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Ambiente Construído, Volumen: 25, Publicado: 2025Ambiente Construído, Volumen: 25, Publicado: 2025
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Artigo Propuesta metodológica para analizar la iluminación en consultorios ginecológicos-obstétricos de emergencia: caso de estudio Paviglianiti, Valeria Monteoliva, Juan Manuel Rodríguez, Roberto Germán Pattini, Andrea Resumen en Español: Resumen El ambiente visual en hospitales, especialmente en áreas de emergencia, requiere condiciones lumínicas que garanticen rapidez, precisión y seguridad. Este estudio analizó un consultorio gineco-obstétrico de emergencia de un hospital en Mendoza, Argentina, constituyendo el primer trabajo en el país sobre la iluminación hospitalaria en este contexto. Se propuso una metodología replicable para evaluar la iluminación, basada en un análisis cuantitativo-cualitativo del ambiente visual, considerando las condiciones reales de uso y la percepción del personal sanitario. La metodología incluyó un relevamiento fotométrico in situ en dos boxes, un análisis del cumplimiento normativo internacional, cuestionarios de percepción al personal sanitario y un análisis estadístico. Los resultados mostraron diferencias en el porcentaje de cumplimiento anual de las métricas de iluminación entre los dos boxes. Se hallaron diferencias significativas en la percepción de iluminancia entre los boxes. La percepción del personal no se relacionó con los valores de deslumbramiento ni con el cumplimiento normativo. El estudio aporta evidencia novedosa a partir de un caso de estudio y propone una nueva metodología replicable que integra el análisis de la iluminación natural y eléctrica, con el objetivo de mejorar el confort y desempeño visual de los profesionales, y bienestar de pacientes.Resumen en Inglés: Abstract The visual environment of hospitals, especially in emergency areas, requires lighting conditions that guarantee speed, precision, and safety. This study analyzed an emergency gynecology and obstetrics room in a hospital in Mendoza, Argentina, which constitutes the first study in the country on hospital lighting in this context. A replicable methodology was proposed to assess lighting, based on a quantitative-qualitative analysis of the visual environment, considering the actual conditions of use and healthcare staff perceptions. The methodology included an in situ photometric survey in two examination rooms (boxes), an assessment of compliance with international standards, perception questionnaires for healthcare staff, and a statistical analysis. The results showed differences in the annual compliance rate with lighting metrics between the two boxes. Significant differences were found in the perception of illuminance between the rooms. Staff perception were not correlated to glare values or regulatory compliance. The study provides novel evidence from a case study and proposes a new replicable methodology that integrates the analysis of natural and electric lighting, with the aim of enhancing visual comfort and performance for healthcare professionals and improving patient well-being. |
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ARTICLE Comparative study between paraju wood and wood-plastic for application in civil construction Mastela, Leonor da Cunha Breda, Augusto Melo Moulin Segundinho, Pedro Gutemberg de Alcântara Andrade, Wendel Sandro de Paula Boa, Ana Carolina Marcchiori, Thaís de Souza Gonçalves, Fabricio Gomes Paes, Juarez Benigno Resumen en Portugués: Resumo A busca por produtos que atendam às necessidades humanas e colaborem com o meio ambiente, surge o compósito madeira-plástico, como uma boa alternativa. O material é proveniente de resíduos de madeira e plástico, tendo considerável apelo ambiental e maior resistência à umidade que a madeira. O objetivo deste trabalho foi avaliar um compósito madeira-plástico em comparação à madeira natural de paraju (Manilkara sp.) na utilização desses materiais na construção civil. Foram testadas propriedades físicas, mecânicas e a resistência à biodeterioração. Apesar de não apresentar resistências mecânicas semelhantes ou superiores à madeira de paraju, o compósito exibiu valores satisfatórios e melhores densidade, retração e inchamento, além de resistência ao cupim Nasutitermes corniger. Elementos produzidos a partir de plástico requerem maiores cuidados em relação à propagação de chamas. O compósito madeira plástico não pode ser aplicado como elemento estrutural. Entretanto, pode ser empregado na construção civil como revestimento de fachadas, pisos e divisórias.Resumen en Inglés: Abstract In the search for products which meet to human needs and collaborate with the environment, comes up the wood-plastic composite as a good alternative. It is a material which comes from wood and plastic residues, has considerable environmental appeal and had higher resistance to moisture than wood. This work aimed to evaluate a wood-plastic composite in comparison to natural paraju wood (Manilkara sp.) in using these materials for civil construction. Physical, mechanical and biodeterioration properties were tested. Despite not presenting mechanical strengths similar or superior to parajuwood, the composite had satisfactory and better values for density, shrinkage and swelling, as well as resistance to the termite Nasutitermes corniger. Elements produced from plastic require greater care in relation to the propagation of flames. The wood-plastic composite cannot be used as a structural element. However, it can be used in civil construction as cladding on facades, floors, and room dividers. |
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ARTIGO Estudo da interação entre vermiculita expandida e lignosulfonato nas propriedades termomecânicas de argamassas de revestimento Araújo, Andressa Galvão de Martinelli, Antonio Eduardo Cabral, Kleber Cavalcanti Souza, Wendell Rossine Medeiros de Resumen en Portugués: Resumo A busca por materiais que garantam a eficiência energética em edifícios cresce continuamente. O uso de agregados porosos possui potencial no aumento do isolamento térmico, contudo também reduzem a resistência mecânica das argamassas. Para contornar essa dificuldade, aditivos plastificantes são empregados para reduzir a água de amassamento das misturas, resultando em maiores resistências mecânicas. Este estudo avaliou a interação da adição combinada da vermiculita expandida com plastificante à base de lignosulfonato em argamassas de revestimento. Foram preparadas argamassas com traço 1:3 em volume, com substituição de 0%, 25% e 50% de areia por vermiculita expandida e adição de 0 e 2% do aditivo plastificante. As argamassas foram caracterizadas no estado fresco e endurecido. A adição de 2% de plastificante na argamassa contendo 50% de vermiculita, além de aumentar a resistência à compressão e à tração na flexão, apresentou um aumento no isolamento térmico, confirmando que o uso combinado vermiculita-lignosulfonato exerce uma influência positiva no desempenho térmico das argamassas analisadas.Resumen en Inglés: Abstract The search for building materials that ensure energy efficiency in buildings is becoming greater. The partial replacement of sand by porous aggregates, has great potential for modifying the thermal properties of mortars, however, porous aggregates also reduce the mechanical strength of mortars. To get around this difficulty, plasticizing additives are employed to reduce the mixing water of the mixtures, resulting in greater mechanical resistance of the mortars. This study was to evaluate the interaction of the combined addition of expanded vermiculite with a plasticizer based on lignosulphonate in coating mortars. Mortars with a ratio of 1:3 in volume were prepared, replacing 0%, 25% and 50% of sand with expanded vermiculite and adding 0 and 2% of plasticizer additive. The resulting mortars were characterized in the fresh state and in the hardened state. The addition of 2% plasticizer to the mortar containing 50% vermiculite, besides increasing compressive and flexural tensile strength, showed an improvement in thermal insulation. This confirms that the combined use of vermiculite and lignosulfonate positively influences the thermal performance of the analyzed mortars. |
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Artigo Avaliação do uso do hidróxido de potássio em geopolímeros visando à prevenção de formação de eflorescência De Ré, Julia Kich Sokolovski, André Luiz Vanzetto, Suelen Cristina Resumen en Portugués: Resumo O presente estudo desenvolveu geopolímeros, combinando hidróxido e silicato de potássio (KOH + SS) e hidróxido de potássio e silicato de sódio (KOH + SS) como mistura ativadora e resíduo da lapidação do vidro e metacaulim como materiais precursores, com o objetivo de mitigação da formação de eflorescências. Foram realizados ensaios de difração de raios X (DRX), avaliação visual da possível formação de eflorescências e resistência à compressão dos geopolímeros produzidos nas idades de 28 e 63 dias com ativador de molaridade 10, relações sílica/alumina de 3,5 e 4,0, sujeitos a curas térmicas de 40 e 60 ºC. Através da análise de DRX observou-se que todas as amostras exibiram picos de quartzo em posições entre 2θ = 20º e 30º, comprovando a presença de fases cristalinas, todavia, os geopolímeros produzidos com silicato de sódio apresentaram picos com maior intensidade. Nenhuma das pastas geopoliméricas executadas apresentaram formação de eflorescências visuais. Por meio do ensaio mecânico, foi possível determinar que os geopolímeros que apresentaram as melhores resistências à compressão média foram os produzidos com a mistura KOH + SS. A temperatura de cura que gerou melhores resultados foi a de 40 ºC.Resumen en Inglés: Abstract The present study developed geopolymers through the combination of potassium hydroxide and silicate (KOH + SS) and potassium hydroxide and sodium silicate (KOH + SS) as activator mixture and residue of glass cutting and metakaolin as precursors, aiming to mitigate de efflorescence formation. X-ray diffraction (XRD) tests, visual analysis of the possible efflorescence formation and compressive strength tests were made on the produced geopolymers with the activator with molarity of 10, silica/alumina ratios of 3,5 and 4,0, subjected to thermal cures of 40 and 60 ºC, at the ages of 28 and 63 days. The XRD analysis showed that all pastes displayed quartz peaks in positions between 2θ = 20º e 30º, proving the presence of crystalline phases, but the geopolymers generated with sodium silicate presented peaks with higher intensity. None of the geopolymeric pastes had visual efflorescence formation. The mechanic tests made it possible to determine that the geopolymers that presented the best mean compressive strength were those made with the KOH + SS activator. The temperature of the cure that generated the best results was 40 ºC. |
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Artigo Análise dos parâmetros de fabricação de elementos de madeira lamelada colada na resposta da qualidade de colagem com base na NBR 7190-6 Gomes, Nádia Barros Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha Christoforo, André Luis Souza, Alexandre Jorge Duarte de Molina, Júlio Cesar Resumen en Portugués: Resumo Este estudo visou avaliar parâmetros de fabricação e seu impacto na qualidade da colagem de elementos de MLC. Foram realizadas três etapas de pesquisa com madeiras de Eucalipto grandis e Pinus elliottii, usando diferentes adesivos, analisando a porcentagem de delaminação e da resistência ao cisalhamento das linhas de cola. Foram testadas diferentes pressões de colagem com adesivos comerciais, quantificando os modos de ruptura na zona de colagem, diferentes proporções de adesivo natural nos elementos de MLC e diferentes espessuras das lamelas com um adesivo poliuretano bicomponente. Resultados indicaram que pressões de 0,7 MPa para o Pinus e 1,2 MPa para o Eucalipto estavam em conformidade com a norma brasileira. Diferenças significativas foram observadas na resistência ao cisalhamento entre lamelas externas e internas do Pinus. O adesivo natural demonstrou boa resistência ao cisalhamento, mas problemas na delaminação. A espessura de 3,5 cm apresentou melhor qualidade de colagem. As recomendações da NBR 7190-6 se mostraram eficazes no controle da qualidade da colagem de elementos de MLC.Resumen en Inglés: Abstract This study aimed to evaluate manufacturing parameters and their impact on the quality of gluing glulam elements. Three stages of research were carried out with Eucalyptus grandis and Pinus elliottii timbers, using different adhesives, analyzing the percentage of delamination and the shear strength of the glue lines. Different bonding pressures were tested with commercial adhesives, quantifying the rupture modes in the bonding zone, different proportions of natural adhesive in the glulam elements and different lamella thicknesses with a two-component polyurethane adhesive. Results indicated that pressures of 0.7 MPa for Pinus and 1.2 MPa for Eucalyptus were in line with the Brazilian standard. Significant differences were observed in the shear strength between Pinus’s outer and inner lamellae. The natural adhesive showed good shear strength, but problems with delamination. The thickness of 3.5 cm showed better bonding quality. The recommendations of NBR 7190-6 proved to be effective in controlling the quality of the bonding of glulam. |
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Artigo Influência de fibras de polipropileno em concreto de alta resistência em temperaturas elevadas Resende, Heron Freitas Reis, Elvys Dias Christoforo, André Luis Branco, Luiz Antônio Melgaço Nunes Resumen en Portugués: Resumo Neste estudo, investigou-se o efeito da incorporação de fibras de polipropileno (FP) no concreto de alta resistência (CAR) em temperaturas elevadas, analisando possíveis lascamentos explosivos, resistência à compressão residual, módulo de elasticidade estático, resistência à tração, absorção de água, perda de massa, resistividade elétrica, velocidade de pulso ultrassônico e microestrutura, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV). Uma série de ensaios foi realizada em corpos de prova cilíndricos sob aquecimento progressivo de 25 °C a 750 °C a uma taxa constante de 1 °C/min, mantendo a temperatura por 60 minutos e, em seguida, resfriando a 1 °C/min. Posteriormente, diversos ensaios foram realizados. Os resultados revelaram a ausência de lascamentos explosivos em qualquer um dos testes. Indicaram ainda que a adição de FP melhorou a resistência à compressão residual e resistividade elétrica do CAR (até 500 °C) e resistência à tração e compacidade (até 250 °C). Em temperaturas mais elevadas (750 °C), a inclusão de FP causou o desenvolvimento de canais e aumento de microfissuras e degradação da ligação entre a pasta de cimento e o agregado, resultando, em última análise, em uma redução na resistência à compressão.Resumen en Inglés: Abstract In this study, the effect of incorporating polypropylene fibers (PF) into high-strength concrete (HSC) at elevated temperatures was investigated, and an analysis of potential spalling, residual compressive strength, tensile strength, static modulus of elasticity, water absorption, weight loss, electrical resistivity, ultrasonic pulse velocity, and microstructure, utilizing scanning electron microscopy (SEM), was conducted. A series of tests was performed on cylindrical specimens under progressive heating from 100 °C to 750 °C at a constant rate of 1 °C/min, maintaining the temperature for 60 minutes, and then cooling at 1 °C/min. Subsequently, several tests were executed. The results revealed the absence of spalling in any of the tests. They indicated that the PF addition enhanced the CAR’s residual compressive strength and electrical resistivity (up to 500 °C) and tensile strength and compactness (up to 250 °C). At higher temperatures (750 °C), PF inclusion caused the development of channels and escalation in microcracks and the degradation of the connection between the cement paste and aggregate, ultimately resulting in a decline in compressive strength. |
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Artigo Correção do método gama: estimativa da rigidez de placas CLT sob carga concentrada Silva, Guilherme dos Santos Oliveira, Silvio Cesar de Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha Aquino, Vinícius Borges de Moura Christoforo, André Luis Resumen en Portugués: Resumo A madeira apresenta-se como um excelente material estrutural, com isso, produtos engenheirados como o Cross Laminated Timber (CLT) surgem para transpor a limitação da sua forma bruta. Nesse sentido, considerando que métodos de cálculos para placas CLT apresentados por normativas, por exemplo, o método gama, são unidimensionais e não refletem o verdadeiro comportamento das placas de CLT, foi proposta a correção do método gama para a estimativa da rigidez de placas de CLT biapoiadas, sujeitas a carga linearmente concentrada no centro do vão. O modelo de regressão da correção foi viabilizado por meio de estudo paramétrico, simulações numéricas e análise estatística. Dessa forma, o modelo de regressão do corretor apresentou boa precisão com um coeficiente de curva (R²) de 77,12% e valor-p de Pearson de 0,005861%, o qual classificou a equação com excelente significância. Portanto, a equação corrigida quando comparada ao método gama apresentou resultados mais próximos aos modelos tridimensionais simulados numericamente, com erro percentual médio de 1,20% e desvio padrão igual a 0,93%.Resumen en Inglés: Abstract Wood presents itself as an excellent structural material, therefore, engineered products such as Cross Laminated Timber (CLT) emerge to overcome the limitations of its raw form. In this sense, considering that the current calculation methods for CLT, presented by regulations, for example, the gamma method, are one-dimensional and do not reflect reality, the correction of the gamma method was proposed for estimating the stiffness of bi-supported CLT plates, subject to load concentrated in the center of the span. The correction regression model was made possible through a parametric study, numerical simulations and statistical analysis. Thus, the α-corrector regression model showed good accuracy with a curve coefficient (R²) of 77.12% and Pearson’s p-value of 0.005861%, which classified the equation with excellent significance. Therefore, the corrected equation when compared to the gamma method presented results closer to the numerically simulated three-dimensional models, with an average percentage error of 1.20% and standard deviation equal to 0.93%. |
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Artigo Efeitos da cura química in loco sobre a evolução da resistência à compressão de concreto estrutural Hoppe Filho, Juarez Resumen en Portugués: Resumo A evolução da resistência à compressão do concreto é dependente da disponibilidade de água e da temperatura no seu entorno. A restrição à água reduz a taxa de hidratação do cimento Portland e, consequentemente, a resistência à compressão. O aumento da temperatura potencializa a hidratação e a resistência à compressão nas primeiras idades. Nas idades mais avançadas, comportamento inverso pode ser observado. No presente estudo, o concreto estrutural usinado de classe C30, utilizado na execução de um empreendimento predominantemente residencial, foi submetido a diferentes condições de cura para análise dos efeitos sobre a resistência à compressão nas idades de 3, 7 e 28 dias. O procedimento de cura de referência seguiu as diretrizes normativas (NBR 5738). No laboratório, o concreto foi curado ao ar e na condição selada, utilizando filme de PVC. Na obra (in loco), o concreto foi submetido à cura química, com a aplicação de emulsão de hidrocarbonetos parafínicos. Os procedimentos de cura alternativos reduziram a resistência à compressão do concreto em todas as idades analisadas, com variação entre 7 e 30%. A cura química foi a que resultou na maior redução de resistência à compressão do concreto, apesar da evolução de perda de massa por secagem se assemelhar àquela da cura ao ar.Resumen en Inglés: Abstract The compressive strength evolution of concrete is water availability and temperature dependent on its surroundings. Water restriction reduces the hydration rate of Portland cement and, consequently, the compressive strength. The increase in temperature enhances hydration and compressive strength at early ages. Opposite behavior can be observed at more advanced ages. In the present study, class C30 machined structural concrete, used in a predominantly residential construction development, was subjected to different curing conditions to analyze the effects on compressive strength at 3, 7, and 28 days. The reference curing procedure followed regulatory guidelines (NBR 5738). In the laboratory, the concrete was cured in air and sealed condition's using PVC film. At the site (on site), the concrete was chemically cured with the paraffinic hydrocarbon emulsion. Alternative curing procedures reduced the compressive strength of the concrete at all ages analyzed, with a variation between 7 and 30%. Chemical curing was the one that resulted in a great reduction in the concrete's compressive strength, despite the evolution of mass loss due to drying being similar to that of air curing. |
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Artigo Barras de aço coladas em madeira compensada e LVL de paricá Dias, João Miguel Santos Lima, Vinícius de Sousa Silva, Maria Gabriela Sales da Nascimento, Sandriel Lima Siviero, Marcos Antonio Vieira, Sabrina Benmuyal Sales, Agust Cunha, Rita Dione Araújo César, Sandro Fábio Resumen en Portugués: Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho mecânico de ligações com barras de aço rosqueadas coladas com dois adesivos diferentes em madeira compensada e LVL de paricá com vista ao seu uso estrutural. Foram realizados ensaios de tração axial em 90 corpos de prova com barras de 6,35 mm de diâmetro, coladas com os adesivos epóxi (EPX) e poliuretano à base de óleo de mamona (PUR), com comprimentos de ancoragem correspondentes a 10, 12,5 e 15 vezes o diâmetro das barras. Os resultados obtidos permitiram concluir que o aumento do comprimento de ancoragem provocou um acréscimo não linear da capacidade de carga das ligações com EPX, as ligações com EPX apresentaram maiores cargas de ruptura, sendo os seus valores superiores aos carregamentos de cálculo obtidos pelas normas NBR 7190-1 (ABNT, 2002a) e NBR 8800 (ABNT, 2008) e as ligações com PUR apresentaram os menores valores de ruptura, provocado pela insuficiente interação físico-química entre o adesivo e a madeira.Resumen en Inglés: Abstract The objective of this study was to analyze the mechanical performance of joints with threaded steel bars glued with two different adhesives to paricá plywood and LVL, with a view to their structural use. Axial load tests were carried out on 90 test samples with 6,35 mm diameter bars, glued with epoxy (EPX) and castor oil-based polyurethane (PUR) adhesives, with anchoring lengths corresponding to 10, 12,5 and 15 times the diameter of the bars. The results allowed to conclude that increasing the anchorage length resulted in a nonlinear increase in the load capacity of connections with EPX. Connections with EPX exhibited higher rupture loads, surpassing the calculated loads obtained by NBR 7190-1 (ABNT, 2002a) and NBR 8800 (ABNT, 2008) standards. Connections with PUR showed the lowest rupture values, caused by insufficient physical-chemical interaction between the adhesive and the wood. |
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Artigo Compósito de terra autoadensável estabilizado com ativação alcalina para construção de paredes monolíticas Araújo, Lucas Azeredo, Givanildo Resumen en Portugués: Resumo A terra como material de construção vem voltando ao foco da comunidade científica devido à sua baixa energia incorporada. Existem poucos estudos sobre matrizes de terra autoadensáveis como técnica construtiva. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo desenvolver um compósito de terra autoadensável estabilizado com ativação alcalina para construção de paredes monolíticas e avaliação do seu comportamento mecânico. Após um estudo de dosagem por planejamento fatorial, foi selecionada a melhor composição de terra, areia, metacaulim e solução ativadora para melhor avaliação do compósito e construção da parede. Com a mistura selecionada, foram realizados ensaios de caracterização física, difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho, funil V, resistência à compressão e à tração na flexão, além da construção de uma parede reduzida. A resistência à compressão do compósito foi de 8,12 MPa aos 3 dias e 9,75 MPa aos 28 dias. A parede apresentou fissuras de retração, que não influenciaram diretamente na sua ruptura, e atingiu uma tensão de 3,30 MPa. Por fim, o compósito apresentou um bom comportamento reológico tanto no estado fresco quanto no estado endurecido podendo ser utilizado na construção de paredes monolíticas.Resumen en Inglés: Abstract The earth as a building material is coming back to the focus of the scientific community due to its low embodied energy. There are few studies about self-compacting earth composites as a building technique, therefore, the present work has the objective to develop a self-compacting earth composite with alkali activation for construction of monolithic walls and evaluation of its mechanical behavior. After a factorial design study, it was selected the best composition of earth, sand, metakaolin and activation solution for further evaluation of the composite and construction of the wall. For the selected composite, physical characterization, X Ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy, V funnel, compressive and flexural strength were carried out, in addition to the construction of a reduced wall. The composite’s compressive strength was 8.12 MPa at 3 days and 9.75 MPa at 28 days. The wall showed shrinkage cracks, which did not directly influence its failure mode, and reached a 3.30 MPa tension. Finally, the composite showed a nice rheological behavior both in its fresh and hardened states being able to be used on the construction of monolithic walls. |
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Article Environmental impact of steel/concrete composite bridges and reinforced concrete bridges: a comparative analysis through Life Cycle Assessment Almeida, Dayvson Carlos Batista de Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira Resumen en Portugués: Resumo As mudanças climáticas apresentam um desafio significativo para o setor da construção civil. Nesse contexto, o objetivo principal deste estudo é aplicar a técnica de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) nas superestruturas de pontes mistas de aço/concreto e de concreto armado, com o propósito de identificar os possíveis impactos ambientais e oportunidades de aprimoramento no desempenho ambiental, especialmente no que se refere ao uso de materiais e serviços. O estudo se fundamentou nas diretrizes da ISO 14040 e ISO 14044 e utilizou o Sistema Internacional de Dados do Ciclo de Vida de Referência (ILCD); banco de dados Evah OzLCI2019; os dados coletados pelo Sistema de Informação do Desempenho Ambiental da Construção (SIDAC); o software OpenLCA versão 2.0 e o método ReCiPe 2016 Midpoint (H). Os resultados apontaram que, em geral, as pontes de concreto armado tiveram menor impacto ambiental em comparação às pontes mistas, com exceção de alguns indicadores, como Eutrofização de água doce e Radiação ionizante. Portanto, o uso do aço nas pontes mistas revelou-se uma fonte significativa de impacto ambiental, especialmente quando utilizado em substituição ao concreto.Resumen en Inglés: Abstract Climate change presents a challenge for the construction industry to develop modern building materials that must not only meet functional performance criteria but also reduce the environmental impact associated with their production. In this context, the primary objective of this study is to apply the Life Cycle Assessment (LCA) technique to the superstructures of steel/concrete composite bridges and reinforced concrete bridges, aiming to identify potential environmental impacts and opportunities for enhancing environmental performance, especially concerning the use of materials and services. The study was based on the ISO 14040 and ISO 14044 guidelines and employed the International Reference Life Cycle Data System (ILCD); Evah OzLCI2019 database; data collected by the Construction Environmental Performance Information System (SIDAC); OpenLCA software version 2.0, and the ReCiPe 2016 Midpoint (H) method. The results indicated that, in general, reinforced concrete bridges had a lower environmental impact compared to composite bridges, with the exception of some indicators such as freshwater eutrophication and ionizing radiation. Therefore, the use of steel in composite bridges has proven to be a significant source of environmental impact, especially when used as a substitute for concrete. |
