 e 50% de substituição, que chegaram a isolar 34°C e 40°C, respectivamente. Portanto, o incremento da vermiculita expandida em argamassas de cimento é capaz de beneficiar o isolamento térmico sem gerar grandes danos nas demais propriedades das argamassas, tornando um produto com bom desempenho térmico e mecânico.
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The interest of the thermal performance of buildings is increasingly frequent due to user requirements and improvements in the supervision of the performance standard NBR 15575 (ANBT, 2013), which establishes the minimum efficiency criteria of a building. We highlight the charges related to thermal behavior, because they impact on the construction, the environment and affect the comfort and costs of users. An alternative to solve this problem is to change the constituent materials of the building systems, such as the use of lightweight aggregates with thermal insulation potential. In this context, the objective of the present work is to analyze the thermal and mechanical performance of natural mortar with expanded vermiculite. The experimental procedure began with the characterization of the materials and the production of the mortars with the trace volume 1: 1: 6 (cement: lime: sand) with replacements of 25, 30, 35, 40, 45 and 50% of the sand by vermiculite. , and then fresh tests (consistency, density and water retention), hardened tests (density, tensile and compressive strength, modulus of elasticity, capillary and immersion absorption and adhesion resistance) and finally thermal testing with the KD-2Pro appliance and thermal performance through a prototype simulating the incidence of heat on a wall. The results show that the workability was improved according to the incorporation of expanded vermiculite, the density in the fresh and hardened state was reduced, the compressive strength decreased slightly, the voids index and the bond strength increased. All sealing systems with ceramic bricks coated by the mortars under analysis met the requirements established by NBR 15575 (ANBT, 2013). The thermal performance evaluated by the prototype showed an improvement in thermal insulation according to the incorporation of expanded vermiculite, obtaining more significant results for mortars with 45 and 50% substitution, which came to isolate 34 ° C and 40 ° C, respectively. Therefore, the expansion of expanded vermiculite in cement mortars is able to benefit from thermal insulation without causing major damage to other mortar properties, making it a product with good thermal and mechanical performance.
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