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Artigo Análise de íons cloreto na argamassa de restauração da Catedral de São Pedro Nunes, Jorge Luiz Oleinik Gonçalves, Margarete Regina Freitas Tessaro, Alessandra Buss Resumen en Portugués: Resumo As manifestações patológicas encontradas nas estruturas de alvenaria em regiões de atmosfera marinha têm a umidade e os sais solúveis como os principais agentes de deterioração dos materiais de construção. Dentre as diversas técnicas e materiais utilizados para a recuperação dessas estruturas, tem-se a execução de revestimentos com argamassas de saneamento. No Brasil ainda são insuficientes os estudos sobre novos materiais e técnicas construtivas referentes à recuperação de alvenarias com patologias de salinização. Para a execução da pesquisa, identificou-se as fachadas leste e oeste como sendo as de atuação e nestes sete pontos críticos de umidade no revestimento. Foram retiradas amostras para análise de percentual de retenção de íons cloreto através de potenciômetro com eletrodo de prata. Nas amostras verificou-se a condição de integridade dos componentes originais da argamassa de saneamento a partir da observação das estruturas cristalinas, por difração de raios-X (DRX) e da presença dos elementos constituintes, por fluorescência de raios-X. Os resultados mostraram que a formulação proposta para a nova argamassa de saneamento cumpriu com a sua função de proteção retendo os íons cloreto nos seus poros e, também, que seus constituintes originais não se degradaram até o momento.Resumen en Inglés: Abstract The pathological manifestations found in masonry structures in regions with a marine atmosphere have humidity and soluble salts as the main agents of deterioration of construction materials. Among the various techniques and materials used for the recovery of these structures, there is the execution of coatings with sanitation mortars. In Brazil there are still insufficient studies on new materials and constructive techniques related to the recovery of masonry with salinization pathologies. For the execution of the research, the east and west facades were identified as being the ones of action and in them seven critical points of humidity in the coating. Samples were taken to analyze the percentage of retention of chloride ions using a potentiometer with a silver electrode. In the samples, the condition of integrity of the original components of the sanitation mortar was verified from the observation of the crystalline structures, by X-ray diffraction (DRX), and the presence of the constituent elements, by X-ray fluorescence. The results showed that the proposed formulation for the new sanitation mortar fulfilled its protective function by retaining chloride ions in its pores and, also, that its original constituents have not been degraded so far. |
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Artigo Madeira plástica utilizando polipropileno e resíduos de beneficiamento de madeira para construção de decks Santos, Anderson Ravik dos Moreira, Lucas Martucheli Teixeira, Thales Paulo Bigonha Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira Resumen en Portugués: Resumo A exploração comercial de madeira natural na construção civil gera impactos ambientais significativos, especialmente pelo desmatamento. Uma alternativa sustentável é a produção de madeira plástica, um compósito formado pela incorporação de cargas de reforço em matrizes poliméricas, amplamente utilizado na construção de decks. Este estudo tem como objetivo avaliar a viabilidade do uso de polipropileno virgem e resíduos de beneficiamento de madeira na produção de madeira plástica, buscando reduzir os impactos ambientais da exploração de madeira natural. Foram produzidas amostras com diferentes proporções de carga, utilizando processos de homogeneização, extrusão e compressão a quente. A adição de até 30% de farinha de madeira ao polipropileno resultou em melhorias substanciais nas propriedades mecânicas, especialmente em flexão, com aumento da rigidez e redução da deformação. Esses resultados são promissores, considerando que a principal aplicação da madeira plástica, os decks, está sujeita a esforços de flexão. Além das vantagens mecânicas, o compósito desenvolvido apresenta uma aparência visual semelhante à da madeira natural, em termos de textura e tonalidade, facilitando sua aceitação no mercado como uma alternativa estética e ecologicamente sustentável.Resumen en Inglés: Abstract The commercial exploitation of natural wood in civil construction has significant environmental impacts, particularly due to deforestation. A sustainable alternative is the production of wood plastic composite, a composite formed by incorporating reinforcing fillers into polymer matrices, widely used in the construction of decks. This study aims to evaluate the feasibility of using virgin polypropylene and wood processing waste in the production of plastic wood, seeking to reduce the environmental impacts of natural wood exploitation. Samples with different filler proportions were produced using homogenization, extrusion, and hot compression processes. The addition of up to 30% wood flour to polypropylene resulted in substantial improvements in mechanical properties, especially in flexural strength, with increased rigidity and reduced deformation. These results are promising, considering that the main application of wood plastic composite – decks – is subject to flexural forces. In addition to mechanical advantages, the developed composite exhibits a visual appearance like natural wood in terms of texture and color, facilitating its market acceptance as an aesthetically pleasing and environmentally sustainable alternative. |
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Artigo Efeito da modificação térmica nas propriedades de madeiras exóticas de plantios comerciais Conceição, Fagner Pinheiro da Nascimento, Alexandre Miguel do Garcia, Rosilei Aparecida Souza, Natália Dias de Oliveira, Renata Nunes Laudares, Francisco Antonio Lopes Resumen en Portugués: Resumo O calor é utilizado para melhorar algumas propriedades da madeira. Com isto, o objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do calor nas propriedades físicas e mecânica das espécies Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis e Corymbia citriodor e verificação dos defeitos após contato com água. Para tanto, os materiais foram processados nas temperaturas de 160, 180 e 200 ºC, analisando-se também o controle. Foram avaliadas a densidade aparente, a umidade de equilíbrio, a taxa de absorção de água, a retratibilidade da madeira, e a dureza Janka. As madeiras foram alteradas diferentemente: a densidade aparente foi alterada na temperatura maior e igual a 180 ºC e o teor de umidade de equilíbrio maior e igual a 160 ºC. As retrações se diferenciaram nos tratamentos com 180 ºC para Pinus caribaea var. caribaea e Khaya ivorensis e para o Corymbia citriodora, a partir de 160 ºC. A taxa de absorção de água só foi afetada pelo tratamento térmico nas madeiras de folhosas. Rachaduras visíveis foram notadas na madeira de Corymbia citriodora, especialmente naquelas cortadas tangencialmente. A dureza da madeira melhorou na temperatura de 160 ºC, menos para o Corymbia citriodora devido ao efeito das rachaduras.Resumen en Inglés: Abstract Heat can be used to improve some properties of wood. Therefore, the goal of this work was to verify the effects of heat on the physical and mechanical properties of the species Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis and Corymbia citriodora and checking for imperfections after exposition to humidity. To this end, the material was processed at temperatures of 160, 180 and 200 ºC, besides a reference sample. Then, samples’ physical properties, apparent density, equilibrium humidity, water absorption rate and shrink ability were evaluated. Janka hardness was the mechanical property analyzed. The woods were affected in different ways regarding physical properties. The apparent density changed at a temperature equal or higher than 180 ºC, while the equilibrium moisture content at temperatures equal or higher than 160 ºC. Retraction was altered after treatments at 180 ºC, while for Corymbia citriodora, it was changed from 160 ºC. The water absorption rate was only affected by heat treatment of hardwoods. Visible cracks were only noted in Corymbia citriodora wood, especially in tangentially cut samples. Wood hardness increased at a temperature of 160 ºC, exception for Corymbia citriodora due to the effect of cracking. |
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Artigo Configuração espacial e qualidade física de parques urbanos lineares: o caso do Parque Parahyba I, João Pessoa - PB Lima, Larissa Ellen Oliveira de Silveira, José Augusto Ribeiro da Negrão, Ana Gomes Lima, Eduardo Rodrigues Viana de Costa, Angelina Dias Leão Ribeiro, Edson Leite Resumen en Portugués: Resumo Há estudos que discutem o papel das áreas verdes urbanas, suas associações com o bem-estar e efeitos na saúde da população, outros têm maior ênfase nos aspectos ecológicos. Porém, ainda há poucas pesquisas com aprofundamento na qualidade física e espacial dos parques urbanos, sobretudo da tipologia linear. Assim, este trabalho aprimorou uma ferramenta de análise para avaliar especificamente as qualidades físicas e a configuração espacial do parque linear urbano. O método de avaliação foi construído a partir da ferramenta CPAT (Community Park Audit Tool) adaptada, de propriedades configuracionais do parque linear e medidas da Teoria da sintaxe espacial. Foram consideradas quatro dimensões de análise para investigar a qualidade física do Parque Parahyba I, em João Pessoa-PB. Os resultados sugerem que as dimensões de acesso e vizinhança (1), áreas de atividades (2) e recursos e segurança (3) têm maior necessidade de intervenções, pois obtiveram os valores mais baixos, e a dimensão de configuração espacial (4), que obteve a média mais alta, não tem necessidade de intervenção imediata. As conclusões contribuem para fomentar debates sobre o planejamento do parque linear urbano.Resumen en Inglés: Abstract There are studies that discuss the role of urban green areas, their associations with well-being and effects on the population’s health; others have a greater emphasis on ecological aspects. However, there is still a need for in-depth research into the physical and spatial attributes of urban parks, especially the linear typology. Thus, this work improved an analysis tool to specifically evaluate the physical qualities and spatial configuration of the urban linear park. The evaluation methodology was built from the CPAT tool (Community Park Audit Tool) - adapted, configurational properties of the linear park and measures of the Theory of spatial syntax. Four analysis dimensions were considered to investigate the physical quality of Parque Parahyba I, in João Pessoa-PB. The results suggest that the dimensions of access and neighborhood (1), activity areas (2) and resources and security (3) have a greater need for interventions, as they obtained the lowest values and the dimension of spatial configuration (4), which obtained the highest average, does not require immediate intervention. The conclusions contribute to fostering debates on urban linear park planning. |
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Artigo Influência de tratamentos térmicos na durabilidade e propriedades mecânicas do bambu Oliveira, Bruno Henrique de Alves, Michell Macedo Almeida, Rogério de Araújo Nahime, Bacus de Oliveira Silva, Matheus Victor de Oliveira Resumen en Portugués: Resumo Este artigo apresenta a verificação da influência da variação da temperatura e do tempo de tratamento térmico nas propriedades mecânicas do bambu maciço (Dendrocalamus strictus) e da ação de insetos na sua durabilidade. Os corpos de prova foram submetidos a temperaturas de 160 ºC, 180 ºC e 200 ºC, durante 1 hora, 1h30 horas e 2 horas, em uma estufa convencional. Posteriormente foram determinadas as resistências mecânicas à tração e em compressão e o teor de umidade das amostras. O teste de ataques biológicos do bambu foi realizado por meio da exposição das amostras ao caruncho do bambu (Dinoderus minutus) por 21 dias. Foram estudados os efeitos do tratamento térmico em 3 faixas de temperatura e 3 durações de exposição, obtendo-se, em média, tensões de ruptura à compressão e de tração paralela as fibras, iguais a 68,83 MPa e de 123,53, respectivamente. Os dados obtidos demostraram que as faixas de temperatura e duração adotadas nesta pesquisa, não alteraram os resultados das propriedades mecânicas e nos testes de ataques biológicos foi constatado que o tratamento térmico reduziu a deterioração das amostras, prolongando sua durabilidade.Resumen en Inglés: Abstract This article presents the verification of the influence of temperature variation and heat treatment time on the mechanical properties of solid bamboo (Dendrocalamus strictus) and the action of insects on its durability. The specimens were subjected to temperatures of 160 ºC, 180 ºC and 200 ºC, for 1 hour, 1h30 hours and 2 hours, in a conventional oven. Subsequently, the mechanical resistance to traction and compression and the moisture content of the samples were determined. The test for biological attacks on bamboo was carried out by exposing the samples to the bamboo weevil (Dinoderus minutus) for 21 days. The effects of heat treatment were studied in 3 temperature ranges and 3 exposure durations, obtaining, on average, compressive rupture, and tensile stresses parallel to the fibers, equal to 68.83 MPa and 123.53, respectively. The data obtained demonstrated that the temperature and duration ranges adopted in this research did not alter the results of the mechanical properties and in the biological attack tests it was found that the heat treatment reduced the deterioration of the samples, prolonging their durability. |
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Artigo Proposição de diretrizes e framework para a circularidade de materiais obtidos por estratégias de desconstrução de edificações Vieira, Mariana Fernandes Costa Santos, Annelise Silveira Braga, Guilherme Dantas Fontes, Wanna Carvalho Resumen en Portugués: Resumo O padrão produtivo e econômico linear da construção civil resulta em alto consumo de recursos naturais e grande volume de resíduos. O objetivo deste artigo é propor diretrizes e um framework para a aplicação de práticas circulares no setor da construção civil, por meio da desconstrução de edificações. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática de literatura para identificar as tipologias de materiais, componentes, elementos e sistemas construtivos mais indicados para a desconstrução. Os resultados indicaram que edifícios construídos com itens pré-fabricados, sistemas estruturais de aço e edificações em madeira possuem maior potencial para desconstrução. Além disso, foram definidas 26 diretrizes agrupadas em quatro requisitos (design, durabilidade, desmontagem e circularidade) para apoiar a desconstrução e a manutenção do ciclo de vida dos produtos construtivos recuperados. O framework proposto resumiu a contribuição teórica do trabalho em uma estrutura conceitual intuitiva e aplicável em empresas do setor da construção civil. O trabalho amplia a compreensão sobre o tema e apresenta uma abordagem inovadora de um framework associado às melhores práticas para promover a circularidade dos materiais, componentes e elementos construtivos pelo uso da desconstrução.Resumen en Inglés: Abstract The linear productive and economic pattern of civil construction results in high consumption of natural resources and a large volume of waste. The objective of this article is to propose guidelines and a framework for the application of circular practices in the construction sector, through the deconstruction of buildings. To this end, a systematic literature review was carried out to identify the types of materials, components, elements and construction systems most suitable for deconstruction. The results indicated that buildings constructed with prefabricated items, structural steel systems and wooden buildings have greater potential for deconstruction. Furthermore, 26 guidelines grouped into four requirements (design, durability, disassembly and circularity) were defined to support the deconstruction and maintenance of the life cycle of recovered construction products. The proposed framework summarizes the theoretical contribution of the work in an intuitive conceptual structure applicable to companies in the construction sector. The work expands understanding of the topic and presents an innovative approach to a framework associated with best practices to promote the circularity of materials, components and constructive elements through the use of deconstruction. |
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Artigo Principais barreiras à adoção de telhados verdes: uma revisão de literatura para evitá-las no Brasil Barcelos, Daniela de Avila Modesto Jonov, Cristiane Machado Parisi Paula e Silva, Adriano de Romeiro Filho, Eduardo Barcelos, Hélvio Júnio Resumen en Portugués: Resumo Sistemas de telhados verdes são práticas sustentáveis para reduzir efeitos adversos da urbanização em áreas densas, pois mitigam ilhas de calor urbano, retém águas pluviais e reduzem seu pico de fluxo e escoamento, melhoram a qualidade do ar urbano, absorvem emissões sonoras, aumentam a eficiência térmica e proporcionam um efeito estético agradável. Países como Alemanha, França, China, EUA, Canadá e Japão incentivam a instalação da tecnologia em novas edificações ou pela adaptação de edificações existentes. Contudo, seu uso é pouco difundido em muitos países e regiões em desenvolvimento, como no Brasil. Esta pesquisa visa, por meio de revisão de literatura internacional, analisar as causas que podem dificultar a adoção dos telhados verdes e assim subsidiar a discussão sobre sua aplicação em edificações brasileiras, a partir das experiências observadas em outros países. A pesquisa utilizou parte da metodologia Proknow-C e revelou 19 grandes obstáculos à implantação de telhados verdes, divididos em 4 grupos: (1) barreiras ligadas a aspectos técnicos; de (2) natureza econômica; (3) alusivas à pouca disseminação de conhecimento sobre o assunto e (4) ligadas à abordagem ambiental.Resumen en Inglés: Abstract Green roof systems are sustainable practices for reducing the adverse effects of urbanization in dense areas, as they mitigate urban heat islands, retain rainwater and reduce its peak flow and runoff, improve urban air quality, absorb noise emissions, increase thermal efficiency and provide a pleasant aesthetic effect. Countries such as Germany, France, China, the USA, Canada and Japan encourage the installation of this technology in new buildings or by adapting existing buildings. However, its use is not widespread in many developing countries and regions, such as Brazil. Through a review of international literature, this research aims to analyze the causes that can hinder the adoption of green roofs and thus support the discussion on their application in Brazilian buildings, based on the experiences observed in other countries. The research used part of the Proknow-C methodology and revealed 19 major obstacles to the implementation of green roofs, divided into 4 groups: (1) barriers linked to technical aspects; of (2) economic nature; (3) alluding to the low dissemination of knowledge on the subject and (4) linked to the environmental approach. |
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Article Strength prediction of mortar reinforced with babassu coconut fiber using artificial neural networks Moraes, Yrlles Araujo Oliveira, Ádamo Henrique Rocha de Picanço, Marcelo de Souza Resumen en Portugués: Resumo A utilização de fibras vegetais como reforço em compósitos cimentícios é uma alternativa sustentável na construção civil. Entretanto, a dosagem desses materiais pelos métodos tradicionais depende de ensaios laboratoriais e tende a ser trabalhosa e cara. Assim, a previsão de características de compósitos pode proporcionar economia de tempo e redução de custos operacionais. Neste estudo, Redes Neurais Artificias (RNA) treinadas com máquina de aprendizagem extrema (ELM) foram utilizadas para prever as resistências à tração e à compressão de argamassa reforçada com fibra de coco babaçu, produto abundante na região onde esta pesquisa foi desenvolvida e cuja utilização tende a trazer benefícios socioeconômicos. Os dados foram obtidos experimentalmente totalizando 51 amostras. As topologias de RNA adotadas possuem seis parâmetros na camada entrada (cimento, areia, relação água/cimento, comprimento máximo da fibra, percentual de fibra e abatimento), um parâmetro na camada de saída (resistência à tração ou à compressão) e uma camada oculta, que possui 6 e 7 neurônios, respectivamente, nos modelos de previsão de resistência à tração (ELM-T) e à compressão (ELM-C). Os resultados das simulações indicaram que ambos os modelos são ferramentas promissoras para previsão do comportamento mecânico de argamassa reforçada com fibra de coco babaçu.Resumen en Inglés: Abstract Using natural fibers as reinforcement in cement composites is a sustainable alternative in the construction industry. Nevertheless, the dosage of these materials employing traditional methods depends on laboratory tests and tends to be laborious and expensive. Thus, predicting composites characteristics can save time and reduce operating costs. In this study, Artificial Neural Networks (ANN) trained with Extreme Learning Machine (ELM) were used to predict the tensile and compressive strengths of mortar reinforced with babassu coconut fiber. Babassu coconut is an abundant product in the region where this research was carried out, and its use tends to bring socio-economic benefits. The data was obtained experimentally, generating a total of 51 samples. The ANN topologies have six parameters in the input layer (cement, sand, water/cement ratio, maximum fiber length, fiber percentage, and slump), one parameter in the output layer (tensile or compressive strength), and one hidden layer, which contains 6 and 7 neurons, respectively, in the tensile (ELM-T) and compressive (ELM-C) strength prediction models. Simulation results indicated that both models are promising tools for predicting the mechanical behavior of mortars reinforced with babassu coconut fibers. |
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Artigo Análise do comportamento reológico de argamassas de revestimento pelo método de squeeze-flow sobre diferentes substratos Paulino, Rafaella Salvador Costa, Marienne do Rocio de Mello Maron da Resumen en Portugués: Resumo Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o comportamento reológico de argamassas de revestimento mista (traço 1:1:6, cimento:cal:areia, em volume), industrializada e estabilizada, quando aplicadas sobre diferentes substratos. As argamassas foram caracterizadas no estado fresco e seu comportamento reológico foi avaliado pelo método squeeze-flow, empregando base metálica, bloco cerâmico e chapisco aplicado sobre o bloco cerâmico, nas velocidades de 0,1, 1 e 3 mm/s. Curvas de força por deslocamento foram desenhadas e, a partir delas, foram realizadas análises das transições entre os estágios elástico, plástico e de embricamento das argamassas. Os resultados indicaram que as argamassas estabilizadas apresentaram fases plásticas mais extensas em relação às demais, em todos os tipos de substratos. Todas as argamassas analisadas demonstraram uma capacidade inferior de espalhamento com o aumento da absorção de água inicial e rugosidade dos substratos. Embora existam limitações normativas, o comportamento reológico das argamassas foi influenciado tanto por suas características quanto pelos substratos. O ensaio de squeeze-flow sobre bloco cerâmico e chapisco demonstra a necessidade de se considerar a diversidade de substratos para análise do comportamento das argamassas de revestimento e para fornecer práticas construtivas mais aprimoradas.Resumen en Inglés: Abstract The research aimed to evaluate the rheological behavior of mixed rendering mortars (mix ratio 1:1:6, cement:lime, by volume), industrialized, and stabilized mortars when applied to different substrates. The mortars were characterized in their fresh state, and their rheological behavior was assessed using the squeeze-flow method, employing a metal base, a ceramic block, and plaster applied over the ceramic block, at speeds of 0.1, 1, and 3 mm/s. Force-displacement curves were plotted, and from these, analyses of the transitions between the elastic, plastic, and yield stages of the mortars were conducted. The results indicated that the stabilized mortars exhibited more extensive plastic phases compared to the others across all types of substrates. All analyzed mortars demonstrated a reduced spreading capacity with increased initial water absorption and roughness of the substrates. Although there are normative limitations, the rheological behavior of the mortars was influenced by both their characteristics and the substrates. The squeeze-flow test on the ceramic block and plaster highlights the need to consider the diversity of substrates for analyzing the behavior of rendering mortars and to provide improved construction practices. |
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Article Plaster for internal coatings of partition walls incorporating untreated phosphosypsum Oliveira, Jorge Ivan de Nobrega, Ana Cecilia Vieira da Freitas, Julio Cezar de Oliveira Martinelli, Antonio Eduardo Resumen en Portugués: Resumo O subproduto industrial fosfogesso (PG) foi reaproveitado, sem pré-tratamento, em revestimentos de gesso (G) internos de paredes divisórias. As propriedades de hidratação de cinco formulações (100%G, 100%PG, 25%PG + 75%G, 50%PG + 50%G e 75%PG + 25%G, em massa) foram investigadas, incluindo o consumo de água para consistência normal, tempo de pega, resistência à compressão e flexão, resistência de união e absorção de água. Embora G e PG sejam quimicamente semelhantes, PG apresentou área superficial específica e volume total de poros maiores que G, exigindo mais água. A mistura PG/G 75/25 atende a todos os requisitos técnicos para ser aplicado como revestimento interno de paredes divisórias.Resumen en Inglés: Abstract Industrial by-product phosphogypsum (PG) was recovered, with no pretreatment, into plaster (G) for internal coatings of partition walls. The hydration properties of five plasters (100%G, 100%PG, 25%PG + 75%G, 50%PG + 50%G, and 75%PG + 25%G, by weight) were investigated, including water requirement for normal consistency, setting time, compressive and flexural strength, bond strength, and water absorption. Although G and PG are chemically similar, PG presented a specific surface area and total pore volume greater than G, demanding more water. The 75/25 untreated PG/G plaster fits all the technical requirements to be applied as internal coatings for partition walls. |
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Article Probability of workplace accidents on construction sites of vertical buildings in the municipality of Fortaleza, Brazil Cavalcante, Samuel Onofre Moreira, Frederico Guilherme Pamplona Silva, Lucas Eduardo da Conceição Resumen en Portugués: Resumo Esta pesquisa teve como objetivo, investigar os fatores que contribuem para os acidentes de trabalho em canteiros de obras na cidade de Fortaleza – CE. Foram aplicados 432 questionários junto aos trabalhadores de 10 canteiros distintos pertencentes a 6 diferentes empresas. Por meio de modelos estatísticos - Regressão Logística Binária (RLB), foi avaliada a probabilidade de ocorrência de acidentes de trabalho correlacionando-os às variáveis demográficas, ocupacionais e de gestão. Os principais resultados mostraram que os trabalhadores mais jovens são mais propensos a acidentes de trabalho que os trabalhadores os mais idosos. A etapa construtiva “Alvenaria, Contrapiso e Estrutura” têm uma probabilidade maior de ocorrer acidentes do que a etapa construtiva “Instalações, Fachadas e Acabamentos”. Esta pesquisa contribuiu para uma visão gerencial mais detalhada dos desafios locais, como também para o campo de conhecimento dedicado ao desenvolvimento da segurança do trabalhador em ambientes de alto risco.Resumen en Inglés: Abstract The aim of this study was to investigate the factors that contribute to accidents at work on construction sites in the city of Fortaleza - CE. A total of 432 questionnaires were administered to workers at 10 different construction sites belonging to 6 different companies. Statistical models - Binary Logistic Regression (BLR) - were used to assess the likelihood of workplace accidents, correlating them with demographic, occupational and management variables. The main results showed that younger workers are more prone to accidents at work than older workers. The “Masonry, Subfloor and Structure” construction stage is more likely to have accidents than the “Installations, Facades and Finishes” construction stage. This research has contributed to a more detailed management view of local challenges, as well as to the field of knowledge dedicated to developing worker safety in high-risk environments. |
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Article Evaluation of probability distributions in the study of characteristic compressive strength of metakaolin concrete blocks Lima, Nathan Bezerra de Pontes, Michell Silva, Daniel Manta, Rafael Costa Teti, Bruno de Sousa Nascimento, Heliana Caroline Batista do Santos, Leonardo Barbosa Torres dos Lima, Nathalia Bezerra de Resumen en Portugués: Resumo Este estudo avaliou seis modelos de distribuição de probabilidade para a resistência à compressão de 24 blocos de concreto, sendo 12 com adição de metacaulim e 12 sem adição. Os modelos analisados foram: Lognormal, Gamma, Normal, Weibull, Beta e Exponencial. Para os blocos com metacaulim, a distribuição Lognormal apresentou o melhor ajuste, seguida por Gamma, Normal, Beta e Weibull, enquanto a Exponencial não foi adequada. Nos blocos sem metacaulim, a distribuição Gamma foi a mais eficiente, seguida por Normal, Weibull, Lognormal e Beta, com a Exponencial também inadequada. Os parâmetros dos modelos foram ajustados com base nas frequências das resistências estimadas para cada grupo de amostras. Assim, a distribuição Lognormal e a distribuição Gamma demonstraram melhor desempenho na previsão da resistência à compressão, dependendo da presença ou ausência de metacaulim. A distribuição Exponencial, por sua vez, foi considerada inadequada em ambos os casos.Resumen en Inglés: Abstract This comprehensive study meticulously evaluated six probability distribution models for the compressive strength of 24 concrete blocks, 12 with metakaolin and 12 without addition. The models analyzed were Lognormal, Gamma, Normal, Weibull, Beta, and Exponential. For blocks with metakaolin, the Lognormal distribution presented the best fit, followed by Gamma, Normal, Beta, and Weibull, while the Exponential needed to be more adequate. In blocks without metakaolin, the Gamma distribution was the most efficient, followed by Normal, Weibull, Lognormal, and Beta, with the Exponential also inadequate. The model parameters were adjusted based on the resistance frequencies estimated for each group of samples. Thus, Lognormal and Gamma performed better in predicting compressive strength, depending on the presence or absence of metakaolin. The Exponential distribution, in turn, was considered inadequate in both cases. |
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Article Investigation of properties of different types of coating mortars and their impact on the behavior of ceramic block prisms Paulino, Rafaella Salvador Costa, Marienne do Rocio de Mello Maron da Resumen en Portugués: Resumo O uso da alvenaria racionalizada na construção de edifícios cresce pela otimização dos processos e redução de desperdícios, com desempenho atrelado à qualidade e interação dos materiais. Esta pesquisa analisou a influência das propriedades das argamassas de revestimento mista, industrializada e estabilizada, aplicadas sobre prismas de dois blocos cerâmicos. As argamassas foram caracterizadas no estado fresco e endurecido, e o seu comportamento reológico foi avaliado pelo método squeeze-flow sobre três diferentes superfícies. A resistência de aderência à tração das argamassas foi determinada e os prismas, sem e com revestimentos, foram submetidos à compressão. Os resultados revelaram que um maior espalhamento da argamassa não impactou diretamente na aderência e mostraram um aumento na resistência à compressão dos prismas com a aplicação da camada de revestimento, sendo mais pronunciado nas argamassas com melhor desempenho mecânico, de forma não proporcional. O modo de ruptura dos prismas, na maioria dos casos, ocorreu de forma dúctil, acompanhada pelo descolamento dos revestimentos de argamassa. Essas constatações contribuem para compreensão do desempenho das alvenarias e para a mitigação de problemas decorrentes de falhas nos sistemas de revestimento.Resumen en Inglés: Abstract The use of rationalized masonry in building construction is increasing due to process optimization and waste reduction, with performance linked to the quality and interaction of materials. This research analyzed the influence of the properties of mixed, industrialized, and stabilized rendering mortars applied to prisms composed of two ceramic blocks. The mortars were characterized in their fresh and hardened states, and their rheological behavior was evaluated using the squeeze-flow method on three different surfaces. The tensile bond strength of the mortars was determined, and the prisms, with and without coatings, were subjected to compression tests. The results showed that a greater mortar spread did not directly impact adhesion and revealed an increase in the compressive strength of the prisms with the application of the rendering layer, which was more pronounced in mortars with better mechanical performance, though not proportionally. In most cases, the failure mode of the prisms was ductile, accompanied by detachment of the mortar coatings. These findings contribute to the understanding of masonry performance and help mitigate issues caused by failures in rendering systems. |
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Artigo Dificuldades na mobilidade para pessoas idosas em farmácias: uma análise do ponto de vista de acessibilidade Silva, Luiz Gustavo Souza da Barbieri, Fabio Augusto Strabeli, Giovana Innocenti Silva, João Carlos Riccó Plácido da Paschoarelli, Luis Carlos Resumen en Portugués: Resumo Idosos podem apresentar limitações quanto à mobilidade, o que os expõe a um maior número de quedas. As farmácias, locais constantemente visitados por idosos, podem não apresentar uma acessibilidade adequada, ampliando os riscos. Este estudo analisou os fatores que afetam a mobilidade de pessoas idosas em farmácias com base na norma NBR 9050/2020. Três estabelecimentos foram avaliados, utilizando a metodologia walkthrough. Plantas técnicas foram elaboradas a partir de registros de vídeo para verificar os principais pontos da norma. Os resultados evidenciam inconformidades,tais como: circulação inadequada com obstáculos, como caixas, tapetes e partes estruturais; falta de largura mínima, além de áreas de exposição elevadas que oferecem potenciais riscos. Um dos locais apresentou escadas e rampas sem corrimão, contrariando a norma. Essas limitações na acessibilidade nos ambientes dificultam a mobilidade de idosos e aumentam o risco de desequilíbrio, tropeços e quedas. Em conclusão, além de melhorar a acessibilidade, mobilidade e segurança nas farmácias, é essencial que profissionais de projeto e autoridades públicas sigam rigorosamente as normas técnicas, associadas aos novos conhecimentos específicos, para garantir a participação social dos idosos em ambientes públicos.Resumen en Inglés: Abstract Older adults may experience mobility limitations, which increase their risk of falls. Pharmacies, frequently visited by the elderly, may not provide adequate accessibility, further raising these risks. This study analyzed the factors affecting the mobility of older adults in pharmacies based on the NBR 9050/2020 standard. Three establishments were evaluated using the walkthrough methodology. Technical plans were developed from video recordings to verify key compliance points with the standard. The results revealed non-conformities, such as inadequate circulation with obstacles like boxes, carpets, and structural elements, as well as insufficient width, in addition to elevated display areas posing potential risks. One of the locations had stairs and ramps without handrails, violating the standard. These accessibility limitations in the environment hinder elderly mobility and increase the risk of imbalance, tripping, and falls. In conclusion, beyond improving accessibility, mobility, and safety in pharmacies, it is essential that design professionals and public authorities strictly adhere to technical standards, alongside new specific knowledge, to ensure the social participation of older adults in public spaces. |
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Artigo Análise do desempenho físico-mecânico de compósitos cimentício com adição de partículas de madeira eucalipto Leite, Murilo Augusto Verissimo Campos, Cristiane Inácio de Souza, Alexandre Jorge Duarte de Molina, Julio Cesar Silva, Maria Fernanda Felippe Silva, João Vítor Felippe Resumen en Portugués: Resumo A utilização de materiais compósitos produzidos com adição de matérias-primas renováveis tem conquistado ampla aceitação devido à crescente escassez de recursos naturais. Esta pesquisa teve como objetivo analisar o desempenho de compósitos produzidos com cimento e madeira com dois diferentes aglomerantes, visando avaliar a resistência à compressão aos 28 dias e a densidade aparente. Foram produzidos um total de 48 corpos de prova de cimento-madeira, distribuídos em 8 tratamentos, cada um com 6 corpos de prova. Esses tratamentos variaram em relação ao tipo de cimento Portland utilizado (CP2 e CP5), à condição das partículas de madeira de Eucalyptus grandis (pré-tratadas com água fria ou in natura) e uso do aditivo cloreto de cálcio. Foram realizados o ensaio mecânico de compressão para a determinação do módulo de elasticidade secante (Ecs,28) e da resistência média do concreto à compressão aos 28 dias (fcm) e da densidade aparente dos compósitos. Os tratamentos com cimento Portland CP5 e com aditivos tiveram melhores desempenho mecânico.Resumen en Inglés: Abstract The use of composite materials produced with the addition of renewable raw materials has gained broad acceptance due to the increasing scarcity of natural resources. This research aimed to analyze the performance of composites produced with cement and wood using two different binders, with a focus on evaluating compressive strength at 28 days and bulk density. A total of 48 cement-wood specimens were produced, distributed across 8 treatments, each with 6 specimens. These treatments varied in terms of the type of Portland cement used (CP2 and CP5), the condition of Eucalyptus grandis wood particles (pre-treated with cold water or untreated), and the use of calcium chloride additive. The mechanical compression test was performed to determine the secant modulus of elasticity (Ecs,28) and the average compressive strength of concrete at 28 days (fcm), as well as the apparent density of the composites. Treatments with Portland CP5 cement and additives showed better mechanical performance. |
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Article Usos finais da água em canteiros de obras: estudo de caso em Criciúma, SC Souza, Tiago Diehl Oneda, Tânia Mara Sebben Ghisi, Enedir Resumen en Portugués: Resumo Entender o uso da água em um canteiro de obras é fundamental para a tomada de decisão quanto à busca de soluções alternativas visando o seu uso racional e a sustentabilidade. Esta pesquisa tem por objetivo analisar os usos finais da água em seis canteiros de obras na cidade de Criciúma-SC. Após a identificação dos aparelhos sanitários e dos usos de água nas obras em execução, foram aplicadas três formas de obtenção de dados: por meio da medição da vazão e cronometragem do tempo, por meio da frequência de utilização dos aparelhos que possuíam ciclos e por meio de baldes. Os resultados mostraram a quantidade de água potável utilizada em cada canteiro de obras e em cada aparelho. Fazendo-se a média das seis obras, a bacia sanitária foi o aparelho sanitário com maior utilização de água (34,9%), seguida do uso para confecção de argamassa pré-misturada (17,2%) e limpeza (14,4%). Quando a média do consumo foi separada em usos potáveis (bebedouro, pia, lavatório, chuveiro, argamassa pré-misturada, argamassa colante, contrapiso e gesso) e não potáveis (bacia sanitária, limpeza e cura da laje de concreto), a porcentagem dos usos não potáveis foi de 53,5%, ou seja, mais da metade do uso poderia ser substituído por uma fonte de água não potável, como, por exemplo, água pluvial ou água cinza.Resumen en Inglés: Abstract Understanding the use of water in a construction site is essential for decision-making regarding the search for alternative solutions aimed at the rational use of water and sustainability. This research aims to analyse the water end-uses in six construction sites in the city of Criciúma-SC. After the identification of the water appliances and activities that use water in the buildings under construction, three forms of data collection were applied: through the measurement of the water flow and time, through the frequency of use of the appliances that had cycles and through buckets. The results showed the quantities of drinking water used on each construction site and in each appliance. On average, the toilet was the appliance with the highest use of water (34.9%), followed by the use for making pre-mixed mortar (17.2%) and cleaning (14.4%). When the average consumption was split into potable (drinking fountain, sink, washbasin, shower, pre-mixed mortar, adhesive mortar, subfloor and plaster) and non-potable uses (toilet flushing, cleaning and concrete-slab curing), the percentage of non-potable uses was 53.5%, i.e. more than half of the water could be replaced with a non-potable water source, such as rainwater or greywater. |
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Artigo Potencialidade das matérias-primas argilosas extraídas do município de Russas, CE: análises químicas, térmicas e tecnológicas Regis, Rafaella Cavalcante Lima, Kéren Pereira Oliveira, Elisson Bezerra de Regis, Rogério Cavalcante Lobo, Cândido Jorge de Sousa Cabral, Antônio Eduardo Bezerra Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo Resumen en Portugués: Resumo A indústria de cerâmica vermelha movimenta a economia do Baixo Jaguaribe cearense, em especial o Arranjo Produtivo Local da Cerâmica Vermelha de Russas. Matérias-primas abundantes, baixos custos e ampla capacidade produtiva caracterizam esta indústria. Este estudo examina os materiais argilosos utilizados nas cerâmicas locais, avaliando suas propriedades e condições de processamento, a fim de confirmar sua potencialidade na indústria cerâmica. As características químicas, térmicas e tecnológicas foram investigadas usando diversas técnicas, incluindo espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica/ térmica diferencial (TG/DTA). Os dados obtidos apontam altos níveis de sílica, alumina e óxido de ferro, que conferem a tonalidade vermelha, juntamente com óxidos fundentes, que tendem a reduzir a refratariedade. Os resultados corroboram a adequação desses materiais para produtos cerâmicos, particularmente aos submetidos ao processo de extrusão, com aplicações industriais voltadas para telhas e tijolos.Resumen en Inglés: Abstract The red ceramic industry drives the economy of the Lower Jaguaribe region in Ceará, especially the Russas Red Ceramic Local Production Arrangement. Abundant raw materials, low costs, and large production capacity characterize this industry. This study examines the clay materials used in the local ceramics, assessing their properties and processing conditions to confirm their potential in the ceramic industry. Chemical, thermal, and technological characteristics were investigated using various techniques, including energy-dispersive spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), and thermogravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA). The obtained data indicate high levels of silica, alumina, and iron oxide, which give the red color, along with fluxing oxides, which tend to reduce refractoriness. The results support the suitability of these materials for ceramic products, particularly those subjected to the extrusion process, with industrial applications aimed at tiles and bricks. |
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Artigo Resistência química de misturas e biocompósitos a base de polietileno verde e mesocarpo de babaçu para aplicação na construção civil Loureiro, Annamaria Faria de Carvalho Rezende, Jefferson Brenno Cardoso Alves, Tatianny Soares Barbosa, Renata Resumen en Portugués: Resumo O estudo desenvolveu compósitos de polietileno verde de alta densidade (PEADV), mesocarpo de babaçu (MB) (1,5% e 3,0%), com e sem polietileno enxertado com anidrido maleico (PEgMA) (3,0%), com o objetivo de analisar sua aplicação como material na construção civil. Os compósitos foram produzidos em extrusora monorosca e moldados por injeção. A morfologia dos compósitos, a resistência à tração, química e ao impacto e a análise de variância foram avaliadas. Os biocompósitos apresentaram bom acabamento, superfície homogênea e alteração da cor em virtude da adição de MB. Os resultados indicaram existência de aglomerados do MB e uma melhor distribuição da carga na matriz com a incorporação do PEgMA. Em relação às propriedades mecânicas, os compósitos apresentaram menor deformação, maior tensão de escoamento e módulo de elasticidade. A ductilidade, tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram melhorados após exposição em meios ácido e básico, sugerindo um possível processo de cristalização. Com base nos resultados, o MB apresenta potencial uso para desenvolvimento de compósitos.Resumen en Inglés: Abstract The study developed composites of green high-density polyethylene (HDPE), babassu mesocarp (MB) (1.5% and 3.0%), with and without polyethylene grafted with maleic anhydride (PEgMA) (3.0%), with the aim of analyzing its application as a material in civil construction. The composites were produced in a single-screw extruder and molded by injection. The morphology of the composites, tensile, chemical and impact resistance and analysis of variance were evaluated. The composites presented a good finish, homogeneous surface and color change due to the addition of MB. The results indicated the existence of MB agglomerates and a better distribution of charge in the matrix with the incorporation of PEgMA. Regarding mechanical properties, the biocomposites showed lower deformation, higher yield stress and elastic modulus. The ductility, yield stress and elastic modulus were improved after exposure to acidic and basic media, suggesting a possible crystallization process. Based on the results, MB has potential use for developing composites. |
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Article Effect of accelerated carbonation on the properties of wood cement panels from the species Erythrina poeppigiana Custódio, Anielly Pacheco Borges, Ianca Oliveira Arantes, Lorran de Sousa Batista, Felipe Gomes Medeiros, Dayane Targino de Mendes, Lourival Marin Mesquita, Ricardo Gabriel de Almeida Azevedo, Adriano Galvão Souza Guimarães Junior, José Benedito Guimarães Resumen en Portugués: Resumo As partículas de madeira são uma alternativa ao reforço dos painéis madeira-cimento. O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização da madeira de Erythrina poeppigiana na produção de painéis cimento madeira com carbonatação acelerada. As partículas de madeira foram tratadas com água quente. O tratamento com água quente reduziu o teor de extrativos em 60% e melhorou a interação das partículas com o cimento, reduzindo a porosidade dos painéis cimento-madeira. A carbonatação acelerada reduziu a absorção de água em 52% e o inchaço na espessura em 76%. Os painéis carbonatados apresentaram aumento de 29 e 38% nos valores de flexão MOR e MOE, respectivamente. Também foi observado um aumento nos valores de compressão e ligação interna dos painéis carbonatados. É tecnicamente viável a utilização da madeira de Erythrina poeppigiana para produção de painéis madeira-cimento, valorizando a destinação da espécie florestal.Resumen en Inglés: Abstract Wood particles are an alternative to the reinforcement of wood-cement panels. The aim of this study was to evaluate the use of Erythrina poeppigianawood in the production of wood-cement panels with accelerated carbonation. Wood particles were treated with hot water. Hot water treatment reduced the extractive content by 60% and improved the interaction of particles with the cement, reducing the porosity of the cement-wood panels. Accelerated carbonation reduced water absorption by 52% and swelling in thickness by 76%. The carbonated panels showed an increase of 29 and 38% in flexural MOR and MOE values, respectively. An increase in the compression and internal bonding values of the carbonated panels was also observed. It is technically feasible to use the wood of Erythrina poeppigianafor the production of wood-cement panels, valuing the destination of the forest species. |
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Artigo Avaliação das propriedades físicas e mecânicas das fibras de sisal em compósito cimentício argamassado Espadrizano, Bruna Stefany dos Santos Costa, Marcella Ribeiro da Resumen en Portugués: Resumo O setor da construção civil pode impulsionar a economia e atrair recursos financeiros, mas deve-se considerar os impactos ambientais e melhorar os processos construtivos com materiais alternativos, como os biocompósitos feitos de fibras naturais, a exemplo da implementação de sisal em argamassa. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho mecânico das fibras de sisal em compósito cimentício argamassado. Para isso, utilizou-se fibras com comprimentos de 20 mm e 30 mm, em adições em relação ao volume de cimento de 0,5% e 1,0%, e, por não haver norma específica para caracterizar o sisal, utilizou-se as de fibras de madeira adaptadas. Fez-se também a análise estatística e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em corpos de prova. Obteve-se: massa específica real e massa específica aparente do sisal de 1.440,00 kg/m³ e 525,33 kg/m³ respectivamente, teor de umidade de 5,58%, absorção de água de 150,85% em 72h. Nos ensaios mecânicos, as fibras de 20 mm adicionadas em 0,5% aumentaram a resistência das amostras em 12,78% à compressão e 6,84% à tração na flexão nas primeiras idades. Em estudo estatístico, verificou-se a homogeneidade de tais traços e em MEV nota-se maior coesão nas amostras com fibras adicionadas em 0,5% comparada às em 1%.Resumen en Inglés: Abstract The civil construction sector can drive the economy and attract financial resources, but environmental impacts should be considered and construction processes improved with alternative materials, such as biocomposites made from natural fibers, for example, the implementation of sisal in mortar. This work aims to evaluate the mechanical performance of sisal fibers in cementitious composite mortar. For this, fibers with lengths of 20 mm and 30 mm were used, with additions relative to the cement volume of 0.5% and 1.0%. Since there is no specific standard to characterize sisal, wood fiber standards were used instead. Statistical analysis and scanning electron microscopy (SEM) were also performed on test specimens. The following results were obtained: real specific mass and apparent specific mass of sisal were 1,440.00 kg/m³ and 525.33 kg/m³ respectively, moisture content was 5.58%, and water absorption was 150.85% in 72 hours. In the mechanical tests, the addition of 20 mm fibers at 0.5% increased the strength of the samples by 12.78% in compression and 6.84% in flexural tensile strength at early ages. In a statistical study, the homogeneity of these features was verified, and in SEM, greater cohesion was observed in samples with fibers added at 0.5% compared to those at 1%. |
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Article Analysis of the use of buriti and wood waste in the production of multilayer panels Santos, Gabrielle Machado dos Aparício, Rosinaldo Rabelo Litaiff, Hannah Alagoas Macena, Bianca Ribeiro Hagino Melo, Gabriel Messias Medeiros de Cunha, Claudia Muniz da Rebelo, Viviane Siqueira Magalhães Fiorelli, Juliano Giacon, Virginia Mansanares Resumen en Portugués: Resumo Os resíduos agroindustriais são gerados em grandes quantidades e têm potencial para serem reaproveitados no desenvolvimento de materiais. Atualmente, há poucos estudos sobre a utilização de resíduos do processo de extração do óleo de buriti (Mauritia flexuosa) no desenvolvimento de painéis sustentáveis. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar e caracterizar a adição de resíduo de buriti em painéis produzidos com madeira e resina poliuretânica. O resíduo de buriti possui alto teor extrativo (72%), enquanto o resíduo de madeira possui teor extrativo de 10,14%. Painéis multicamadas com adição de resíduo de buriti apresentaram valor do Módulo Estático de Ruptura (MOR) diminuiu com a adição do resíduo de buriti (2,17 MPa), em comparação aos painéis de madeira (9,11 MPa). Apesar da redução nas propriedades mecânicas, os painéis apresentaram um baixo valor de inchamento em espessura (~5%), o que demonstra o seu potencial para utilização em condições úmidas não estruturais, design de interiores ou mobiliário para áreas externas.Resumen en Inglés: Abstract Agro-industrial residues are generated in large quantities and have the potential to be repurposed for the development of materials. Currently, there are few studies on the use of residues from the oil extraction process of buriti (Mauritia flexuosa) in the development of sustainable panels. Therefore, this study aimed to evaluate and characterize the addition of buriti residue in panels produced with wood and polyurethane resin. The buriti residue has a high extractive content (72%), while the wood residue has an extractive content of 10.14%. Multilayer panels with the addition of buriti residue showed a reduction in the Modulus of Rupture (MOR) value (2.17 MPa) compared to wood panels (9.11 MPa). Despite the reduction in mechanical properties, the panels exhibited low thickness swelling (~5%), demonstrating their potential for use in non-structural humid conditions, interior design, or furniture for outdoor areas. |
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Article Chloride migration, electrical resistivity and water penetration tests analysis for alkali-activated concrete based on fly ash and steel slag Souza, Madson Lucas de Veras, Vinícius Capistrano de Paiva Silva Filho, Mauro José da Araújo, Lucas Benício Rodrigues Lima, Elias Ferreira Babadopulos, Lucas Feitosa Albuquerque Lima Resumen en Portugués: Resumo Concretos álcali-ativados (CAA) oferecem uma alternativa ao cimento Portland, com alta resistência e baixas emissões de CO2. No entanto, os testes de durabilidade comumente aplicados ao concreto convencional podem não ser adequados para o CAA. Este estudo verificou a adequação dos testes de caracterização de durabilidade, como migração de cloretos, resistividade elétrica e penetração de água sob pressão, comumente aplicados a concretos convencionais, para um CAA à base de cinzas volantes e escória de aciaria BOF. Uma comparação com um concreto à base de cimento Portland também foi realizada. Testes de penetração de água sob pressão, resistividade elétrica, migração de cloretos e cromatografia iônica nas soluções antes e após a migração de cloretos foram realizados. Os resultados mostraram que, embora o CAA apresente baixa permeabilidade, sua alta condutividade resulta em correntes elétricas elevadas durante os testes de migração de cloretos, o que pode superestimar essa migração. A cromatografia iônica indicou uma migração real de cloretos menor, sugerindo que a corrente elétrica não está exclusivamente associada à migração de cloretos.Resumen en Inglés: Abstract Alkali-activated concretes (AAC) offer an alternative to Portland cement concretes, with high strength and low CO2 emissions. However, common durability testing for conventional concrete may not suit AAC. This study aimed to verify the suitability as durability characterization tests for chloride migration, electrical resistivity, and water penetration under pressure, commonly applied to conventional concretes, in AAC based on fly ash and BOF steel slag. A comparison with a Portland cement-based concrete was also done. Tests of penetration of water under pressure; electrical resistivity; chlorides migration; and ion chromatography in the solutions before and after chlorides migration were performed. The findings revealed that while AAC exhibits low permeability, its high conductivity results in elevated electrical currents during chloride migration tests, potentially overestimating chloride migration. Ion chromatography indicated lower actual chloride migration, suggesting that electrical current is not only linked to chloride migration. |
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Article Analysis of the incorporation of ferronickel slag for the production of composite Portland cements Berghe, Rafael Vancini Schimith Schankoski, Rudiele Aparecida Novelli, Lylian Gramlich Jacobelis Neto, Walter Pilar, Ronaldo Resumen en Portugués: Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar a utilização da escória de ferroníquel (FNS) como material cimentício complementar na produção de cimentos Portland. Os cimentos foram produzidos contendo clínquer, gesso e FNS nos teores de 10%, 20% e 30% de substituição em massa, com uma amostra de referência contendo 20% de fíler calcário. Os materiais foram moídos e caracterizados por meio dos testes de granulometria a laser, massa específica, área superficial específica Blaine, finura, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fluorescência de raios X (FRX). O teor de gesso nos cimentos foi determinado por calorimetria de condução isotérmica. Para analisar as propriedades dos cimentos produzidos, denominados FNS-10, FNS-20, FNS-30, LF-20, foi realizada a caracterização física, química e mecânica e ensaio R3 (C189:2020). Os resultados dos ensaios nos cimentos foram comparados com os requisitos da NBR 16697 (2018) “Cimento Portland – Requisitos”. De forma geral, constatou-se que os cimentos compostos por FNS, nos três níveis de incorporação, apresentaram valores dentro dos requisitos da norma, possibilitando a utilização do material na produção dos cimentos Portland.Resumen en Inglés: Abstract This study aimed to evaluate the use of ferronickel slag (FNS) as a complementary cementitious material in producing Portland cement. The cements were produced containing clinker, gypsum and FNS at 10%, 20% and 30% mass replacement levels, with a reference sample containing 20% limestone filler. The materials were ground and characterized using laser granulometry, specific mass, Blaine specific surface area, fineness, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray fluorescence (XRF) tests. The gypsum content in the cements was determined by isothermal conduction calorimetry. To analyze the properties of the cements produced, called FNS-10, FNS-20, FNS-30, LF-20, physical, chemical and mechanical characterization was carried out, and the R3 test, standardized by C1897 (2020). The results of the cement tests were compared with the requirements of NBR 16697 (2018) “Portland Cement – Requirements”. In general, it was found that cements composed of FNS, at the three incorporation levels, presented values within the standard requirements, enabling the use of FNS in the production of Portland cements. |
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Artigo Efeito da combinação de aditivos surfactantes em fibrocimento extrudado reforçado com fibras de sisal in natura Soares, Elizeth Neves Cardoso Garcia, Dayana Cristina Silva Silva, Danillo Wisky Martins, Maria Alice Guimarães Junior, José Benedito Resumen en Portugués: Resumo A incompatibilidade entre as fibras de sisal e a matriz cimentícia pode representar um desafio na produção do fibrocimento. Para contornar esta situação, a combinação de aditivos pode ser utilizada para melhorar a interação entre a fibra e a matriz, promovendo uma adesão mais eficaz e melhorando as propriedades do fibrocimento. O objetivo deste trabalho foi produzir fibrocimento composto por 97% de cimento Portland CPV e calcário agrícola moído, 3% de fibras de sisal in natura, além de 1% de modificador de viscosidade e 1% de aditivo redutor de água, sendo as amostras identificadas como MV-RT_RA2, e, devido à adição de 0,8% de incorporador de ar (MV-RT_RA2_IA), e à adição de 0,6% de redutor de água à base de lignosulfonato (MV-RTRA2_RA1). Os resultados indicaram que a amostra MV-RT_RA2_IA apresentou o maior valor de porosidade, atingindo 21%. Quanto aos módulos de ruptura e de elasticidade, os maiores valores foram encontrados na amostra MV-RT_RA2_RA1, com médias de 14,4 MPa e 7,8 MPa, respectivamente. Todas as amostras apresentam poros e fissuras após a fratura da matriz de cimento.Resumen en Inglés: Abstract The incompatibility between sisal fibers and the cement matrix can pose a challenge in the production of fiber cement. To address this scenario, a combination of additives can be used to enhance the interaction between fiber and matrix, promoting more effective adhesion and improving the properties of fiber cement. The aim of this study was to produce fiber cement composed of 97% Portland CPV cement and ground agricultural limestone, 3% natural sisal fibers, along with 1% viscosity modifiers and 1% water-reducing additives, with samples identified as MV-RT_RA2, and due to the addition of 0.8% air entrainer (MV-RTRA2IA), and the addition of 0.6% lignosulfonate-based water reducer (MV-RTRA2RA1). The results indicated that sample MV-RTRA2IA exhibited the highest porosity value, reaching 21%. This was attributed to the addition of the air entrainer additive, which resulted in a heterogeneous distribution of pores and open fissures after the fracture of the cement matrix, as confirmed by SEM analysis. As for the modulus of rupture and elasticity, the highest values were found in sample MV-RTRA2RA1, with averages of 14.4 MPa and 7.8 MPa, respectively. All samples exhibit pores and fissures after the fracture of the cement matrix. |
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Article Test method proposal for assessing the occurrence of alkali-silica reaction (ASR) in magnesium phosphate cement matrices Silva Neto, Gilberto Alves da Ribeiro, Daniel Veras Resumen en Portugués: Resumo A substituição do cimento Portland comum (CPC) por ligantes alternativos é uma solução técnica e economicamente viável para reduzir o impacto ambiental causado pela construção civil. Dentre esses ligantes, encontram-se aqueles pertencentes à família das Cerâmicas de Fosfato Quimicamente Ligadas (CFQL), na qual está incluído o cimento de fosfato de magnésio (CFM), originado por reações ácido-base. Porém, devido à formação de fases diferentes em relação ao CPC, um estudo aprofundado da durabilidade deste material é essencial para compreender a nova matriz e suas possibilidades de aplicação. Este artigo propõe adaptar o método usual de avaliação da reação álcali-sílica (RAS) válido para matrizes de cimento Portland para avaliar matrizes CFM. Para tanto, foram moldadas argamassas de referência com CPC e duas argamassas de CFM com diferentes relações molares M/F (magnésio/fosfato) com agregado reativo para avaliar a ocorrência de RAS. Observou-se que após 56 dias de ensaios, sob baixas temperaturas, as argamassas de CFM com maior relação molar M/F apresentaram baixa expansão, enquanto nas argamassas com CPC e CFM com menor razão molar M/F, os agregados apresentaram reações deletérias. A proposta de adaptação do método de ensaio RAS, considerando as particularidades das argamassas de CFM, foi satisfatória.Resumen en Inglés: Abstract Replacing ordinary Portland cement (OPC) with alternative binders is a technical and economically feasible solution to reduce the environmental impact caused by civil construction. Among these binders, there are those belonging to the Chemically Bonded Phosphate Ceramics (CBPC) family, in which magnesium phosphate cement (MPC), originated by acid-base reactions, is included. However, due to the formation of different phases compared to OPC, an in-depth study of this material’s durability is essential to understand the new matrix and its application possibilities. This paper proposes adapting the usual method of evaluating the alkali-silica reaction (ASR) in Portland cement matrices to evaluate MPC matrices. For this purpose, reference mortars with OPC and two MPC mortars with different M/P (magnesia/phosphate) molar ratios were cast with reactive aggregate to assess the occurrence of ASR. It was observed that after 56 days of testing, under low temperatures, the MPC mortars with the highest M/P molar ratio showed low expansion, while in the mortars with OPC, and MPC with the lowest M/P molar ratio, the aggregates showed deleterious reactions. The proposed adaptation of the ASR test method considering the particularities of MPC mortars was satisfactory. |
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Article Numerical analysis of the influence of layer number and thickness on CLT panels under bending Nuernberg Junior, Claudio Miotto, José Luiz Resumen en Portugués: Resumo Na produção de Madeira Lamelada Colada Cruzada (MLCC), diferentes geometrias podem ser adotadas. Esta pesquisa analisou, usando simulações de Elementos Finitos desenvolvidas no software Abaqus, a influência da geometria das camadas no desempenho de painéis de MLCC submetidos à flexão perpendicular ao plano e unidirecional. A madeira foi simulada considerando-se um comportamento elastoplástico, utilizando-se o Critério de Falha de Hill. A calibração das simulações foi baseada em resultados experimentais de outros autores. Então, a geometria dos painéis foi alterada, variando-se o número e a espessura das camadas, em sete diferentes configurações. As curvas de Carga x Deslocamento resultantes das simulações foram comparadas e a rigidez à flexão foi calculada pela Teoria das Vigas Mecanicamente Unidas (Método Gama). A magnitude e a distribuição de tensões nos painéis também foram avaliadas. Em geral, painéis com camadas mais espessas na direção principal apresentaram maior capacidade de carga e rigidez. Verificou-se uma tendência de ocorrerem maiores tensões de rolling shear nos painéis com camadas mais espessas perpendiculares à direção principal. O trabalho realizado, dentro de suas limitações, permitiu a análise da influência da geometria das camadas no comportamento dos painéis de MLCC, atendendo assim os objetivos da pesquisa.Resumen en Inglés: Abstract In the production of Cross-Laminated Timber (CLT), different geometrical configurations can be adopted. This work analyzed, using Finite Element simulations developed in software Abaqus, the influence of layer geometry in the performance of CLT panels subjected to bending perpendicular to plane and in one direction. The wood was simulated considering an elastoplastic behavior, using the Hill Failure Criterion. The calibration of the simulations was based on experimental results of other authors. Then, the geometry of the panels was changed, varying the number and thickness of the layers, in seven different configurations. The Load x Displacement curves resulted from the simulations were compared and the bending stiffness was calculated using the Mechanically Jointed Beam Theory (Gamma Method). The magnitude and distribution of stress within the panels were also evaluated. Generally, panels with thicker layers oriented in the main direction presented higher bearing capacity and stiffness. A tendency for higher rolling shear stresses was observed on the panels with thicker layers perpendicular to the main direction. The work that was carried out, within its limitations, made it possible to analyze the influence of the layer geometry on the behavior of the CLT panels, therefore fulfilling the research objectives. |
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Artigo Redefinindo espaços de aprendizagem no ensino superior: análise da Escola de Ciência Ilum Barbosa Neto, Wilson Celani, Gabriela Resumen en Portugués: Resumo O presente estudo examina a redefinição dos espaços de aprendizagem no ensino superior, focando na Escola de Ciência Ilum do CNPEM. Diante das demandas de um mercado de trabalho influenciado por inovações tecnológicas, e por desafios da sociedade contemporânea, investiga-se como as instituições de ensino superior estão adaptando os seus ambientes físicos às necessidades emergentes. Utilizando a metodologia de Design Science Research (DSR), o artigo analisa modificações arquitetônicas e de design, ressaltando a integração de tecnologias e a flexibilidade necessária para um aprendizado interativo e envolvente. A análise crítica de entrevistas com usuários desse espaço demonstra que as transformações estimulam significativamente a aprendizagem prática e o engajamento dos estudantes, além de promoverem a criatividade e a colaboração – fatores essenciais para o sucesso acadêmico e profissional no cenário atual. A Escola de Ciência Ilum é um exemplo de como os ambientes educacionais podem ser transformados de forma efetiva. O estudo enfatiza a importância de espaços educativos adaptáveis e oferece diretrizes práticas para instituições que buscam renovar suas configurações educacionais, alinhando-se de uma maneira mais favorável às dinâmicas da sociedade contemporâneaResumen en Inglés: Abstract This study examines the redefinition of learning spaces in higher education, focusing on the Ilum School of Science at CNPEM. In response to the demands of a labor market shaped by technological innovations and contemporary societal challenges, this study investigates how academic institutions are adapting their physical environments to meet emerging needs. Utilizing the Design Science Research (DSR) methodology, the article analyzes architectural and design modifications, emphasizing the integration of technologies and the flexibility required for interactive and engaging learning. A critical analysis of interviews with users of this space reveals that these transformations significantly enhance practical learning and student engagement, while also promoting creativity and collaboration, which are essential for academic and professional success in today’s world. The Ilum School of Science serves as an outstanding example of how educational environments can be effectively transformed. The study highlights the importance of adaptable educational spaces and offers practical guidelines for institutions seeking to renew their educational facilities to align more closely with the dynamics of contemporary society. |
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Artigo Estudo das propriedades físicas, mecânicas e da durabilidade de argamassas sustentáveis com resíduos de vidro e cinzas de madeira Fonsêca, Guilherme Menezes Melo, Fernanda Martins Cavalcante de Santos, Emerson Anchieta Araujo, Giovanna Victória do Nascimento Oliveira, Herbet Alves de Almeida, Vanessa Gentil de Oliveira Melo, Luciano de Resumen en Portugués: Resumo A construção civil é uma das indústrias responsáveis pela emissão de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Junto a isso, resíduos são descartados no meio ambiente. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi analisar a influência de misturas híbridas de resíduo de lapidação de vidro (RLV) e cinza de madeira (CM) nas propriedades da argamassa, substituindo parcialmente o cimento Portland. Os ensaios seguiram as prescrições normativas. Os resultados demonstraram que a incorporação de misturas híbridas reduziu a consistência das argamassas, sem afetar a massa específica, o teor de ar, a absorção de água e a resistência de aderência à tração. Também houve uma redução na retração e na absorção de água por capilaridade. Além disso, foi possível substituir 30% do cimento sem comprometer a resistência à compressão. Por fim, constatou-se uma melhoria na durabilidade (variação de massa). Portanto, este estudo apresenta uma prática sustentável de produção de argamassas, contribuindo para a redução da extração de matérias-primas, consumo de energia, emissão de CO2 e destinação dos resíduos sólidos.Resumen en Inglés: Abstract Construction is one of the industries responsible for emitted of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. In addition, waste is often discarded in the environment. In this context, the aim of this research is to analyze the influence of hybrid mixtures of glass lapidary waste (GCW) and wood ash (WAC) on the properties of mortar, partially replacing Portland cement. The tests were carried out in accordance with the standards. The results showed that the incorporation of hybrid mixtures reduced the consistency of the mortars without affecting the specific gravity, air content, water absorption, and bond strength. There was also a reduction in shrinkage and capillary water absorption. In addition, it was possible to replace 30% of the cement without compromising compressive strength. Finally, there was an improvement in durability (mass variation). Therefore, this study presents a more sustainable mortar production practice, contributing to a reduction in the extraction of raw materials, energy consumption, CO2 emissions, and the proper disposal of solid waste. |
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Article Thermal conductivity and sound absorption performance of panels based on coir fiber and castor oil resin Araújo, Lucas Benício Rodrigues Freitas, Ingrid Lourrany Barreto Souza, Madson Lucas de Cabral, Antonio Eduardo Bezerra Guths, Saulo Resumen en Portugués: Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho quanto à condutividade térmica e absorção sonora de painéis à base de fibra vegetal de coco e resina de óleo de mamona, com potencial aplicação em paredes, telhados e pisos, considerando sua conformidade com as normas vigentes. Os painéis, compostos por 85% de fibra e 15% de resina de óleo de mamona, em massa, foram produzidos por meio de mistura por centrifugação e prensagem para atingir espessura de 5 cm. Os painéis produzidos foram produzidos nas densidades de 60 kg/m³, 80 kg/m³ e 100 kg/m³ e foram avaliados quanto à gramatura, absorção de umidade, resistência à tração longitudinal, condutividade térmica e coeficiente de absorção sonora. O processo de produção proposto mostrou-se adequado. Como resultado, valores de condutividade térmica variando de 0,061 W/mK a 0,064 W/mK foram obtidos, alinhando-se com produtos comerciais como lã de rocha (0,046 W/mK) e lã de vidro (0,045 W/mK). Além disso, a absorção sonora apresentou desempenho semelhante ao de materiais isolantes como a espuma de melamina, demonstrando melhor desempenho em baixas frequências de emissão.Resumen en Inglés: Abstract This study aimed to evaluate the thermal conductivity and sound absorption performance of panels based on coconut fiber and castor oil resin, with potential application in walls, roofs and floors, considering their alignment with current standards. Panels composed of a mass ratio of 85% fiber and 15% castor oil resin were produced by centrifugation mixing and pressing to achieve thickness of 5 cm. The produced panels were assessed at densities of 60 kg/m³, 80 kg/m³, and 100 kg/m³ and were evaluated by grammage, moisture absorption, longitudinal tensile strength, thermal conductivity, and sound absorption coefficient. The production process proved to be suitable. The thermal conductivity values ranged from 0.061 W/mK to 0.064 W/mK similar values to commercial products such as rock wool (0.046 W/mK) and glass wool (0.045 W/mK). Moreover, the sound absorption performance resembled that of insulating materials like melamine foam, demonstrating better performance at low emission frequencies. |
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Article Industrial application of sugar cane bagasse as an alternative energy source in cement production Lima, Leonardo Moreira de Verdiani, Vicente Bueno Belini, Gabriela Bertoni Yamaji, Fábio Minoru Resumen en Portugués: Resumo Dentre os custos envolvidos na produção de cimento, o consumo de energia é um dos fatores mais relevantes no custo de produção. A busca por fontes alternativas pode ser uma solução para diminuir a dependência do uso de combustíveis fósseis. O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade do coprocessamento pela queima do bagaço da cana-de-açúcar (BCA) em um pré-calcinador. Foram utilizadas 98 toneladas de bagaço da cana-de-açúcar como combustível alternativo, durante 16 horas de produção. Os resultados mostraram que a substituição de parte do combustível fóssil pelo bagaço da cana-de-açúcar, não teve um impacto significativo na qualidade do material produzido. O uso deste resíduo como combustível alternativo possibilitou uma redução nos custos relacionados ao combustível de R$ 1.067/hora. O bagaço de cana-de- açúcar pode ser utilizado como co-combustível em pré-calcinador, sem reduzir o desempenho do equipamento e sem alterar as propriedades da farinha.Resumen en Inglés: Abstract Among the costs involved in cement production, energy consumption is one of the most relevant factors in the production cost. The search for alternative sources can be a solution to reduce dependence on the use of fossil fuels. The objective of this work was to study the feasibility of co-processing by burning sugarcane bagasse in a pre-calciner. 98 tons of sugar cane bagasse (SCB) were used as an alternative fuel during 16 hours of production. The results showed that replacing part of the fossil fuel with sugar cane did not have a significant impact on the quality of the material produced. The use of this residue as an alternative fuel enabled a reduction in fuel-related costs of R$1,067/hour. Sugarcane bagasse can be used as co-fuel in a pre-calciner, without reducing the equipment’s performance and without changing the properties of the flour. |
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Artigo Visão geral sobre o processo de coprocessamento na indústria do cimento no Brasil Verdiani, Vicente Bueno Yamaji, Fábio Minoru Lima, Leonardo Belini, Gabriela Resumen en Portugués: Resumo A indústria do cimento responde por 7% das emissões globais de CO2 dos quais 90% deste total estão relacionados ao processo de clinquerização, sendo que 50% deste total corresponde à calcinação e 40% à queima de combustíveis fósseis. Como o processo de calcinação é inerente à fabricação do produto, a utilização de combustíveis de menor impacto ambiental se mostra uma excelente alternativa. Este processo de substituição do combustível tradicional por combustíveis alternativos é conhecido como coprocessamento. O objetivo do artigo é apresentar os principais combustíveis alternativos utilizados pela indústria do cimento no Brasil e destacar os seus potenciais ganhos frente ao combustível fóssil. Com este propósito, considerando uma substituição energética de 15% de coque de petróleo por combustível alternativo a partir do poder calorífico inferior dos materiais e fator de emissão de carbono, foi calculado o potencial de redução nas emissões de CO2. A análise do potencial de redução dos custos com combustível foi realizada com base nos preços de mercado e as quantidades necessárias de cada combustível. As estimativas mostraram reduções) de 13,4% nas emissões de CO2/t de coque substituído e redução de custos de R$ 6,34 milhões/ano.Resumen en Inglés: Abstract The cement industry accounts for 7% of global CO2 emissions, 90% of which is related to the clinkerization process, 50% of which corresponds to calcination and 40% to the burning of fossil fuels. Since the calcination process is inherent to the manufacturing of the product, the use of fuels with a lower environmental impact is an excellent alternative. This process of replacing traditional fuel with alternative fuels is known as co-processing. The objective of this article is to present the main alternative fuels used by the cement industry in Brazil and highlight their potential gains compared to fossil fuels. For this purpose, considering an energy replacement of 15% of petroleum coke by alternative fuel based on the lower heating value of the materials and carbon emission factor, the potential for reducing CO2 emissions was calculated. The analysis of the potential for reducing fuel costs was carried out based on market prices and the quantities required for each fuel. The estimates showed reductions of 13.4% in CO2 emissions/t of substituted coke and cost reductions of R$ 6.34 million/year. |
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Artigo Processos form-finding nas análises de desempenho do edifício: uma revisão Souza, Kelly Diniz de Martinez, Andressa Carmo Pena Resumen en Portugués: Resumo Processos form-finding abordam a exploração geométrica de soluções para determinar uma forma ótima, tendo por referência seu desempenho. O objetivo deste trabalho é investigar as aplicações destes métodos dentro dos processos de projetos auxiliados por ferramentas computacionais, com foco em estudos de simulações de desempenho de edifícios naturalmente iluminados. Em particular, esta revisão lida com a proposição da geometria da edificação, de suas envoltórias, bem como a concepção de elementos de controle solar. Neste trabalho foi realizada uma revisão integrativa de literatura, a partir da qual foi possível entender os limites e aplicações de métodos form-finding nos processos de modelagem e simulação. A metodologia aplicada se baseia em fluxo que considera as etapas de protocolo, pré-seleção, seleção, exclusão e resultados, conduzido pela combinação entre palavras-chave “alvo”, “escala de estudo” e “critérios de trabalho”. Como resultado, são apresentados conceitos e aplicabilidade dos processos form-finding, cinco categorias de trabalhos, configurações e metodologias de estudos que relacionam distintas perspectivas sobre o tema. Esta contribuição sintetiza uma nova relação da geometria com o material e a estrutura, que pôde ser verificada na associação de diferentes análises de desempenho do edifício. Neste sentido, estabelece uma base inicial para trabalhos futuros sobre o tema.Resumen en Inglés: Abstract Form-finding processes address the geometric exploration of solutions to determine an optimal form based on its performance. This paper investigates these methods’ applications within computation design processes, focusing on performance simulation studies of naturally lit buildings. Specifically, this review deals with the building’s geometry, its envelopes, and the design of solar control elements. In this work, we carried out an integrative literature review, from which it was possible to understand the limits and applications of form-finding methods in modeling and simulation processes. We applied a methodology based on a flow that considers the stages of protocol, pre-selection, selection, exclusion, and results, driven by the combination of keywords “target”, “study case”, and “work criteria”. As a result, concepts and applicability of form-finding processes, five categories of work, configurations, and study methodologies that relate different perspectives on the topic are presented. This contribution synthesizes a new relationship between geometry, material, and structure, which could be verified by combining different analyses of the building’s performance. This perspective establishes an initial basis for future works on the topic. |
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Artigo Calculadora do tempo de resistência ao fogo de vigas de concreto armado Albuquerque, Gabriela Bandeira de Melo Lins de Silva, Valdir Pignatta e Resumen en Portugués: Resumo No cenário atual, é crescente o uso de edifícios altos em concreto armado, onde a consideração da ação do fogo no projeto da estrutura é obrigatória segundo a legislação. Para auxiliar o dimensionamento em situação de incêndio e atender à demanda por espectro maior de soluções, apresenta-se um programa de computador para cálculo prático do tempo de resistência ao fogo de vigas, com resultados para mais de 2300 combinações de seções transversais e arranjos de armaduras. Denominado TRFVIG, aplica método de dimensionamento alternativo conforme diretrizes normativas, fundamentado em simulações do comportamento termestrutural por elementos finitos. Segundo exemplos, pode eventualmente indicar resultados mais econômicos que o método tabular da norma brasileira, pois não impõe temperatura limite nas armaduras, baseando-se unicamente no equilíbrio de forças. Desenvolvido no formato de aplicativo independente compatível com Windows 7 ou superior, possui interface gráfica intuitiva, de fácil utilização. Selecionam-se seis características da viga, sendo o único dado que requer cálculo uma relação entre momentos fletores determinada por equações simples, dispensando análises térmicas. Representa uma ferramenta alternativa gratuita inédita, viável aos calculistas, e impulsiona o uso da tecnologia computacional na Segurança Contra Incêndio, promovendo avanços na construção de edifícios projetados para resistirem adequadamente a eventos dessa natureza.Resumen en Inglés: Abstract In the current context, tall reinforced concrete buildings are becoming commonplace, with legislation imposing mandatory consideration of fire action in their designs. Supporting high temperature evaluations and responsive to demands for a broader spectrum of solutions, a computer programme is presented for practical calculations of beam fire resistance times, with results for over 2300 combinations of cross-sections and reinforcement arrangements. Called TRFVIG, it applies an alternative design method that complies with standard guidelines, grounded on simulations of thermo-structural behaviours by finite elements. With no ceiling temperatures established for reinforcements and based solely on the balance of forces, examples indicate it could produce results that are more cost-effective than the tabular method used by the Brazilian standard. Developed as a stand-alone application compatible with Windows 7 or higher, its intuitive graphical interface is easy-to-use. Six beam characteristics are selected, with the only data requiring calculation being the ratio between bending moments as determined by simple equations, with no need for thermal analysis. An unprecedented, free of charge alternative tool for designers, it feasibly boosts computer technology use for Fire Safety, driving advances in the construction of buildings planned to adequately withstand events of this type. |
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Artigo Resíduo de cerâmica vermelha na composição de agregado miúdo de argamassas: efeitos nas propriedades físico-mecânicas Hoppe Filho, Juarez Rocha, Tallita de Matos da Bispo, Marcos Vinícius Mariz Monteiro Garcez, Mônica Regina Resumen en Portugués: Resumo A Utilização de materiais alternativos em argamassas pode reduzir o impacto ambiental da indústria da construção e contribuir com a destinação de resíduos deste setor. Neste trabalho, parte do agregado miúdo convencional de argamassas foi substituída por agregado reciclado para obter uma granulometria inserida nos limites das normas C144-18 e C897-15. Os agregados convencional e composto (65% areia + 35% resíduo de cerâmica vermelha - RCV) integraram argamassas de proporções mássicas 1,0:3,0, 1,0:4,5 e 1,0:6,0. As relações a/c variaram para obter consistência normal (260±10 mm) e, apesar da maior demanda de água, as argamassas de agregado composto apresentaram maiores resistências à compressão. A absorção de água do RCV interferiu nas propriedades físico-mecânicas das argamassas em decorrência da menor relação a/c efetiva. Os resultados indicam melhorias nas propriedades, exceto na porosidade aparente, onde a relação a/c de mistura preponderou para as variações no volume de vazios ao longo do tempo. O uso de agregado reciclado foi promissor na relação cimento/agregado mínima de 1,0:4,5. O agregado composto apresentou resultados que possibilitam o uso prático em argamassas.Resumen en Inglés: Abstract Using alternative materials in mortars may reduce the environmental impacts of the construction industry and appropriately dispose of wastes from this sector. This paper assesses mortar with partial replacement of conventional fine aggregate by recycled aggregate to comply with the particle size limits prescribed by C144-18 and C897-15 standards. Mortars were produced with conventional and blended aggregate (65% sand + 35% red ceramic waste - RCW) with mix proportions of 1.0:3.0, 1.0:4.5, and 1.0:6.0 (in mass) and w/c ratios that varied to achieve the normal consistency (260±10 mm) and, despite the higher water demand, showed higher compressive strength. The water absorption of RCW interfered with the physical-mechanical properties of the mortars due to the lower effective w/c ratio. The results indicate improvements in the assessed properties, except for apparent porosity, where the water/cement ratio influenced greatly the void ratio over time. The use of recycled aggregate showed to be promising in mortars produced with a minimum cement/aggregate ratio of 1.0:4.5. The blended aggregate highlight the possibility of practical use in mortars. |
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Article Wood sawdust residues from the Amazon: a sustainable alternative for panel production Maquiné, Ariane Batista Santos, Gabrielle Machado dos Giacon, Virginia Mansanares Ferreira, João Carlos Espíndola Resumen en Portugués: Resumo Este trabalho produziu painéis derivados de resíduos de serragem de madeira amazônica e resina poliuretana à base de óleo de mamona como ligante. Foram produzidos três tipos de painéis, com as seguintes proporções de resina: 25%, 30% e 35%. Foram realizados testes físicos e químicos para avaliar o potencial de aproveitamento desse resíduo, assim como foram aferidas as propriedades físicas e mecânicas dos painéis. O teste de Tukey foi realizado com 5% de probabilidade para verificar a significância entre as médias para os diferentes tipos de painéis. Os resultados indicam que os painéis produzidos possuem alta densidade (~800 kg/m3) e um módulo de ruptura (~11 N/mm2) que atendem aos requisitos físicos e ao módulo de ruptura (não estrutural) exigidos pela norma brasileira de painéis de partículas, demonstrando seu potencial na utilização em móveis ou acabamentos não estruturais. No entanto, os painéis não atenderam ao requisito de módulo de elasticidade (~900 N/mm2), indicando a necessidade de propor formas de melhorar esta propriedade em tais painéis em pesquisas futuras.Resumen en Inglés: Abstract This work seeks to produce wood-based panels with Amazon wood sawing residues and castor oil-based polyurethane resin as binder. Three types of panels were produced, with the following resin proportions: 25%, 30%, and 35%. Physical and chemical tests were performed to assess the potential for using this residue, and physical and mechanical properties of the panels were evaluated. Tukey test was performed with a 5% probability to verify the significance between the means for the different types of panels. The results show that the produced panels have a high density (~800 kg/m3), modulus of rupture (~11 N/mm2), which meet the physical properties and modulus of rupture (Non-structural) required by Brazilian particleboard standards, demonstrating its potential in the use of non-structural panels in furniture or finishing. However, the panels did not meet the modulus of elasticity (~900 N/mm2) property, indicating the need to propose ways to improve this property in such panels in future research |
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Artigo Efeito do uso do fotocatalisador TiO2 sobre as propriedades da argamassa estabilizada Fleck, William José Kappes Polesello, Eduardo Leão, Felipe Augusto Resumen en Portugués: Resumo Como fatores que afetam as fachadas de edifícios destacam-se as ações por intempéries como chuva e o sol, além dos esforços mecânicos, que podem causar, principalmente, fissuras e infiltrações em revestimentos de argamassa. Vale destacar também que para a presença de sujidades e a própria poluição dos gases na atmosfera, que afetam a estética da edificação, já se tem estudos utilizando fotocatalíticos como alternativa para autolimpeza de fachadas submetidas a esses agentes agressivos. Considerando essa abordagem, este estudo avaliou o efeito nas propriedades da argamassa estabilizada quando incorporado à massa um material fotocatalisador, o dióxido de titânio (TiO2), considerando quatro diferentes teores de incorporação: 0% (referência), 5%, 10% e 15%, sobre a massa de cimento da mistura. Foi analisado se ocorre, ou não, alguma alteração nas propriedades dessa argamassa (índice de consistência, densidade de massa, resistência à tração na flexão, resistência à compressão e absorção de água), e o efeito de autolimpeza avaliada com a degradação da rodamina B durante 120 minutos de exposição à radiação UV. A incorporação do TiO2 na argamassa estabilizada não gerou alterações significativas na maioria das suas propriedades físicas, mecânicas e de autolimpeza estudadas, mesmo observando melhor autolimpeza para 15% em uma das amostras ensaiadas.Resumen en Inglés: Abstract Among the factors that affect the building facades, we can highlight the actions caused by weathering such as rain and sun, in addition to mechanical efforts, which can mainly cause cracks and infiltrations in mortar coverings. It is also worth noting that for the presence of dirt and gaseous pollution in the atmosphere, which affect the aesthetics of the building, there are already studies using photocatalytic as an alternative for self-cleaning facades subjected to these aggressive agents. Considering this approach, this study evaluated the effect on the properties of ready-mix stabilized mortar when a photocatalyst material was incorporated into the mass, the titanium dioxide (TiO2), considering four different incorporation levels: 0% (reference), 5%, 10% and 15%, on the cement mass of the mixture. It was analyzed whether, or not, changes occurred in the properties of this mortar (consistency index, mass density, flexural tensile strength, compressive strength and water absorption), in addition to verifying the self-cleaning effect evaluated with the degradation of rhodamine B during 120 minutes of exposure to UV radiation. The incorporation of TiO2 into the stabilized mortar did not generate significant changes in most of its physical, mechanical and self-cleaning properties studied, even observing better self-cleaning for 15% in one of the tested samples. |
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Article Effect of amorphous mineral aggregates on the consolidation of portland cement and geopolymer mortars under alkaline solutions Valenga, Matheus Villian Lima, Rubia Catarina Przybysz de Pereira, Elias Pereira, Eduardo Farias, Marcelo Miranda Pianaro, Sidnei Antonio Resumen en Portugués: Resumo Este artigo tem como objetivo avaliar os produtos da RAA na microestrutura de argamassas de cimento Portland e argamassas geopoliméricas de metacaulim, e o impacto em suas propriedades físico-mecânicas. Foram produzidas argamassas mistas de cimento Portland e metacaulim e geopolimeros de metacaulim com agregado mineral inócuo e deletério, para caracterizar sua reatividade álcali-agregado, propriedades mecânicas e microestrutura. Os resultados mostram que, tanto para argamassas geopoliméricas quanto para argamassas mistas cimento Portland/metacaulim, o agregado reativo para a RAA contribui para a densificação da matriz da argamassa e melhora sua resistência mecânica. A microestrutura das amostras também indica que agregados deletérios contribuem para a formação de zeólitas em ambos argamassas produzidas. Conclui-se que fases minerais suscetíveis à reação álcali-agregado também podem ser suscetíveis à ativação alcalina e incorporar-se em matrizes geopoliméricas à base de metacaulim, melhorando suas propriedades físicas e mecânicas.Resumen en Inglés: Abstract This article aims to evaluate the AAR products in the Portland cement mortars and metakaolin-based geopolymeric mortars microstructure, and the impact on their physical-mechanical properties. Portland cement and metakaolin mixed and metakaolin-based geopolymer mortars with an innocuous and deleterious mineral aggregate were produced, to characterize their alkali-aggregate reactivity, mechanical properties and microstructure. The results show that, for both geopolymer and Portland cement/metakaolin mixed mortars, the AAR reactive aggregate contributes to the mortar matrix densification and improves their mechanical strength. The microstructure of the samples also indicates that deleterious aggregates contribute to zeolite formation in both produced mortars. In conclusion, mineral phases that are susceptible to alkali-aggregate reaction can also be susceptible to alkaline activation and incorporated into metakaolin-based geopolymers matrices, improving their physical and mechanical properties. |
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Article Biomineralization of calcium carbonate in bioconcrete by the action of Bacillus subtilis ATCC 6633 Santos, Júlio Rodrigues dos Effting, Carmeane Serbent, Maria Pilar Hidalgo, Gelsa Edith Navarro Schackow, Adilson Resumen en Portugués: Resumo Neste estudo foi investigada a viabilidade da bactéria Bacillus subtilis (ATCC 6633) como agente biológico no processo de precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3) na superfície do concreto. Esta avaliação foi realizada primeiramente em tanque de cura para amostras de concreto, utilizando solução nutritiva enriquecida com B. subtilis para comparação com amostras controle sem adição de microrganismos. As amostras biomineralizadas com B. subtilis apresentaram redução de 21,01% no conteúdo de vazios e de 25,31% na absorção de água por capilaridade. Devido à proteção superficial, os microrganismos reduziram a porosidade do material, resultando num aumento da resistência à compressão de cerca de 6,41%. As morfologias minerais analisadas por MEV incluíram cristais cúbicos, poligonais e romboédricos. A avaliação química por EDX e a caracterização por DRX dos bioconcretos indicaram a presença de CaCO3 precipitado pelas bactérias. Os resultados obtidos mostram que a aplicação superficial de B. subtilis (ATCC 6633) no concreto leva a uma melhoria nas propriedades mecânicas e de durabilidade.Resumen en Inglés: Abstract In this study, the viability of bacterium Bacillus subtilis (ATCC 6633) as a biological agent in the process of precipitation of calcium carbonate (CaCO3) on the surface of concrete was investigated. This evaluation was first carried out in a curing tank for concrete samples, using a nutrient solution enriched with B. subtilis for comparison with control samples without the addition of microorganisms. The biomineralized samples with B. subtilis showed a 21.01% reduction in void content and a 25.31% reduction in water absorption by capillarity. Due to the surface protection, the microorganisms reduced the porosity of the material, resulting in an increase in compressive strength of about 6.41%. The mineral morphologies analyzed by SEM included cubic, polygonal and rhombohedral crystals. Chemical evaluation by EDX and characterization by XRD of the bioconcretes indicated the presence of CaCO3 precipitated by the bacteria. The results obtained show that the superficial application of B. subtilis (ATCC 6633) on concrete leads to an improvement in mechanical and durability properties. |
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Artigo Análise de ligações com barras de aço coladas para pisos mistos de madeira e concreto Fernandes, Felipi Pablo Damasceno Molina, Julio Cesar Dias, Antonio Alves Munaiar Neto, Jorge Resumen en Portugués: Resumo Os elementos mistos de madeira e concreto consistem em uma solução estrutural vantajosa e versátil, sendo aplicados em diversas situações. O sistema de conexão interfere diretamente no dimensionamento dessas estruturas, sendo essencial a sua caracterização. Neste trabalho foram avaliados, por meio de análises experimentais, ligações formadas a partir de barras de aço CA-50 coladas com resina epóxi perpendicularmente às fibras da madeira, associadas ou não a entalhes. Variou-se ainda o formato do entalhe entre retangular e triangular. Observou-se que a presença do entalhe elevou consideravelmente a resistência da ligação, tendo a ligação com entalhe triangular apresentado valor 256% superior ao da ligação sem entalhe, bem como a rigidez, com entalhe retangular apresentado um aumento de 1049% da rigidez em relação à opção sem entalhe. Constatou-se ainda que as ligações com entalhes apresentaram comportamento elastofrágil, enquanto aquela sem entalhe teve comportamento elastoplástico. Os resultados experimentais foram aplicados em um modelo analítico para avaliação do comportamento de vigas mistas de madeira e concreto. Notou-se que a diminuição do espaçamento dos conectores, bem como a utilização de entalhes aumentaram a rigidez à flexão e a eficiência dos elementos estruturais, reduzindo os deslocamentos verticais.Resumen en Inglés: Abstract Timber-concrete composite floors consist of an advantageous structural solution that can be applied in a variety of situations. The connection system interferes on the design of these structures, making its characterization essential. In this work, it was evaluated, through shear tests, connections formed by rebar glued perpendicularly to the wood fibers with epoxy resin, associated or not with notches. The shape of the notch was also varied between rectangular and triangular. It was noticed that the notch considerably increased the connection strength, with the connection with triangular notch presenting an increase of 256% in strength compare to the one without notch, as well as the stiffness, with the connection with rectangular notch presenting an increase of 1049% in stiffness compare to the option without notch. It was also noticed that connections with notches showed a fragile behavior, while those without notches had elastoplastic behavior. The experimental results were applied to an analytical model to evaluate the behavior of timber-concrete composite beams. It was noticed that the reduction in connector spacing, as well as the use of notches, increased the bending stiffness and efficiency of the structural elements, decreasing deflection. |
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Artigo Avaliação do comportamento mecânico de tubos de concreto reforçado com fibras de aço Jesus, Paula Andreatti de Melges, José Luiz Pinheiro Bolandim, Emerson Alexandro Fugii, Ana Paula Resumen en Portugués: Resumo Este estudo tem por finalidade avaliar experimentalmente o comportamento mecânico de tubos de concreto reforçados com fibras de aço quando submetidos ao ensaio de compressão diametral, conforme previsto na NBR 8890:2020. Foram produzidos tubos do tipo ponta e bolsa, com diâmetros nominais de 400 mm, 500 mm e 600 mm para as classes de resistência PA1 e PA2, todos com 1500 mm de comprimento e reforçados com 30 kg/m³ de fibras de aço do tipo Dramix 3D 65/35 BG. Os tubos foram instrumentados com LVDTs e submetidos ao ensaio de compressão diametral. As análises dos resultados, mediante a construção de curvas de carga versus tempo e carga versus deslocamento diametral, permitiram concluir que o consumo de 30 kg/m³ de fibras de aço é suficiente para satisfazer os critérios de resistência da norma. Observou-se também que os tubos de menores diâmetros e classe de resistência mais baixa apresentaram resultados mais favoráveis ao consumo de fibras. Além disso, os resultados mostraram que a região da ponta é a seção mais crítica do tubo, pois as fissuras principiaram nesta região e os deslocamentos foram maiores em comparação aos da bolsa.Resumen en Inglés: Abstract The purpose of this study was perform an experimental evaluation of the mechanical behavior of concrete pipes reinforced with steel fibers when subjected to the diametral compression test, as required by NBR 8890:2020. Pipes of the socket and spigot type were produced, with nominal diameters of 400 mm, 500 mm, and 600 mm for resistance classes PA1 and PA2, all with a length of 1500 mm and reinforced with 30 kg/m³ of Dramix 3D 65/35 BG steel fibers. The pipes were equipped with LVDTs and subjected to the diametral compression test. Analysis of the results, through the construction of load versus time and load versus diametral displacement curves, allowed for the conclusion that a consumption of 30 kg/m³ of steel fibers is sufficient to meet the resistance criteria of the standard. It was also observed that the smaller diameter pipes and lower strength class exhibited more favorable results regarding fiber consumption. Additionally, the findings indicated that the spigot region is the most critical section of the conduit, as cracks initiated in this area and displacements were greater compared to the socket. |
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Artigo Estudo experimental sobre a influência teórica de módulos fotovoltaicos aplicados em fachadas em Curitiba, PR Forlin, Cleverson Luis Rossi, Francine Aidie Resumen en Portugués: Resumo A matriz energética brasileira, majoritariamente renovável devido à abundância de recursos hídricos, busca diversificação em resposta às demandas crescentes e às considerações ambientais, sociais, econômicas e tecnológicas. A energia solar fotovoltaica surge como alternativa limpa e de disponibilidade ilimitada. A tendência global de integrar múltiplas funções aos módulos fotovoltaicos, conhecida como BIPV (Building Integrated Photovoltaics) ganha destaque, especialmente quando combinada com trocas térmicas, formando o BIPV/T. Neste artigo, com o objetivo de avaliar as interferências térmicas de módulos fotovoltaicos em fachadas, é realizado um experimento com a utilização de uma célula-controle e uma célula-teste. O experimento inclui análises comparativas das temperaturas do ar entre protótipos com e sem módulos fotovoltaicos de silício policristalino aplicados na face norte, nos períodos de verão e inverno. Concluiu-se que nas condições do experimento, sem aberturas que permitam a circulação do ar entre a retaguarda do módulo fotovoltaico e o interior da célula-teste, a aplicação do módulo fotovoltaico pode minimizar o aquecimento imediato durante o verão. No inverno, apesar de potencial para aquecimento, a falta da circulação mencionada e a baixa inércia da parede de alvenaria convencional não permitiram o aproveitamento desse potencial.Resumen en Inglés: Abstract The Brazilian energy matrix is predominantly renewable due to the abundance of water resources and seeks diversification in response to growing demands and environmental, social, economic, and technological considerations. Photovoltaic solar energy emerges as a clean alternative with unlimited availability. The global trend of integrating multiple functions into photovoltaic modules, known as BIPV (Building Integrated Photovoltaics), is gaining prominence especially when combined with thermal exchanges, forming BIPV/T. In this article, with the aim of revealing the thermal interferences of photovoltaic modules on façades, an experiment is conducted using a control cell and a test cell. The experiment includes comparative analyses of air temperatures between cells with and without Polycrystalline Silicon photovoltaic modules applied to the radiation-receiving face. It was concluded that, under the conditions of the experiment, without openings to allow air circulation between the back of the photovoltaic module and the interior of the test cell, the application of the photovoltaic module can minimize immediate heating during summer. In winter, despite its potential for heating, without ventilation mentioned and the low thermal inertia of the conventional masonry wall did not allow this potential to be utilized. |
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Artigo Análise do comportamento estrutural de vigas mistas de aço e concreto: experimentação e dimensionamento Kataoka, Marcela Novischi Spavier, Patricia Tavares de Souza Debs, Ana Lúcia Homce de Cresce El Resumen en Portugués: Resumo O objetivo deste trabalho é analisar as diferenças no comportamento estrutural entre vigas mistas convencionais e pisos mistos de pequena altura, tomando como referência o comportamento de uma viga metálica. Para essa comparação, foram utilizados dados experimentais e resultados de simulações numéricas em modelos de vigas submetidas à flexão em quatro pontos. Os ensaios consideraram tanto vigas mistas convencionais quanto pisos mistos de pequena altura, ambos com a utilização de laje alveolar, além de simulações numéricas da viga metálica isolada. Importa destacar que, em todos os modelos, foi utilizado o mesmo perfil metálico, com o mesmo vão entre apoios. As comparações focaram na rigidez inicial e na resistência final das vigas. Os resultados mostraram que a viga mista convencional apresentou o melhor desempenho, destacando-se como a mais rígida e a que atingiu a maior força última. Em relação ao piso misto de pequena altura, observou-se que seu comportamento, tanto em termos de rigidez quanto de resistência, também superou o da viga metálica isolada, evidenciando a contribuição significativa da laje para a melhoria do desempenho estrutural.Resumen en Inglés: Abstract The objective of this study is to analyze the differences in structural behavior between conventional composite beams and shallow floor beams, using the performance of a steel beam as a reference. For this comparison, experimental data and numerical simulation results were used for models of beams subjected to four-point bending. The tests included both conventional composite beams and shallow floor beams, both utilizing hollow core slabs, as well as numerical simulations of the isolated steel beam. It is important to note that in all models, the same steel profile was used with the same span between supports. The comparisons focused on the initial stiffness and ultimate strength of the beams. The results showed that the conventional composite beam exhibited the best performance, being the most rigid and achieving the highest ultimate load. Regarding the shallow floor beam, it was observed that its behavior, in terms of both stiffness and strength, also surpassed that of the isolated steel beam, highlighting the significant contribution of the hollow core slab to the improvement of structural performance. |
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Artículo Impacto del microclima y la forma urbana en el desempeño energético de edifícios residenciales en el clima de Montevideo, Uruguay Ceriani, Pascual Mizgier, Martin Ordenes Resumen en Español: Resumen Este estudio analiza la influencia de la morfología urbana y las condiciones microclimáticas en el desempeño energético de edificios en Montevideo, Uruguay. Utilizando simulaciones con ENVI-met y EnergyPlus, se evalúan escenarios con edificaciones de 31 y 6 metros de altura en dos orientaciones de cañones urbanos (Este-Oeste y Norte-Sur), con una relación de altura/ancho de 1,30 y 0,25 respectivamente. Los resultados muestran que considerar el entorno urbano reduce las cargas térmicas anuales entre 6,5% y 25%, dependiendo de la orientación y configuración del cañón. Esta reducción está acompañada de un cambio en la proporción de cargas de calefacción y refrigeración, con mayor demanda de calefacción en áreas densamente urbanas. Además, la inclusión de condiciones microclimáticas en las simulaciones para un día de verano muestra un incremento del 3% en las cargas de refrigeración, atribuible principalmente a la disminución de la velocidad del viento. Este trabajo enfatiza la necesidad de estrategias de diseño bioclimático, como la orientación óptima de edificios y su altura, para optimizar la eficiencia energética.Resumen en Inglés: Abstract This study analyzes the influence of urban morphology and microclimatic conditions on the energy performance of buildings in Montevideo, Uruguay. Using simulations with ENVI-met and EnergyPlus, scenarios are evaluated with buildings of 31 and 6 meters in height, situated in two urban canyon orientations (East-West and North-South), with height-to-width ratios of 1.30 and 0.25, respectively. The results show that considering the urban environment reduces annual thermal loads by 6.5% to 25%, depending on the canyon orientation and configuration. This reduction is accompanied by a shift in the balance of heating and cooling loads, with higher heating demand in densely urbanized areas. Furthermore, including microclimatic conditions in the simulations for a summer day reveals a 3% increase in cooling loads, primarily due to the reduction in wind speed. This work emphasizes the need for bioclimatic design strategies, such as optimal building orientation and height, to optimize energy efficiency. |
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Article Assessment method of urban quality of life at the neighborhood scale Monteiro, Deyvid Aléx de Bitencourt Miron, Luciana Inês Gomes Wesz, Josana Gabriele Bolzan Resumen en Portugués: Resumo A urbanização acelerada e sem o planejamento adequado pode gerar espaços urbanos inadequados e impactar negativamente a qualidade de vida das pessoas. Com isso, os estudos sobre qualidade de vida urbana têm ganhado cada vez mais relevância, principalmente por meio da proposição de indicadores em nível local, como cidade, bairro e nível de edificação. As principais contribuições desses estudos incluem a criação de um banco de dados com diversas fontes de informação e o refinamento de um conjunto de indicadores internacionais e nacionais. No entanto, eles também destacam os desafios contínuos no desenvolvimento de indicadores de qualidade de vida urbana, tais como dificuldades na sistematização de dados devido a metodologias variadas e, notadamente, acesso limitado aos dados, especialmente no Brasil. Portanto, este artigo tem como objetivo propor um método para avaliar a qualidade de vida urbana na escala de bairro, a partir de um estudo em um bairro brasileiro. Seus resultados incluem (1) a elaboração do método de avaliação; (2) a implementação da avaliação quantitativa e qualitativa e análise dos resultados; e (3) a apresentação desses resultados por meio de dispositivos visuais que apoiam a discussão e divulgação do método. A principal contribuição do método proposto é a inclusão da percepção dos moradores na ponderação dos indicadores de qualidade de vida urbana.Resumen en Inglés: Abstract Accelerated urbanization without adequate planning can create inappropriate urban spaces and negatively affect people’s quality of life. As a result, studies on urban quality of life have become increasingly relevant, mainly by proposing indicators at the local level, such as the city, neighborhood, and building levels. Key contributions of these studies include creating a database with diverse information sources and refining a set of international and national indicators. However, they also highlight ongoing challenges in developing urban quality of life indicators, such as difficulties in harmonizing data due to varying methodologies and, notably, limited access to data, especially in Brazil. Therefore, this paper aims to propose a method to evaluate the urban quality of life at the neighborhood scale, from a study in a Brazilian neighborhood. Its results include (1) the elaboration of the evaluation method; (2) the implementation of the quantitative and qualitative evaluation and analysis of the results; and (3) the presentation of these results through visual devices that support the discussion and dissemination of the method. The main contribution of the proposed method is the inclusion of the perception of inhabitants in the weighting of indicators of urban quality of life. |
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Artigo Análise do consumo de água em canteiros de obra na cidade de Joinville, SC Mergener, Barbara Christina Kalbusch, Andreza Henning, Elisa Ravizza, Kamilla Resumen en Portugués: Resumo Este artigo buscou estimar o consumo de água e analisar a relação deste com as características de 19 canteiros de obra na cidade de Joinville, Santa Catarina. Para as variáveis quantitativas, foram realizadas análises gráficas e estatísticas, com a elaboração de gráficos de dispersão e cálculo dos coeficientes de correlação de Pearson e de Spearman. Para as variáveis categóricas, foram construídos gráficos de caixa, além da aplicação de testes estatísticos t de Student, U de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis. As variáveis quantitativas abrangem a área total construída, número de pavimentos e de unidades habitacionais e tempo de obra, entre outras. Características construtivas, atraso na obra e ações para o uso racional de água são algumas das variáveis qualitativas do estudo. Como resultado, os indicadores de consumo obtidos variaram entre 0,1072 e 0,5935 m³/m². A variável tempo de obra (em meses) apresentou correlação linear positiva moderada com o consumo de água por área. Para a variável relacionada à utilização de algum sistema pré-fabricado, a diferença entre as médias dos indicadores de consumo para as obras que utilizaram (0,3511 m³/m²) e para as que não utilizaram (0,2319 m³/m²) foi estatisticamente significativa.Resumen en Inglés: Abstract This article sought to estimate water consumption and examine its relationship with the characteristics of 19 construction sites in Joinville, Santa Catarina. For quantitative variables, graphical and statistical analyses were performed, with the creation of scatter plots and calculation of Pearson and Spearman correlation coefficients. For categorical variables, box plots were used, in addition to the application of Student’s t, Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests. Quantitative variables include total built area, number of floors and housing units, and construction time, among others. Construction characteristics, delays, and water conservation actions are some of the qualitative variables in the study. The results showed that water consumption ranged from 0.1072 to 0.5935 m³/m². The variable construction time showed a moderate positive linear correlation with water consumption per area. Regarding the use of a prefabricated system, the difference between the average water consumption for projects that utilized it (0.3511 m³/m²) and those that did not (0.2319 m³/m²) was statistically significant. |
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Article Filler effect and pozzolanic effect of glass powder in mortar Borges, Alexandre Lopes Laura, Sergio Andrés Apaza Freitas, Taís Oliveira Gonçalves Ferreira, Fernanda Giannotti da Silva Resumen en Portugués: Resumo O uso de vidro moído como substituto parcial do cimento vem sendo estudado por seu bom desempenho, especialmente quando suas partículas têm menos de 300 µm. Assim, este estudo focou em avaliar o comportamento das propriedades mecânicas de argamassas pelo efeito de fíler e efeito pozolânico do pó de vidro. Foram testadas proporções de substituição de cimento por pó de vidro (0%, 10%, 20%, 30% e 50%) com granulometria inferior a 75 µm. Para distinguir o efeito fíler do pozolânico, foi utilizado fíler calcário, com distribuição granulométrica similar ao vidro. Os ensaios avaliaram resistência à compressão axial, absorção de água por capilaridade, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade estático. Os resultados mostraram que 20% de substituição de cimento por pó de vidro apresentaram melhora nas propriedades mecânicas, evidenciando os efeitos fíler e pozolânico. A atividade química do pó de vidro foi mais lenta, mas resultou em 24,06% de aumento na resistência à compressão aos 91 dias, destacando a contribuição do efeito pozolânico.Resumen en Inglés: Abstract The use of ground glass as a partial substitute for cement has been studied for its good performance, especially when its particles are smaller than 300 µm. Thus, this study focused on evaluating the behavior of mortar mechanical properties through the filler effect and the pozzolanic effect of glass powder. Cement substitution proportions with glass powder (0%, 10%, 20%, 30%, and 50%) having a granulometry below 75 µm were tested. To distinguish between the filler effect and the pozzolanic effect, limestone filler, having a similar particle size distribution to glass, was used. The tests evaluated axial compressive strength, capillary water absorption, tensile strength by diametral compression, and static modulus of elasticity. The results showed that 20% cement substitution with glass powder improved mechanical properties, evidencing both the filler and pozzolanic effects. The chemical activity of the glass powder was slower, but it resulted in a 24.06% increase in compressive strength at 91 days, highlighting the contribution of the pozzolanic effect. |
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Artigo Revisão sistemática acerca do uso de compósitos laminados de polímeros reforçados com fibras para o reforço de pilares de madeira Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha Araujo, Victor Almeida de Molina, Julio Cesar Christoforo, André Luis Resumen en Portugués: Resumo m geral, os pilares são elementos fundamentais para a estabilidade da estrutura, e o reforço desse elemento pode impactar significativamente na estrutura e no ambiente em que o elemento está inserido. O uso de polímeros reforçados com fibras (PRF) consiste em uma solução de reforço externo com diversas pesquisas demonstrando a eficiência de seu uso, pois pode também ser adotado na fase de projeto. Apesar disso, o método ainda não figura entre os principais temas abordados pela literatura, sendo fundamental o incentivo ao desenvolvimento de mais pesquisas sobre o tema. Este estudo consiste em uma revisão sistemática da literatura que abordou o uso do PRF como reforço em pilares de madeira. A baixa quantidade de propriedades caracterizadas da madeira indica a dificuldade em ensaiar o material e requer o uso de correlações para estimar seu comportamento. Foi possível verificar os tipos de ensaios e arranjos do reforço, de modo que a síntese do conteúdo encontrado pode contribuir para a identificação de padrões de comportamento que possibilitem a especificação deste tipo de reforço.Resumen en Inglés: Abstract In general, pillars are fundamental elements for the stability of the structure, and the reinforcement of this element can have a significant impact on the structure and the environment in which the element is inserted. The use of fiber-reinforced polymers (FRP) is an external reinforcement solution with several studies demonstrating its efficiency, as it can also be adopted at the design stage. Despite this, the method is still not among the main topics covered in the literature, and it is essential to encourage the development of more research on the subject. This study consists of a systematic review of the literature on the use of FRP as reinforcement in timber columns. The low number of characterized wood properties indicates the difficulty in testing the material and requires the use of correlations to estimate its behaviour. It was possible to verify the types of tests and arrangements of the reinforcement, so that the synthesis of the content found can contribute to the identification of behavior patterns that enable the specification of this type of reinforcement. |
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Artigo Efeito do tipo de cimento e de materiais cimentícios suplementares na resistividade elétrica superficial do concreto Medeiros, Marcelo Henrique Farias de Lopes, Rayane Campos Real, Lígia Vitória Rivarola, Gustavo Bortolan Oliveira, Andrielli Morais de Cascudo, Oswaldo Resumen en Portugués: Resumo Ensaios não destrutivos são importantes ferramentas de inspeção e monitoramento em estruturas de concreto armado. Entre eles, a resistividade elétrica superficial é um indicador de durabilidade versátil e de fácil obtenção. Este artigo tem o objetivo de avaliar a influência do tipo de cimento (CP II-Z, CP IV e CP V-ARI) e de materiais cimentícios suplementares - MCS (sílica ativa, sílica de casca de arroz, metacaulim e cinza volante) na resistividade elétrica superficial do concreto, pelo método de Wenner, durante um ano. Adicionalmente, foram realizadas correlações entre a resistividade e outras propriedades, como resistência à compressão axial, absorção de água e teste rápido de permeabilidade de cloretos - RCPT. Os resultados indicaram que a resistividade foi influenciada significativamente pelo tipo de cimento e de MCS e pela idade das amostras. A magnitude da resistividade das misturas com MCS superou a da mistura de referência. Além disso, a resistividade apresentou correlações com R² acima de 0,70 com a resistência à compressão axial de concretos com MCS e com a carga elétrica passante do ensaio RCPT.Resumen en Inglés: Abstract Non-destructive testing is an important inspection and monitoring tool for reinforced concrete structures. Among them, surface electrical resistivity is a versatile and easy-to-obtain durability indicator. This article aims to evaluate the influence of the type of cement (CP II-Z, CP IV and CP V-ARI) and supplementary cementitious materials - SCM (silica fume, rice husk silica, metakaolin and fly ash) on surface electrical resistivity of concrete, using Wenner method, over a year. Additionally, correlations were carried out between resistivity and other properties, such as compressive strength, water absorption and rapid chloride permeability test - RCPT. The results indicated that the resistivity was significantly influenced by the type of cement and MCS and by the age of the samples. The magnitude of the resistivity of the mixtures with MCS exceeded that of the reference mixture. Furthermore, the resistivity showed correlations with R² above 0.70 with the compressive strength of concretes with SCM and with the passing electrical load of the RCPT test. |
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Article Global analysis of buildings under fire situation: influence of beam-column connection and number of stories Nicoletti, Renato Silva Souza, Alex Sander Clemente de Almeida, Saulo José de Castro Resumen en Portugués: Resumo As ligações mistas de aço e concreto são essenciais para a transferência de esforços entre elementos estruturais. A literatura existente indica que a maioria das pesquisas se concentra no comportamento isolado dessas ligações, havendo uma escassez de estudos que abordem o comportamento global, ou seja, a interação das ligações com a estrutura completa e suas restrições. O objetivo deste estudo é avaliar a influência da rigidez das ligações mistas de aço e concreto, da localização do incêndio e do número de pavimentos no comportamento estrutural de edificações durante incêndios. Para isso, foram criados oito modelos de edifícios no software Abaqus®, submetidos a cargas verticais. Os resultados mostraram que os modelos de dez pavimentos, em comparação aos modelos de três pavimentos, apresentaram maior capacidade de redistribuição de forças durante incêndios. Isso pode ser atribuído às seções de colunas mais rígidas e ao maior número de vigas, que proporcionaram caminhos de cargas mais eficiente, justificados pelo mecanismo de Vierendeel. Além disso, o tempo de resistência ao fogo das edificações foi superior ao dos modelos com ligações isoladas, destacando a importância de considerar o comportamento global.Resumen en Inglés: Abstract Steel-concrete composite connections are crucial for transferring forces between steel and concrete structural elements. Existing literature suggests that most research on composite connections focuses on their isolated behavior. There is a notable lack of research addressing their global behavior, which refers to how these connections interact with the entire structure and its constraints. This study aims to evaluate the impact of the stiffness of steel-concrete composite connections, the location of the fire and the number of stories in buildings subjected to fire conditions. To investigate these factors, eight building models were created using Abaqus® software and subjected to vertical loads. The study found that the 10-story models demonstrated a greater capacity for force redistribution during fires compared to the 3-story models. This was attributed to their stiffer column sections and the presence of a larger number of beams, which facilitated a more efficient load path mechanism, as explained by the Vierendeel effect. Furthermore, the fire resistance time of the buildings was superior to that of isolated connection models, underscoring the importance of considering the overall behavior of structures and the interactions between elements in fire design. |
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Artigo Medição de fissuras em silos de cimento com veículo aéreo não tripulado e análise estatística Oliveira, Diogo Cavalcanti Lordsleem Junior, Alberto Casado Cordeiro, Laura Nogueira Amorim, Emanoel Silva Costa, Thais Cohen de Almeida Oliveira, Bruno Cavalcanti Resumen en Portugués: Resumo Os silos de concreto armado, principais estruturas para o armazenamento a granel de cimento, são frequentemente afetados por manifestações patológicas, principalmente fissuras causadas por falhas de projeto e/ou execução. A inspeção nos silos é uma preocupação recorrente devido à complexidade do procedimento, que envolve elevada altura, dificuldades de acesso e condições adversas de exposição. Métodos tradicionais de medição de fissuras são insuficientes por dificuldades de acesso, riscos à segurança, falta de precisão e inconsistência dos resultados. Este estudo propõe um método para detecção, medição e quantificação de fissuras em silos de concreto armado, incluindo a estimativa do consumo de resina epóxi para reparos, decorrentes de falhas de projetos estruturais em silos para estocagem de cimento. A pesquisa utiliza Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT), fotogrametria digital e análise estatística com a distribuição T-Student. A metodologia incluiu uma revisão sistemática e um estudo experimental, resultando em um protocolo para inspeção e medição de fissuras. Os resultados indicaram que o método com VANTs é mais eficaz na detecção de fissuras, fornecendo diretrizes para inspeção, segmentação em microrregiões e cálculo do intervalo de confiança da densidade de fissuras.Resumen en Inglés: Abstract Reinforced concrete silos, the main structures for bulk cement storage, are frequently affected by pathological manifestations, mainly cracks caused by design and/or execution flaws. Silo inspection is a recurring concern due to the complexity of the procedure, which involves significant height, difficult access, and adverse exposure conditions. Traditional crack measurement methods are insufficient due to access difficulties, safety risks, lack of precision, and inconsistent results. This study proposes a method for detection, measurement, and quantification of cracks in reinforced concrete silos, including the estimation of epoxy resin consumption for repairs, resulting from structural design flaws in cement storage silos. The research uses Unmanned Aerial Vehicles (UAV), digital photogrammetry, and statistical analysis with the Student’s T distribution. The methodology included a systematic review and an experimental study, resulting in a protocol for crack inspection and measurement. The results indicated that the method with UAVs is more effective in detecting cracks, providing guidelines for inspection, segmentation into microregions, and calculation of the confidence interval for crack density. |
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Artigo Valorização de resíduos como matéria prima na síntese de geopolímeros aplicáveis à construção civil Lage, Izabelly Thaynara Miranda Moretti, Juliana Petermann Resumen en Portugués: Resumo O cimento é largamente utilizado na construção civil. No entanto, a crescente produção desse material traz impactos ambientais significativos, como o alto consumo de energia e, principalmente, as elevadas emissões de CO2. Nos últimos anos, pesquisas vêm sendo realizadas para encontrar materiais mais ecoeficientes, e uma das alternativas promissoras à substituição do cimento é o uso de geopolímeros. Esses materiais são aluminossilicatos ativados por soluções alcalinas, que podem apresentar propriedades mecânicas e durabilidade adequadas para a aplicação na construção civil. Na síntese de geopolímeros, podem ser utilizados subprodutos e resíduos industriais/agrícolas que sejam ricos em aluminossilicatos como matéria-prima. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo principal identificar os tipos de resíduos utilizados como precursores na síntese de geopolímeros aplicáveis à construção civil. Para tanto, foi realizada uma revisão sistemática da literatura, na qual foram levantadas as seguintes informações: atividade de origem do resíduo (industrial, urbana e agrícola), composição química e granulometria. Também foram discutidos os principais fatores de síntese (tipos de ativadores, concentração da solução de NaOH, relação Na2SiO3/NaOH, tipo de cura, método de síntese) e suas influências nas propriedades mecânicas, na microestrutura e na durabilidade dos geopolímeros feitos a partir de material residual.Resumen en Inglés: Abstract Cement is widely used in civil construction. However, the increasing production of this material brings significant environmental impacts, such as high energy consumption and, most notably, elevated CO2 emissions. In recent years, research has been conducted to find more eco-efficient materials, and one of the promising alternatives to replacing cement is the use of geopolymers. These materials are aluminosilicates activated by alkaline solutions, which can exhibit suitable mechanical properties and durability for application in civil construction. In the synthesis of geopolymers, by-products and industrial/agricultural waste rich in aluminosilicates can be used as raw materials. In this context, the main objective of this study was to identify the types of waste used as precursors in the synthesis of geopolymers applicable to civil construction. For this purpose, a systematic literature review was conducted, in which the following information was gathered: the waste’s origin activity (industrial, urban, and agricultural), chemical composition, and granulometry. The main synthesis factors (types of activators, NaOH solution concentration, Na2SiO3/NaOH ratio, curing type, synthesis method) and their influences on the mechanical properties, microstructure, and durability of geopolymers made from residual materials were also discussed. |
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Artigo Otimização em vigas de madeira de acordo com a NBR 7190:2022 Araujo, Ryan Victor Silva de Dias, Felipe Siqueira Sousa, Paulo Fernando Silva Resumen en Portugués: Resumo Com o avanço tecnológico, a aplicação de métodos computacionais de otimização na engenharia civil, especialmente em projetos de vigas de madeira, tem se tornado cada vez mais relevante. A madeira, com sua disponibilidade, leveza, resistência e facilidade de manejo, oferece vantagens competitivas em relação a materiais como concreto e aço, sendo essencial otimizar seu uso para potencializar essas características. A aplicação dos critérios da NBR 7190 (ABNT, 2022) para o dimensionamento de vigas é fundamental, visando eficiência estrutural. A metodologia proposta inclui revisão bibliográfica e implementação de algoritmos de otimização em Python, considerando normas de tensão, cisalhamento, deslocamento e estabilidade. Estudos paramétricos abordaram fatores como umidade, comprimento, resistência e carga para calcular a massa das vigas em diferentes condições. Os impactos da umidade, carga e comprimento das vigas, além da massa específica de cada espécie, foram avaliados, mostrando como esses parâmetros influenciam significativamente na variação da massa final da viga.Resumen en Inglés: Abstract With technological advances, the application of computational optimization methods in civil engineering, especially in timber beam projects, has become increasingly relevant. Wood, with its availability, lightness, strength, and ease of handling, offers competitive advantages over materials such as concrete and steel, and it is essential to optimize its use to enhance these characteristics. The application of the NBR 7190 (ABNT, 2022) criteria for beam dimensioning is essential, aiming at structural efficiency. The proposed methodology includes a literature review and implementation of optimization algorithms in Python, considering stress, shear, displacement, and stability standards. Parametric studies addressed factors such as humidity, length, strength, and load to calculate the mass of the beams under different conditions. The impacts of humidity, load, and length of the beams, in addition to the specific mass of each species, were evaluated, showing how these parameters significantly influence the variation of the final mass of the beam. |
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Artigo Otimização de pilares de madeira de acordo com restrições da NBR 7190:2022 Dias, Felipe Siqueira Araujo, Ryan Victor Silva de Sousa, Paulo Fernando Silva Resumen en Portugués: Resumo Este trabalho visa aplicar a otimização estrutural em pilares de madeira conforme a norma NBR 7190-1 (ABNT, 2022), buscando resultados precisos no dimensionamento. Para isso, foi desenvolvida uma rotina em Python para determinar a seção transversal e o volume dos pilares, considerando as restrições normativas. Esses cálculos, onde os momentos fletores e esforços normais são analisados, fundamentarão estudos paramétricos sobre o comportamento da massa do material em diferentes condições, como a espécie da madeira e a variação do comprimento. A rotina identifica os parâmetros a serem otimizados e aplica as fórmulas normativas para verificar a condição estrutural, analisando variáveis como esbeltez máxima, esbeltez relativa e tensão máxima de flexocompressão. A otimização fornece os valores ótimos para a seção transversal e o volume do pilar, o que significa que esses valores obtidos para a seção transversal são aqueles que minimizam o volume matematicamente, respeitando as restrições normativas impostas. Verifica-se que, na maioria dos casos, a massa aumenta com a variação de incrementos nos parâmetros estudados, resultando em seções de pilares mais robustas e resistentes a maiores esforços e carregamentos.Resumen en Inglés: Abstract This work aims to apply structural optimization to timber columns in accordance with the NBR 7190-1 (ABNT, 2022) standard, seeking precise results in the design process. To achieve this, a Python routine was developed to determine the cross-sectional area and volume of the columns, considering the regulatory constraints. These calculations, where bending moments and axial forces are analyzed, will underpin parametric studies on the material's mass behavior under various conditions, such as wood species and length variation. The routine identifies the parameters to be optimized and applies the standard formulas to verify the structural condition, analyzing variables such as maximum slenderness, relative slenderness, and maximum flexural-compression stress. The optimization provides the optimal values for the cross-sectional area and volume of the column, which means that these obtained values are the ones that minimize the volume as a function, respecting the proposed standard constraints. It is observed that, in most cases, mass increases with incremental variations in the studied parameters, resulting in more robust column sections that are resistant to higher forces and loads. |
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Article Shear strength evaluation of headed stud connectors in steel-concrete composite structures with hollow core slabs Kataoka, Marcela Novischi Resumen en Portugués: Resumo Este artigo investiga a resistência de conectores de cisalhamento em estruturas mistas de aço e concreto, com foco específico em lajes alveolares pré-moldadas. Ensaios do tipo push-out foram realizados para avaliar a capacidade resistente de conectores tipo pino de cabeça (headed studs), soldados no perfil de aço e embutidos no concreto moldado in loco. A análise experimental foi complementada por um estudo numérico utilizando o método dos elementos finitos (MEF), permitindo uma avaliação detalhada do comportamento dos conectores sob cargas de cisalhamento. Estudo paramétrico foi conduzido para investigar o efeito da resistência à compressão do concreto e da resistência ao escoamento dos pinos na resistência ao cisalhamento da ligação. Os resultados mostraram uma boa correlação entre os testes experimentais e as previsões numéricas, embora as fórmulas teóricas baseadas em normas superestimassem a capacidade dos conectores. A pesquisa destaca a importância de uma caracterização precisa dos conectores para garantir o desempenho adequado de estruturas mistas, especialmente em aplicações com lajes alveolares.Resumen en Inglés: Abstract This paper investigates the shear strength of connectors in steel-concrete composite structures, with a specific focus on precast hollow core slabs. Push-out tests were conducted to assess the load-bearing capacity of headed shear studs, welded to the steel profile and embedded in cast-in-place concrete. The experimental analysis was complemented by a numerical study using the finite element method (FEM), allowing for a detailed evaluation of the behavior of the connectors under shear forces. A parametric study was performed to examine the effects of concrete compressive strength and stud yield strength on the shear resistance of the connection. The results demonstrated a good correlation between experimental tests and numerical predictions, though theoretical formulas based on standards tended to overestimate the connector capacity. This research emphasizes the importance of accurately characterizing shear connectors to ensure the proper performance of composite structures, particularly in applications involving hollow core slabs. |
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Artigo Revisão sistemática da literatura em arquitetura: desafios e adaptações, aplicação às plantas de moradia Toyoda, Thayná Meyer, João Fernando Resumen en Portugués: Resumo A revisão sistemática da literatura (RSL) é amplamente explorada na área da saúde; entretanto, no campo das ciências sociais, ainda é um método pouco utilizado e requer adaptações. Este artigo tem como objetivo identificar as principais dificuldades e adaptações da RSL na arquitetura. Será utilizada, como base empírica para a discussão, a investigação sobre os procedimentos adotados pelas incorporadoras para a definição das plantas de moradia. A metodologia é descrita e discutida. Esta RSL foi dividida em quatro etapas: a formulação da pergunta de pesquisa, a triagem, a extração dos dados e a conclusão. Para obter maior abrangência nos estudos de natureza qualitativa, foram adicionadas duas técnicas: a técnica da bola de neve e a técnica da abordagem. O artigo também discute os desafios ao aplicar a RSL na arquitetura. O primeiro é a dificuldade de definir termos de busca, devido à variação terminológica nas pesquisas qualitativas. O segundo diz respeito às limitações das bases de dados brasileiras. O terceiro refere-se à avaliação da qualidade dos estudos, considerando a heterogeneidade das abordagens. O quarto desafio está relacionado aos critérios de inclusão e exclusão, dado que muitos estudos apresentam intersecções temáticas. O quinto é a dificuldade em tabular os resultados.Resumen en Inglés: Abstract Systematic Literature Review (SLR) is widely explored in the health sciences; however, in the field of social sciences, it is still an underutilized method and requires adaptations. This article aims to identify the main difficulties and adaptations of SLR in architecture. The empirical basis for the discussion is an investigation into the procedures adopted by real estate developers to define the floor plans of housing units. The methodology is described and discussed. This SLR was divided into four stages: formulation of the research question, screening, data extraction, and conclusion. To enhance the scope of studies with a qualitative nature, two additional techniques were included: the snowball technique and the approach technique. The article also discusses the challenges of applying SLR in architecture. The first challenge is the difficulty in defining search terms, due to terminological variation in qualitative research. The second pertains to the limitations of Brazilian databases. The third concerns the evaluation of study quality, given the heterogeneity of approaches. The fourth challenge relates to inclusion and exclusion criteria, as many studies have thematic intersections. The fifth is the difficulty in tabulating results. |
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Artigo Resistência ao cisalhamento de juntas de pinus sp. coladas com adesivo epóxi e rompidas sob compressão e sob torção Mello, Alvaro Begnini de Petrauski, Alfredo Petrauski, Mateus Couri Santos, Alessandra dos Possa, Desirè Coraça Azevedo, Ricardo Lessa Resumen en Portugués: Resumo Dentre os sistemas construtivos existentes, a Madeira Lamelada Colada destaca-se como produto estrutural. Neste sistema, lamelas de madeira são dispostas de maneira a terem suas fibras paralelas e unidas por meio de adesivos. O adesivo epóxi é um polímero termofixo bicomponente, formulado à base de resina que pode ser utilizado na colagem de vários materiais na construção civil. Nesse contexto a pesquisa avaliou a resistência de juntas de madeira de Pinus sp., coladas com resina epóxi, em diferentes ângulos. As juntas foram confeccionadas com a formação dos ângulos de 0°, 10°, 20°, 30°, 45°, 60°, 70°, 80° e 90°, sendo submetidas a ensaios de cisalhamento à compressão e à torção. A partir da análise de regressão, a fórmula de Hankinson mostrou-se apta a estimar os valores de resistência ao cisalhamento sob compressão, retornando um coeficiente de determinação de 0,89. Já para cisalhamento sob torção o modelo não se mostrou eficaz, com baixo R². Os corpos de prova submetidos à compressão apresentaram resposta mecânica distinta daqueles submetidos à torção.Resumen en Inglés: Abstract Among the existing construction systems, Glues Laminated Timber stands out as a structural product. In this system, wood veneers are arranged in such a way that their fibers are parallel and bonded together using adhesives. Epoxy adhesive is a two-component thermosetting polymer formulated with resin, which can be used to bond various materials in civil construction. In this context, the research evaluated the strength of joints made of Pinus sp. wood, bonded with epoxy resin, at different angles. The joints were created at angles of 0°, 10°, 20°, 30°, 45°, 60°, 70°, 80°, and 90°, and subjected to shear tests under compression and torsion. Based on regression analysis, the Hankinson formula proved effective in estimating the shear strength values under compression, returning a coefficient of determination (R²) of 0.89. However, for shear under torsion, the model was not effective, showing a low R². The specimens subjected to compression showed distinct mechanical response compared to those subjected to torsion. |
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Artigo Análise do efeito da agressividade do ambiente industrial petroquímico na durabilidade de estruturas de concreto Leão, Felipe Polesello, Eduardo Resumen en Portugués: Resumo Unidades industriais são consideradas como meio agressivo ao sistema construtivo em concreto armado. Estruturas submetidas a estes ambientes estão mais suscetíveis a incidência de manifestações patológicas. Para melhor entender os impactos deste meio ao longo do tempo, foram expostas amostras de concretos com características distintas, em ambiente de torre de resfriamento em indústria petroquímica. Os ensaios de carbonatação foram realizados em corpos de prova que permaneceram in loco por 3 anos e comparados com resultados obtidos aos 5 meses de exposição. Para uma segunda análise, fez-se comparativo quanto ao meio de exposição, onde parte dos corpos de prova permaneceram expostos em ambiente urbano e os demais em ambiente industrial, junto a uma torre de resfriamento, por 6 meses. Por fim, foi feita uma projeção de impacto ao longo do tempo, quanto à carbonatação, com o uso de modelos teóricos. Os resultados mostram que concretos com maior relação água/cimento sofrem maiores degradações, para um mesmo meio, já para o segundo grupo o comportamento variou em função do meio de exposição e da classe de resistência. Além destes, os modelos teóricos mostram uma redução do coeficiente de carbonatação ao longo do tempo.Resumen en Inglés: Abstract Industrial units are considered an aggressive environment for reinforced concrete construction systems. Structures exposed to these environments are more susceptible to pathological manifestations. To better understand the impacts of this environment over time, concrete samples with different characteristics were exposed to a cooling tower environment in a petrochemical industry. Carbonation tests were conducted on specimens that remained in situ for 3 years and compared with results obtained after 5 months of exposure. For a second analysis, a comparison was made regarding the exposure medium: some specimens remained exposed in an urban environment; in contrast, the rest were exposed in an industrial environment next to a cooling tower for 6 months. Finally, a projection of the impact over time regarding carbonation was made using theoretical models. The results show that concretes with a higher water/cement ratio suffer greater degradation in the same environment, while for the second group, behavior varied depending on the exposure medium and the resistance class. Additionally, theoretical models indicate a reduction in the carbonation coefficient over time. |
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Article Potential use of Pinus patula wood for frames and edge glued panels Trianoski, Rosilani Michaud, Franck Matos, Jorge Luis Monteiro de Irle, Mark Moreau, Jérôme Simon, Flore Duarte, Luigiano Lucas Resumen en Portugués: Resumo A madeira e os produtos de madeira engenheirada podem ser utilizados na substituição de materiais não renováveis na construção civil e mobiliário, contribuindo para uma sociedade mais sustentável. Este estudo objetivou avaliar o potencial da madeira de Pinus patula para a produção de molduras e paineis colados lateralmente, bem como, maximizar as variáveis do processo produtivo gramatura de adesivo e pressão, de forma a gerar um produto com qualidade adequada ao menor custo. Foram realizadas colagens finger joint e lateral. A colagem finger joint foi efetuada industrialmente com adesivo PVA. A colagem lateral foi realizada em escala laboratorial e compreendeu 18 condições experimentais, sendo 16 com Pinus patula e 2 com Pinus taeda (testemunha). As variáveis estudadas foram o tipo de adesivo (PVA e EPI), gramaturas (160, 180, 200 e 220 g.m-2), e pressão (7 e 10 kgf.cm-2). A qualidade de colagem finger joint foi avaliada segundo ensaios de flexão e tração (ASTM, 2019) e a colagem lateral por meio da resistência ao cisalhamento (ES, 2009). Os resultados demonstraram que o Pinus patula possui potencial para a produção de molduras e paineis colados lateralmente e as variáveis de processo podem ser maximizadas se utilizado o adesivo EPI.Resumen en Inglés: Abstract Wood and engineered wood products can be used to replace non-renewable materials in construction and furniture, contributing to a more sustainable society. This study aimed to assess the potential of Pinus patula wood for the production of frames and edge glued panels, and to maximize production process variables, adhesive weight, and pressure, in order to generate a product with adequate quality at the lowest cost. environmental. Fingerjointing and edge gluing were performed. The finger joint gluing was carried out industrially using PVA adhesive. Edge gluing was carried out on a laboratory scale under 18 experimental conditions: 16 with Pinus patula and 2 with Pinus taeda (control). The variables studied were the glue type (PVA and EPI), grammage (160, 180, 200, and 220 g.m-2), and pressure (7 and 10 kgf.cm-2). The finger joint gluing quality was assessed by flexural and tensile tests (ASTM, 2019) and edge bonding by shear strength (ES, 2009). The results showed that Pinus patula has potential for the production of frames and edge glued panels, and that process variables can be maximized when using EPI adhesive. |
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Article Study of the consolidation process of adhesive mortars through oscillatory rheometry Modler, Luís Eduardo Azevedo Mohamad, Gihad Lubeck, André Resumen en Portugués: Resumo O estudo proposto neste artigo tem como objetivo avaliar o processo de consolidação de argamassas colantes, comumente utilizadas para assentamento de revestimentos cerâmicos, através da reometria oscilatória. Com base na tensão de cisalhamento gerada pela aplicação de uma deformação pré-estabelecida e em relação entre os componentes do módulo de deformação complexo, G’ e G’’, buscou-se entender as mudanças de comportamento ocorridas no material em um período de tempo em que se espera que ocorra parte significativa das reações químicas de hidratação do cimento. Tais reações desencadeiam uma série de transformações físicas que podem ser melhor compreendidas a partir de um perfil reológico. O que se observa a partir dos dados é que a reometria oscilatória é capaz de fornecer o perfil reológico de materiais cimentícios ao longo de um período de tempo em que as grandezas envolvidas estão em constante mudança. As misturas utilizadas no estudo foram feitas a partir do mesmo conjunto de materiais com composições diferentes quanto às proporções entre si. Demonstrou-se que a reometria oscilatória possui sensibilidade suficiente para detectar as transformações físicas ocorridas no período escolhido e, que as variações na composição das amostras foram detectadas pela técnica utilizada, dentro do espectro definido no planejamento.Resumen en Inglés: Abstract The study proposed in this paper aims to evaluate the consolidation process of polymeric mortars used for laying ceramic tiles, using the oscillatory rheometry technique. Based on the shear stress generated by the application of a preset deformation and a relationship between the components of the complex deformation modulus, G’ and G’’, we sought to understand the changes in behavior that occurred in these mortars over a period of time in which a significant part of the chemical reactions of cement hydration are expected to occur. Such reactions trigger a series of physical transformations that can be better understood from a rheological profile. What can be seen from the data analysis is that oscillatory rheometry is a tool capable of forming the rheological profile of cementitious materials over a period of time in which the quantities involved are constantly changing. The mixtures used in the study were made from the same set of materials with different compositions in terms of the proportions between them. The analysis showed that oscillatory rheometry has sufficient sensitivity to detect the physical transformations that took place during the chosen period and that the variations in the composition of the samples were detected by the technique used, within the spectrum defined in the design of experiments. |
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Article A literature review on the structural behavior of high strength steel columns Simões, Pedro Silva, Renata Viana, Harley Sernizon, Rodrigo Lavall, Armando Resumen en Portugués: Resumo O aço é um material essencial para a engenharia em virtude de suas propriedades, tais como resistência e durabilidade. Os aços de alta resistência (HSS) podem potencializar tais qualidades, sobretudo na obtenção de estruturas mais altas, leves e esbeltas. Entretanto, ainda existe uma lacuna de conhecimento acerca do comportamento estrutural desses materiais. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar, por meio de uma Revisão Sistemática de Literatura (SREE) os métodos empregados por autores na determinação do comportamento estrutural de pilares de alta resistência, submetidos à compressão/flexocompressão em ambos os eixos de inércia. As pesquisas destacaram limitações significativas nos métodos de projeto vigentes para aços de alta resistência, que foram originalmente desenvolvidos para materiais convencionais. Em particular, fatores como o tipo de aço, as dimensões da seção transversal, as tensões residuais e as imperfeições geométricas iniciais mostraram-se determinantes no desempenho estrutural. Observou-se que a aplicação dos métodos de projeto existentes pode levar a soluções excessivamente conservadoras ou, em alguns casos, à inadequação para abranger completamente o comportamento dos aços de alta resistência nos cálculos e verificações estruturais.Resumen en Inglés: Abstract Steel is an essential material for engineering due to its properties, such as strength, and durability. High strength steels (HSS) have the potential to enhance these qualities, particularly in the construction of taller, lighter, and more slender structures. However, there remains a knowledge gap regarding the structural behavior of these materials. In this context, the present study aims to evaluate, through a Systematic Literature Review (SLR), the methods employed by researchers to determine the structural behavior of high strength steel columns subjected to compression and flexural compression in both principal axes of inertia. Research findings have highlighted significant limitations in the current design methods for high-strength steels, which were originally developed for conventional materials. Specifically, factors such as steel type, cross-sectional dimensions, residual stresses, and initial geometric imperfections have proven to be critical in determining structural performance. It was observed that applying existing design methods may result in overly conservative solutions or, in some cases, fail to adequately account for the behavior of high-strength steels in structural calculations and verifications. |
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Artigo Análise do consumo de água: um estudo de caso no aeroporto de Joinville Difon, Debora Angelica Tavares Kalbusch, Andreza Silveira, Carolina Stolf Resumen en Portugués: Resumo A preservação da água faz parte de um dos 17 objetivos para o desenvolvimento sustentável da Organização das Nações Unidas (ONU). Os aeroportos (grandes consumidores de água) podem adotar um plano de eficiência hídrica, com monitoramento contínuo de demanda de água. Esse artigo tem como objetivo analisar o comportamento de consumo de água entre 2016 e 2021 no aeroporto de Joinville, a cidade mais populosa do estado de Santa Catarina e terceira do sul do Brasil. O consumo de água, número de passageiros e indicador de consumo (em litros*passageiros-1) são analisados, considerando as oscilações sazonais, mudança de ramais internos de água para ganho de segurança operacional e comportamento do consumo de água antes e durante a pandemia de Covid-19. Os resultados mostram uma relação inversa entre o número de passageiros e o indicador de consumo de água, além de picos de consumo durante a pandemia. A análise reforça a importância de estratégias como o uso de sistemas sustentáveis e melhorias na eficiência hídrica para mitigar impactos ambientais e atender o crescimento projetado para o setor da aviação.Resumen en Inglés: Abstract The preservation of water worldwide is one of the 17 Sustainable Development Goals established by the United Nations (UN). Airports, as major water consumers, can implement a water efficiency plan, including continuous monitoring of water demand. This article aims to analyze water consumption from 2016 to 2021 at the Joinville airport, located at the most populous city in the state of Santa Catarina and third in southern Brazil. The analysis considers the number of passengers and the per capita water consumption (liters*passenger-1) considering seasonal fluctuations, changes to internal water system for improved operational safety, and water consumption behavior before and during the Covid-19 pandemic. The results reveal an inverse relationship between the number of passengers and the per capita water consumption, with notable consumption peaks during the Covid-19 pandemic. Furthermore, the analysis highlights the importance of adopting sustainable systems and enhancing water efficiency to mitigate environmental impacts and meet the projected growth in the aviation sector. |
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Artigo Efeito da matéria-prima e do adesivo na degradação térmica de painéis de partículas Souza, Giovanna Brand, Martha Andreia Cunha, Alexsandro Bayestorff da Rios, Polliana D’Angelo Terezo, Rodrigo Figueiredo Bortoletto Júnior, Geraldo Rodrigues, Taíse Mariano Ribeiro, Lucas de Lima Surdi, Paula Brito, Flavia Maria Silva Resumen en Portugués: Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar a degradação térmica de painéis de partículas não convencionais, feitos com diferentes matérias-primas e adesivos, por meio de análise termogravimétrica. Foram testados painéis de bagaço de cana com ureia-formaldeído e de três madeiras tropicais com fenol-formaldeído. Amostras secas foram aquecidas de temperatura ambiente até 1000 °C, registrando perda de massa a cada 2 minutos. A degradação ocorreu em três etapas: secagem (50 °C-200 °C), pirólise ativa (200 °C-400 °C) e queima do carvão (400 °C-1000 °C). O tipo de biomassa e resina influenciou a degradação, exceto na temperatura de maior perda de massa. Painéis de bagaço de cana apresentaram menor estabilidade térmica, enquanto os de madeira tropical foram mais estáveis.Resumen en Inglés: Abstract The objective of this study was to analyze the thermal degradation of non-conventional particleboards made from different raw materials and adhesives through thermogravimetric analysis. Panels made from sugarcane bagasse with urea-formaldehyde and three tropical woods with phenol-formaldehyde were tested. Dry samples were heated from room temperature up to 1000 °C, recording mass loss every 2 minutes. Degradation occurred in three stages: drying (50 °C-200 °C), active pyrolysis (200 °C-400 °C), and charcoal formation/burning (400 °C-1000 °C). The type of biomass and resin influenced degradation, except at the temperature of the highest mass loss rate. Sugarcane bagasse panels showed lower thermal stability, while tropical wood panels were more stable. |
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Artigo Estudo numérico de ligação entre pilar misto preenchido, viga de concreto pré-moldado e laje alveolar Kataoka, Marcela Novischi Rosário, Maycon dos Reis Resumen en Portugués: Resumo As ligações viga-pilar são um dos principais temas de estudo em estruturas pré-fabricadas, sejam elas pré-moldadas de concreto, metálicas ou mistas de aço e concreto, devido ao comportamento único dessas regiões e à sua influência na estabilidade global das estruturas. Este trabalho apresenta um estudo numérico e análise paramétrica de uma ligação semirrígida entre pilar misto preenchido, viga de concreto pré-moldado e laje alveolar. Os principais componentes resistentes da ligação são o chumbador soldado ao consolo metálico e a armadura negativa. O modelo numérico foi desenvolvido priorizando a representatividade aliada a um tempo de processamento otimizado e foi validado por meio das curvas momento fletor x deslocamento, momento fletor x rotação e momento fletor x deformação na armadura de continuidade. Para o estudo paramétrico variou-se a taxa e disposição da armadura negativa, diâmetro e quantidade de chumbadores, e altura da laje alveolar. Os resultados indicaram que a taxa e a disposição da armadura de continuidade influenciam significativamente o comportamento sob momento fletor negativo, enquanto o diâmetro e a quantidade de chumbadores afetam mais o comportamento sob momento fletor positivo. A altura da laje alveolar foi o único parâmetro que impactou de maneira expressiva o comportamento da ligação em ambas as solicitações.Resumen en Inglés: Abstract Beam-column connections are one of the main topics of study in prefabricated structures, whether precast concrete, steel, or steel-concrete composite, due to the unique behavior of these regions and their influence on the global stability of structures. This research presents a numerical study and parametric analysis of a semi-rigid connection between concrete filled steel column and a precast concrete beam. The main resistant components of the connection are the dowel welded to the steel corbel and the negative reinforcement. The numerical model was developed prioritizing representativeness combined with optimized processing time and was validated through bending moment vs. displacement, bending moment vs. rotation, and bending moment vs. strain curves of the continuity bars. The parametric study varied the rate and arrangement of negative reinforcement, diameter and quantity of dowels, and hollow core slab height. The results indicated that the rate and arrangement of continuity reinforcement significantly influence the behavior under negative bending moment, while the diameter and quantity of dowels have a greater effect under positive bending moment. The hollow core slab height was the only parameter that had a significant impact on the connection behavior under both types of loading. |
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Artigo Evaluation methods for social housing projects supporting participatory and evidence-based decision-making Cabrera, Letícia Hirota, Ercília Hitomi Codinhoto, Ricardo Resumen en Portugués: Resumo Infraestrutura inadequada e espaços públicos de baixa qualidade em Empreendimentos de Habitação de Interesse Social (EHIS) afetam negativamente o bem-estar dos moradores, agravado pela falta de participação que prioriza a redução de custos em detrimento das necessidades do usuário. O design baseado em evidências, comum na área da saúde, pode melhorar a qualidade do SHP integrando evidências em processos de design, mas seu uso é limitado. Este artigo apresenta um estudo sobre métodos de avaliação, destacando métodos recomendados para processos de projeto participativo e tomada de decisão envolvendo partes interessadas multidisciplinares. Uma oficina com profissionais e acadêmicos explorou os processos de projeto e aprovação de EHIS, revelou desafios como prioridades orientadas pelo mercado, regulamentações pouco claras e colaboração insuficiente, destacando a necessidade de abordagens mais transparentes e baseadas em evidências. Uma revisão de literatura identificou ferramentas para alinhar decisões de design com as necessidades do usuário, mas questões como complexidade, falta de conhecimento, custos e barreiras culturais dificultam sua implementação. Esta pesquisa destaca a necessidade de refinar e adaptar essas ferramentas ao contexto de EHIS, promovendo integração de evidências e colaboração em projetos habitacionais.Resumen en Inglés: Abstract Inadequate infrastructure and low-quality public spaces in Social Housing Projects (SHP) negatively affect residents’ well-being, compounded by a lack of participation that prioritizes cost reduction over user needs. Evidence-based design, common in healthcare, can improve SHP quality by integrating evidence into design processes, but its use is limited. This paper presents a study on evaluation methods, highlighting the recommended types of methods for participatory design processes and decision-making involving multidisciplinary stakeholders. A workshop with practitioners and academics examined the design and approval processes of SHPs, revealing issues such as market-driven priorities, unclear regulations, and insufficient collaboration, thus highlighting the need for more transparent and evidence-based approaches. A literature review also identified tools to align design decisions with user needs, but issues such as complexity, lack of knowledge, costs, and cultural barriers hinder their implementation. The research emphasizes the need to adapt these tools to the SHP context, fostering evidence integration and collaboration in housing projects. |
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Artigo Uso do MAEA para subsidiar o projeto baseado em evidências: o caso do mapeamento de um estudo preliminar para um pronto socorro hospitalar Pereira, Lucas Melchiori Ornstein, Sheila Walbe Barbosa, Maylson de Alencar Resumen en Portugués: Resumo A superlotação e os leiautes inadequados são problemas frequentes em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EAS), impactando a qualidade dos serviços. Pesquisas indicam a necessidade de novas abordagens de avaliação que simulem o desempenho do edifício e auxiliem na tomada de decisão no projeto. A pandemia de COVID-19 reforçou a importância de métodos ágeis para avaliar adaptações em EAS. Este estudo explora a aplicação do método de Mapeamento de Alocação de Espaços para Atividades (MAEA) como ferramenta de apoio à reforma do Pronto-Socorro Adulto (PSA) do Hospital Universitário da USP. A pesquisa compara o leiaute existente com a proposta de reforma, utilizando o mapeamento da alocação de atividades e a análise de congruência de arranjos espaciais alternativos para identificar interações não previstas e oportunidades de melhoria. A análise, apresentada ao arquiteto e clientes finais, se mostrou efetiva na identificação de pontos de melhora e de atenção à equipe de projeto. O estudo destaca o potencial do MAEA na promoção de um diálogo mais produtivo entre as partes, garantindo decisões baseadas em evidências e alinhadas às necessidades dos usuários.Resumen en Inglés: Abstract Overcrowding and inadequate layouts are frequent issues in Healthcare Facilities (EAS), impacting service quality. Research highlights the need for evaluation approaches that simulate building performance and support decision-making in design. The COVID-19 pandemic reinforced the importance of agile methods for assessing adaptations in EAS. This study explores the application of the Mapping of Activities and Environment Allocation (MAEA) method to support the renovation of the Adult Emergency Room (PSA) at the University Hospital of USP. The research compares the existing layout with the proposed renovation, using activity allocation mapping and congruence analysis of alternative spatial arrangements to identify unforeseen interactions and improvement opportunities. The analysis, presented to the architect and clients, proved effective in identifying areas for improvement and key concerns for the design team. The study highlights MAEA’s potential to foster more productive dialogue among stakeholders, ensuring evidence-based decisions aligned with user needs. |
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Artigo Análise computacional de tensões em revestimentos de fachada reforçados com tela de aço sob ação térmica Almeida, Igor Ferreira de Santos, Geraldo José Belmonte dos Silva, Francisco Gabriel Santos Coelho, Vinícius Almeida Resumen en Portugués: Resumo As fachadas de um edifício estão sujeitas a variações de temperatura durante o dia que geram tensões devido aos ciclos de dilatação e retração dos materiais. Uma medida para distribuir as tensões nos revestimentos e diminuir a possibilidade de fissuração excessiva é o uso de telas metálicas na camada de emboço. Este trabalho avaliou, por meio de modelagem computacional em elementos finitos, o comportamento de revestimentos cerâmicos de fachada com e sem reforço em tela de aço na camada de emboço, em diferentes posições, sob ação da temperatura. Foram estudados modelos de painéis com e sem uso de tela de aço galvanizado na camada de emboço, obtendo-se valores de tensões principais e de cisalhamento máximas nas interfaces dos componentes do sistema de revestimento. Os resultados mostraram picos de tensão na transição cerâmica/rejunte, chegando a 2,24 MPa no modelo sem reforço. O uso da tela na posição superior do emboço, próximo à camada superficial, reduziu em 17% do pico de tensão na interface cerâmica/argamassa colante e em 27% na interface emboço/alvenaria, proporcionando a melhor combinação de resultados para a redução de tensões no sistema de revestimento como um todo.Resumen en Inglés: Abstract The facades of a building are subject to temperature variations during the day that generate stresses due to the cycles of expansion and retraction of materials. A measure to distribute the stresses in the coatings and reduce the possibility of excessive cracking is the use of metal screens in the plaster layer. This work evaluated, through finite element computer modeling, the behavior of ceramic façade coatings with and without steel mesh reinforcement in the plaster layer, in different positions, under the action of temperature. Panel models with and without the use of galvanized steel mesh in the plaster layer were studied, obtaining maximum principal and shear stress values at the interfaces of the components of the coating system. The results showed stress peaks in the ceramic/grout transition, reaching 2.24 MPa in the model without reinforcement. The use of steel mesh in the upper position of the plaster, close to the surface layer, reduced the peak stress at the ceramic/adhesive mortar interface by 17% and the plaster/masonry interface by 27%, providing the best combination of results for the reduction of stresses in the coating system as a whole. |
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Artigo A influência da ambiência nos estados meditativos na percepção de terapeutas de saúde integrativa Villela, Mariana Silva Vergara, Lizandra Garcia Lupi Felippe, Maíra Longhinotti Resumen en Portugués: Resumo A concepção dos ambientes terapêuticos de Práticas Integrativas e Complementares de saúde (PIC) deve atender às suas necessidades específicas, distintas dos ambientes da medicina contemporânea convencional. Sendo a meditação uma das técnicas mais aplicadas nesse contexto e muito estudada cientificamente, esta pesquisa, exploratória e qualitativa, teve como objetivo conhecer a percepção dos terapeutas de PIC sobre a influência da ambiência nos estados meditativos. O escopo teórico transdisciplinar contempla Psicologia Ambiental, Humanização de Ambientes de Saúde e Neurociência aplicada à Arquitetura. Foram utilizadas técnicas de pesquisa elucidativas da interação humano-ambiental, como questionário e entrevista semi-estruturada, em uma amostra de quinze terapeutas. Os dados coletados foram tratados com análise de conteúdo. Os resultados indicam que, na percepção dos terapeutas, a ambiência pode influenciar os estados meditativos por meio de Atributos Tangíveis e/ou Observáveis e de Atributos Intangíveis e/ou Não-observáveis. O tamanho da amostra e a representatividade limitada de especialidades de PIC impede uma generalização indiscriminada dos resultados, embora os mesmos possam se desdobrar em futuras pesquisas e contribuir na idealização de ambientes terapêuticos afins.Resumen en Inglés: Abstract The design of therapeutic environments for Complementary and Integrative Health Practices (CIP) must meet their specific needs, which are distinct from those of conventional contemporary medicine. Since meditation is one of the most widely used and scientifically studied techniques in this context, this exploratory and qualitative research aimed to understand the perception of CIP therapists about how ambiance affects meditative states. The transdisciplinary theoretical scope includes Environmental Psychology, Humanization of Health Environments, and Neuroscience applied to Architecture. This qualitative study used questionnaires and semi-structured interviews to explore human-environment interactions in a sample of fifteen therapists. Collected data underwent content analysis. Results indicate that the ambience influences meditative states through Tangible and/or Observable Attributes and Intangible and/or Non-observable Attributes. Due to the small sample size and limited representation of CIP specialties, these results cannot be broadly generalized. However, this research provides a foundation for future studies and can inform the design of therapeutic environments for meditative states. |
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Artigo Análise estatística da rigidez de vigas de MLC confeccionadas com madeiras de pinus coladas com a resina RS 216-M baseada na ABNT NBR 7190-1:2022 Gomes, Nádia Barros Moraes, Matheus Henrique Morato de Christoforo, André Luis Molina, Júlio Cesar Resumen en Portugués: Este artigo examina a rigidez à flexão (EI) de vigas de madeira lamelada colada (MLC) de Pinus, utilizando equação analítica, testes experimentais e simulação numérica para validar as formulações da norma NBR 7190-1 (ABNT, 2022a). O estudo foi conduzido com madeira Pinus C30, com lamela unidas por adesivo resorcinol formol. Os testes realizados compararam as estimativas de rigidez à flexão derivadas de equação analítica proposta pela referida norma e de simulação numérica no software ANSYS com dados experimentais, aplicando o teste de Tukey para determinar a significância estatística das diferenças. Os resultados mostraram que tanto a verificação analítica quanto as simulações numéricas ofereceram previsões próximas aos valores experimentais, com discrepâncias menores que 10% em termos de erro percentual absoluto médio, validando assim a eficácia das formulações normativas para o dimensionamento de vigas de MLC. O estudo confirmou a adequação da madeira de Pinus para uso em aplicações estruturais na construção civil.Resumen en Inglés: This article examines the bending stiffness (EI) of glued laminated timber (glulam) beams made of Pinus wood, using analytical modeling, experimental test and numerical simulation to validate the formulations of the Brazilian standard NBR 7190-1 (ABNT, 2022a). The study was conducted with Pinus C30 wood, with lamella bonded by resorcinol-formaldehyde adhesive. The tests compared the bending stiffness estimates derived from analytical equation and proposed by the aforementioned standard and numerical simulations in the ANSYS software with experimental data, applying the Tukey test to determine the statistical significance of the differences. The results showed that both analytical verification and numerical simulations provided predictions close to experimental values, with discrepancies less than 10% in terms of mean absolute percentage error, thus validating the effectiveness of normative formulations for the design of glulam beams. The study confirmed the suitability of Pinus wood for use in structural applications in civil construction. |
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Artigo Durabilidade de pilares reforçados com CFRP sob ação da umidade Dalfré, Glaucia Maria Possan, Edna Lenzi, Fernanda Resumen en Portugués: Resumo Uso de Polímeros Reforçados com Fibras (PRF, ou Fiber Reinforced Polymers) é uma opção atrativa para o reforço de estruturas devido às características como baixo peso próprio, facilidade e versatilidade de aplicação, elevada resistência à tração, à fadiga e à corrosão. Entre as principais técnicas de aplicação de reforço com FRP ressalta-se a técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement), que consiste na aplicação de reforço por meio de colagem externa, expondo o compósito a agentes agressivos e a consequente perda de durabilidade quando não protegido. Este trabalho baseia-se na análise temporal de pilares curtos de concreto armado, reforçados externamente com mantas de fibra de carbono quando expostos à umidade em ensaio não acelerado. Os resultados indicaram aumento de capacidade de carga nos elementos reforçados com o aumento do número de camadas de material de reforço. Para além disso, o reforço aplicado de forma contínua apresentou melhor desempenho comparado ao elemento reforçado por confinamento discreto, independentemente da variação do número de camadas. Entretanto, redução da tensão média máxima foi observada após exposição à umidade por um período de 24 meses.Resumen en Inglés: Abstract The use of Fiber Reinforced Polymers (FRP) is an attractive option for strengthening structures due to characteristics such as low self-weight, ease and versatility of application, high tensile strength, fatigue and corrosion resistance. Among the main strengthening techniques with FRP, the EBR (Externally Bonded Reinforcement) technique stands out, which consists of applying strengthening materials through external bonding, exposing the composite to aggressive agents and the consequent loss of durability when not protected. Thus, this work is based on the temporal analysis of short reinforced concrete columns externally strengthened with carbon fiber sheets when exposed to moisture in non-accelerated testing. The results indicated an increase in load capacity in the strengthened elements with the increase in the number of layers of reinforcement material. In addition, the elements strengthened with continuous sheets showed better performance than those with discrete confinement, regardless of the variation in the number of layers. However, a reduction in the maximum mean tension was observed after exposure to humidity for 24 months. |
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Artigo Avaliação integrada ambiental e econômica da etapa de manutenções em edifício educacional Biasi, Bárbara Pretto Manfredini, Constance Passuello, Ana Ries, Robert Resumen en Portugués: Resumo A sustentabilidade em edificações representa o equilíbrio entre os fatores ambientais, econômicos e sociais ao longo do ciclo de vida. Em tal contexto, devido ao crescente desenvolvimento urbano e à intervenção construtiva, surge o debate sobre a redução dos efeitos ambientais adversos e do consumo excessivo de recursos na construção civil. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os potenciais impactos ambientais e econômicos de oito alternativas de materiais para pisos, janelas e pinturas internas – foram consideradas as substituições necessárias ao longo de 30 anos em um edifício público educacional representativo, em Porto Alegre, Brasil. O método incluiu a aplicação das ferramentas de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e Custo do Ciclo de Vida (CCV). Os resultados revelaram disparidades na análise integrada. As alternativas de pisos de madeira, janelas de madeira e pintura acrílica apresentaram os menores impactos ambientais. Já sob a ótica econômica, os menores custos foram os de pisos cerâmicos, janelas metálicas e pintura PVA. Nessa conjuntura, a discussão se desdobrou para proporcionar escolhas conscientes na tomada de decisões no setor da construção com resultados promissores e inéditos sobre a integração ACV-CCV. Esta abordagem integrada pode gerar melhor aproveitamento dos recursos naturais e dos investimentos econômicos.Resumen en Inglés: Abstract Sustainability in buildings represents the balance between environmental, economic, and social factors throughout the life cycle. In such a context, due to increasing urban development and construction intervention, the debate arises about reducing adverse environmental effects and excessive consumption of resources in civil construction. The objective of this research was to evaluate the potential environmental and economic impacts of eight material alternatives for flooring, windows, and paintings – were considered the replacement phase over a 30-year period of a representative public building in Porto Alegre, Brazil. The method included applying the Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Cost (LCC) tools. The results revealed disparities in the integrated analysis. The alternatives of wooden flooring, wooden window frames, and acrylic painting had the lowest environmental impacts. From an economic perspective, the lowest costs were associated with ceramic flooring, metal frames, and PVA paint. At this juncture, the discussion unfolded to provide conscious choices in decision-making in the construction sector, bringing promising and unprecedented results regarding LCA-LCC integration. This integrated approach can lead to better use of construction materials, environmental resources, and economic investments. |
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Artigo Vulnerabilidade ao estresse térmico em assentamentos informais Alves, Kellyssa Loren de Lima Santos, Caroline Freire dos Resumen en Portugués: Resumo As mudanças climáticas globais e a rápida urbanização aumentam o risco de eventos climáticos extremos, tornando espaços urbanos focos de medidas de adaptação e mitigação. As desigualdades sociais inerentes a muitas cidades contribuem para acentuar fragilidades preexistentes, expondo a população a situações de risco ambiental e de saúde, por exemplo, como o estresse térmico. Em vista disso, o objetivo deste trabalho é verificar a vulnerabilidade ao estresse térmico no espaço aberto de um assentamento informal durante a ocorrência de onda de calor. Utilizou-se um índice multidimensional para avaliação da vulnerabilidade ao estresse térmico. Para tanto, realizou-se um levantamento de campo na favela de Paraisópolis, São Paulo, para coleta de dados meteorológicos e aplicação de questionários aos pedestres locais. Os resultados indicaram que o índice PET (temperatura fisiológica equivalente) subestimou a real avaliação dos pedestres em relação à sensação térmica. Considerando o índice multidimensional, aproximadamente um quarto da amostra encontra-se em alta ou muito alta situação de vulnerabilidade, sendo que os indicadores individuais que contribuíram para maior vulnerabilidade foram baixa escolaridade, idade avançada e presença de diabetes e/ou hipertensão. Dessa forma, há indicação de que populações residentes em favelas estão sujeitas ao estresse térmico e expostas a riscos à saúde.Resumen en Inglés: Abstract Global climate change and rapid urbanization increase the risk of extreme weather events and turn urban spaces into focal points for adaptation and mitigation measures. The social inequalities inherent in many cities exacerbate pre-existing vulnerabilities and expose the local population to environmental and health risk situations, for example, such as heat stress. Given this, the objective of this work is to assess the vulnerability to thermal stress in the open spaces of informal settlements during the occurrence of a heat wave. A multidimensional index was used to evaluate this vulnerability. To achieve this, a field survey was carried out in the Paraisópolis slum, São Paulo, to collect meteorological data and administer questionnaires to pedestrians. The results indicated that the PET (physiological equivalent temperature) index underestimated pedestrians’ actual thermal sensation. Considering the multidimensional index, approximately a quarter of the sample was found to be in a high or very high vulnerability situation, with the key individual factors contributing to the higher vulnerability being low education, advanced age, and the presence of diabetes and hypertension. Therefore, the findings suggest that populations residing in slums are susceptible to thermal stress and exposed to significant health risks. |
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Article Performance of mortars with calcined construction waste powder and natural or artificial aggregates Proença, Melissa Oliveira, Dayana Ruth Bola Risson, Kathleen Dall Bello de Souza Possan, Edna Medeiros, Marcelo Henrique Farias de Resumen en Portugués: Resumo A circularidade nos processos industriais é fundamental para o aproveitamento de diferentes tipos de resíduos. Este estudo explora o uso de pós mistos de resíduos de construção e demolição (RCD), calcinados a 800 ºC, para substituir o cimento Portland em níveis de 25 a 45% em argamassas de revestimento com agregados miúdos naturais e artificiais (areia de brita). Argamassas foram produzidas com proporções de 1:4, 1:5 e 1:6 (cimento: agregado miúdo), avaliando propriedades no estado fresco e no estado endurecido. O desempenho ambiental foi avaliado, considerando as emissões de CO2 e o consumo de ligante. Argamassas contendo 25% de pós reciclados apresentaram desempenho mecânico semelhante às argamassas com o cimento de referência (FPC). Misturas com agregados artificiais incorporaram menos ar, reduzindo a porosidade e a absorção de água, melhorando o desempenho mecânico em até cinco vezes em comparação com misturas com agregados naturais. O uso de pó de RCD reduziu as emissões de carbono da argamassa em até 30%, enquanto a presença de agregados artificiais reduziu as emissões em até 6% das misturas. Este estudo demonstra o potencial dos resíduos mistos de RCD como substitutos do cimento e agregados artificiais como alternativa à areia natural, promovendo uma economia circular e reduzindo as emissões de CO2.Resumen en Inglés: Abstract The circularity in industrial processes is fundamental to different waste type applications. On this context, this study uses mixed construction and demolition waste (CDW) powders, calcined at 800 ºC, to replace Portland cement at 25 to 45% levels in coating mortars with natural and artificial fine aggregates (crushed sand). Mortars were produced with 1:4, 1:5, and 1:6 ratios (cement: fine aggregate), assessing fresh-state properties and hardened-state properties. Environmental performance was evaluated considering CO2 emissions and binder consumption. Mortars containing 25% recycled powders showed similar mechanical performance to mortars with reference Portland cement (FPC). Mixtures with artificial aggregates incorporated less air, reducing porosity and water absorption, improving mechanical performance by up to five times compared to natural aggregates. The CDW powder use reduced mortars carbon emissions up to 30%, while the artificial aggregates presence reduced emissions up to 6%. So, this study demonstrates the mixed CDW powders potential as a replacement for cement and the artificial aggregate potential to improve aspects related to circular economy and CO2 emissions reduction. |
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Artigo Viabilidade tecnológica do uso da madeira de laranjeira (Citrus sinensis) para produção de painel cimento-madeira Costa, Amanda Thayana da Silva Trianoski, Rosilani Iwakiri, Setsuo Reis, Cibelle Amaral Resumen en Portugués: A geração de produtos de madeira reconstituída, como painéis cimento-madeira, promovem a reutilização de resíduos e incentivam o uso de materiais sustentáveis na construção civil. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade técnica da espécie Citrus sinensis para produção de painel cimento madeira, bem como o efeito do pré-tratamento das partículas e da adição de microssílica nas propriedades. As propriedades físico-químicas da madeira provenientes de plantio comercial ao final do ciclo produtivo, localizados no Pará foram avaliadas. Os painéis cimento-madeira foram produzidos com densidade nominal de 1,20g/cm³, utilizando cimento Portland, partículas da madeira sem e com tratamento químico (proporção 2,75:1) e adição de microssílica (10%). As propriedades foram avaliadas conforme normas europeias, e o delineamento estatístico foi em arranjo fatorial. Os resultados mostraram que os pré-tratamentos das partículas, especialmente em água fria e quente, melhoraram as propriedades físico-mecânicas dos painéis. A adição de microssílica não apresentou efeito significativo. Os resíduos da madeira de laranjeira mostraram potencial promissor para a produção de painéis cimento-madeira.Resumen en Inglés: The manufacture of reconstituted wood products, such as wood-cement panels, promote the reuse of waste and encourage the use of sustainable materials in civil construction. The aim of this study was to assess the technical viability of the Citrus sinensis wood waste for the production of wood cement panels, as well as the effect of pre-treating the particles and adding microsilica on the properties. The physical and chemical properties of the wood from commercial plantations at the end of the production cycle, located in Pará (Brazil) were assessed. The wood-cement panels were produced with a nominal density of 1.20g/cm³, using Portland cement, wood particles without and with chemical treatment (ratio 2.75:1) and the addition of microsilica (10%). The properties were evaluated according to European standards using a factorial design. The results showed that pre-treating the particles, especially in cold and hot water, improved the physical-mechanical properties of the panels. The addition of microsilica had no significant effect. Orange wood waste showed promising potential for the production of wood-cement panels. |
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Artigo Caracterização do processo de deterioração do concreto em ambiente com sulfato de amônio: expansão, microestrutura e aspectos mecânicos Martins, Monalisa Coelho Langaro, Eloise Medeiros, Marcelo Henrique Resumen en Portugués: Resumo O sulfato de amônio é um importante componente para a fabricação de fertilizantes. Esse insumo agrícola costuma ser armazenado em estruturas de concreto, o que pode resultar em deterioração precoce, acarretando gastos com reabilitação estrutural. Nesse contexto, a pesquisa teve como objetivo analisar a ação do sulfato de amônio na matriz cimentícia e os efeitos do seu mecanismo de degradação. As análises consistiram em corpos de prova de concreto e pasta, produzidos com CPV-ARI, que foram monitorados por 365 dias a partir dos ensaios de expansão, variação de massa, resistência à tração e à compressão e ensaios microestruturais. Para este estudo, parte dos corpos de prova foram inseridos em solução agressiva de sulfato de amônio, com concentração de 9,3% de (NH₄)₂SO₄. A outra parte (referência) foi inserida em solução saturada de hidróxido de cálcio. Aos 365 dias, as séries em solução de sulfato de amônio tiveram uma redução de 58% na resistência à compressão quando comparadas com a série de referência, além de perda de seção. Foram observadas também precipitações de gipsita na superfície das séries em solução agressiva, além de fissuras e desplacamento das amostras. Concluiu-se que faltam informações normativas e procedimentos quanto ao mecanismo de degradação do sulfato de amônio.Resumen en Inglés: Abstract Ammonium sulfate is an important component in the production of fertilizers. This agricultural input is commonly stored in concrete structures, which can lead to premature deterioration and increased costs associated with structural rehabilitation. In this context, this research aimed to investigate the effects of ammonium sulfate on the cementitious matrix and its degradation mechanism. Concrete and paste specimens were therefore produced with CPV-ARI and were monitored over a period of 365 days through expansion tests, mass variation, tensile and compressive strength tests, and microstructural analyses. Part of the specimens was immersed in an aggressive ammonium sulfate solution with a concentration of 9.3% (NH₄)₂SO₄, while the reference group was immersed in a saturated limewater solution. After 365 days, the specimens exposed to the ammonium sulfate solution exhibited a 58% reduction in compressive strength compared to the reference series, along with cross-sectional loss. Gypsum precipitations were also observed on the surface of the exposed specimens, as well as cracking and spalling. It was concluded that there is a lack of standardized information and procedures regarding the degradation mechanism induced by ammonium sulfate. |
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Artigo Modelos de prognóstico de produtividade na construção civil: caracterização e análise crítica comparativa em estudo de caso Correa, Marcelo Inocêncio Ferreira Brandstetter, Maria Carolina Gomes de Oliveira Romagnoli, Larsson Diogo Seabra Coelho Resumen en Portugués: Resumo As taxas de produtividade utilizadas como referência por construtoras, de maneira geral, são obtidas de forma empírica, por meio de banco de dados de projetos anteriores, ou com base em índices de referência de manuais de orçamentação. Entretanto, a prática de indicadores médios de produtividade significa uma postura simplificada demais ante as atuais necessidades de entendimento mais aprofundado das atividades de construção, haja vista a grande quantidade de fatores de conteúdo e contexto que podem influenciar os serviços. Uma alternativa de prever a produtividade é por meio de modelos de previsão ou prognóstico, abordagens sistemáticas utilizadas para desenvolver representações matemáticas ou computacionais que descrevem a realidade de um sistema, processo ou fenômeno. Assim, este trabalho tem como objetivo aplicar e comparar quatro diferentes técnicas de modelagem para prognóstico da produtividade, sendo dois modelos estatísticos e dois modelos de inteligência artificial. Com base em nove fatores de entrada de conteúdo e contexto considerados significativos para serviços de execução de formas de concreto, o prognóstico da produtividade foi realizado e os diferentes modelos empregados foram avaliados e comparados. Os resultados demonstram que nem sempre é possível encontrar em um único modelo os melhores parâmetros de assertividade.Resumen en Inglés: Abstract The productivity rates used as references by construction companies are generally obtained empirically, either through databases of previous projects or based on reference indices from budgeting manuals. However, the use of average productivity indicators represents an overly simplistic approach considering the current need for a deeper understanding of construction activities, given the large number of content and context factors that can influence services. An alternative for predicting productivity lies in forecasting models, which are systematic approaches used to develop mathematical or computational representations that describe the reality of a system, process, or phenomenon. Thus, this study aims to apply and compare four different modeling techniques for productivity forecasting, including two statistical models and two artificial intelligence models. The productivity forecasting was carried out based on nine content and context input factors deemed significant for concrete formwork execution services. The different models employed were evaluated. The results demonstrate that it is not always possible to find the best accuracy parameters within a single model. |
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Artigo Ferramenta gráfica para análise térmica e lumínica de fachadas e definição de tipo de vidro e sombreamento horizontal em escritórios climatizados de três climas brasileiros Nome, Natália de Queiroz Westphal, Fernando Simon Resumen en Portugués: Resumo Este artigo apresenta uma ferramenta gráfica para definição de parâmetros de janelas com foco no desempenho térmico e luminoso em três climas brasileiros: São Paulo, Belo Horizonte e Manaus. A abordagem considera carga térmica de resfriamento, Autonomia Espacial da Luz do Dia (sDA) e Exposição Anual à Luz Solar (ASE), variando relação janela-parede (WWR), fator solar do vidro (FS), ângulo vertical de sombreamento (AVS) e oito orientações solares, sem entorno urbano. As simulações, realizadas via EnergyPlus e Radiance com o plugin Honeybee no Grasshopper para Rhinoceros 3D, mostram como esses parâmetros afetam simultaneamente os desempenhos térmico e luminoso. Os resultados indicam que fachadas com alto WWR são viáveis quando associadas a estratégias de controle solar, permitindo também o uso de vidros com maior transmissão luminosa. Verificou-se que é possível obter cargas térmicas similares às de WWRs reduzidos (~30%), mantendo elevados níveis de iluminação natural, o que nem sempre ocorre com WWRs baixos. Propõe-se, por fim, um ábaco que cruza parâmetros de projeto e indicadores de desempenho, oferecendo uma ferramenta prática e didática para auxiliar o projeto de aberturas em fachadas.Resumen en Inglés: Abstract This article presents a graphical tool for defining window parameters with a focus on thermal and daylight performance in three Brazilian climates: São Paulo, Belo Horizonte, and Manaus. The approach considers cooling load, Spatial Daylight Autonomy (sDA), and Annual Sunlight Exposure (ASE), while varying the window-to-wall ratio (WWR), solar heat gain coefficient (SHGC), vertical shading angle (VSA), and eight solar orientations, in a context without surrounding urban obstructions. Simulations were carried out using EnergyPlus and Radiance, through the Honeybee plugin for Grasshopper in Rhinoceros 3D. Results show how these parameters simultaneously influence thermal and daylight performance. It was found that façades with high WWRs can be viable when combined with solar control strategies, allowing the use of glazing with higher visible transmittance. Similar cooling loads to those of reduced WWRs (~30%) can be achieved while maintaining high levels of natural daylight—an outcome not always observed with small window areas. Finally, a design chart is proposed, correlating design parameters and performance indicators, providing a practical and didactic tool to support the design of façade openings. |
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Article Strategies for green Building label adoption in Brazil: a Validated Interpretative Structural Modeling (VISM) approach Santana, Wylliam Bessa Maués, Luiz Maurício Furtado Oliveira, Fabriccio de Almeida Moreira, Felipe de Sá Resumen en Portugués: Resumo Em todo o mundo certificações de construções verdes proporcionam um modelo para a certificação de construções mais sustentáveis, com benefícios para a saúde e conforto dos usuários e da sociedade. Contudo, o número de construções verdes certificadas permanece baixo comparado ao de países desenvolvidos. Com o objetivo de fomentar a adoção de certificações no Brasil, esta pesquisa desenvolveu um modelo de estratégias utilizando a técnica de Modelagem Estrutural Interpretativa Validada. Para sua construção foram utilizados dados de uma survey realizada com 78 tomadores de decisão da indústria de construção verde brasileira. Os resultados mostraram: (1) estratégias adotadas pelo governo têm um papel central na certificação de construções verdes, principalmente por meio da regularização e fiscalização de políticas ambientais; (2) certificadoras podem fomentar a adoção em países em desenvolvimento expandindo o uso de tecnologias verdes de baixo custo; (3) a liderança do governo e de empresas na certificação de edifícios pode fornecer as parcerias e a informação necessária para que pequenas e médias empresas entrarem no mercado. O modelo proposto contribui para o conjunto de conhecimentos sobre construção sustentável, particularmente em contextos de países em desenvolvimento, como o Brasil.Resumen en Inglés: Abstract Green Building Labels (GBLs) provide a global framework for certifying more sustainable buildings, offering benefits for user health, comfort, and society. However, the number of certified Green Buildings (GBs) in developing countries remains low compared to developed nations. To promote GBL adoption in Brazil, this study developed a strategic model using the Validated Interpretative Structural Modeling (VISM) technique. The model was built using data from a survey conducted with 78 stakeholders from the Brazilian GB industry. The results indicate that (1) government-led strategies play a central role in GB certification, primarily through the regulation and enforcement of environmental policies; (2) certification entities can boost GBL adoption in developing countries by enabling greater implementation of low-cost Green Building Technologies (GBTs); and (3) government and corporate leadership in GBL adoption can allow small and medium-sized enterprises (SMEs) to enter the market. The proposed model contributes to the body of knowledge on sustainable construction, particularly within developing country contexts such as Brazil. |
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Artigo Parafina microencapsulada com poli(álcool vinílico) incorporada em matriz sustentável para regulação térmica de edificações Carvalho, Murilo Barbosa de Ferraz, Andréa de Vasconcelos Sousa, José Getúlio Gomes de Resumen en Portugués: Resumo Neste trabalho foram misturadas parafinas sólida e líquida para ajustar o ponto de fusão visando uso como material de mudança de fase (MMF) na regulação térmica em edificações. O MMF foi microencapsulado por suspensão em revestimento polimérico de poli(álcool vinílico). Para incorporar 10% e 20% das microesferas foi adotado como material de construção o resíduo de gesso reciclado. A conversão do resíduo de gesso (CaSO4.2H2O) em aglomerante (CaSO4.0,5H2O) foi confirmada por difração de raios X. Análise térmica diferencial e termogravimetria definiram padrões para a conversão e revelaram características térmicas das microesferas como: estabilidade térmica e temperatura de fusão. Por microscopia eletrônica de varredura foi identificado o encapsulamento das microesferas e sua distribuição na matriz, com aglomerações. No estado fresco, as microesferas aceleraram o tempo de início de pega. Após o endurecimento foi percebida a redução da dureza superficial até 60,4% e a resistência a compressão 56,7%, em relação ao referencial. O desempenho térmico foi promissor, demonstrando atraso na elevação da temperatura quando aquecido e na redução quando resfriado. A diferença de temperatura do compósito para o resíduo de gesso reciclado chegou a ser de 3,8 °C no aquecimento e de 10 °C no resfriamento.Resumen en Inglés: Abstract In this work, solid and liquid paraffins were mixed to adjust the melting point for use as a phase change material (PCM) in thermal regulation of buildings. The MMF was microencapsulated by suspension in a polymeric coating of polyvinyl alcohol. To incorporate 10% and 20% of the microspheres, recycled gypsum waste was used as the construction material. The conversion of the gypsum residue (CaSO4·2H2O) into binder (CaSO4·0.5H2O) was confirmed by X-ray diffraction. Differential thermal analysis and thermogravimetry established standards for the conversion and revealed thermal characteristics of the microspheres, such as thermal stability and melting temperature. Scanning electron microscopy identified the encapsulation of the microspheres and their distribution in the matrix, with agglomerations. In the fresh state, the microspheres accelerated the onset time of setting. After hardening, a reduction in surface hardness of up to 60.4% and in compressive strength of 56.7% was observed, in relation to the reference. Thermal performance was promising, demonstrating a delay in the temperature rise when heated and a reduction when cooled. The temperature difference between the composite and the recycled gypsum residue was 3.8 °C when heated and 10 °C when cooled. |
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Article Influence of two ceramic substrates on water absorption and modulus of elasticity of rendering mortars Franchetto, Alessandro Simas Santos, Marcus Daniel Friederich Rabim, Lucas Leonardo Lima Bersch, Jéssica Deise Masuero, Angela Borges Resumen en Portugués: Resumo Em alvenarias, características do substrato influenciam o desempenho de argamassas de revestimento. Este estudo compara três tipos de argamassa (industrializada, de hidratação controlada e produzida em laboratório) aplicadas sobre dois blocos cerâmicos com distintos Índices de Absorção de Água Inicial (AAI) e produzidas em formas de metal/PVC. As argamassas foram caracterizadas nos estados fresco e endurecido, e seu AAI e módulo de elasticidade dinâmico determinados após aplicação sobre os blocos. Enquanto a argamassa industrializada apresentou maior variação no AAI com o tipo de substrato, utilizar blocos estruturais ou não estruturais não gerou diferença para a argamassa produzida em laboratório. Os tipos de argamassa e substrato influenciaram o módulo de elasticidade, com valores crescentes da argamassa de hidratação controlada, para a industrializada e a produzida em laboratório. Argamassas sobre blocos cerâmicos apresentaram módulo de elasticidade superior às produzidas em formas metálicas. Recomendam-se estudos quanto à porosidade, substratos não absorventes, impermeabilização lateral e a potencial transmissão de ondas pelo substrato.Resumen en Inglés: Abstract The characteristics of masonry substrates affect rendering mortar performance. This study compares three mortar types (dry-mix, ready-mix, and mortar produced in the laboratory) applied to two types of ceramic blocks differing in Initial Rate of Absorption (IRA) and cast in metal/PVC molds. Mortars were characterized in the fresh and hardened states, and their IRA and dynamic modulus of elasticity were determined after application onto the blocks. While the ready-mix mortar had the highest variation on IRA results depending on the substrate, for the mortar produced in the laboratory, using structural or non-structural blocks did not make a difference. Mortar and substrate types influenced the modulus of elasticity, with values rising from the ready-mix mortar to the dry-mix and that produced in the laboratory. Mortars on ceramic blocks had higher modulus than those in metal molds. Further studies are recommended on porosity, non-absorbent substrates, lateral waterproofing, and potential wave transmission through the substrate. |
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Article New approach for assessing user thermal resilience in buildings Brandelli, Talita Marini Modler, Nébora Lazzarotto Modler, Luís Eduardo Azevedo Cunha, Eduardo Grala da Medvedovski, Nirce Saffer Resumen en Portugués: Resumo O desempenho térmico das edificações afeta diretamente o bem-estar dos moradores que, em condições de desconforto, adotam medidas de adaptação, o que caracteriza a resiliência térmica. Este estudo de caso, realizado em um conjunto habitacional de interesse social localizado em Pelotas, no Rio Grande do Sul, busca contribuir para a análise da resiliência térmica no contexto brasileiro de Avaliação Pós-Ocupação. O objetivo é apresentar uma proposta de avaliação da resiliência térmica do usuário, baseada na integração de três elementos: o nível de conforto térmico do ambiente, calculado conforme a Norma ASHRAE 55; a percepção dos moradores quanto ao conforto térmico; e as estratégias de climatização adotadas. Como instrumentos, foram utilizados o monitoramento térmico das habitações ao longo de 365 dias e entrevistas com os moradores. Os resultados apontam alta resiliência ao frio, mas baixa resiliência ao calor, além de discrepâncias significativas entre os limites de conforto definidos pela norma e a percepção dos usuários. Como contribuição, o estudo apresenta a formulação de uma ferramenta para avaliar a resiliência térmica dos moradores, fundamentada na integração dos três aspectos analisados.Resumen en Inglés: Abstract The thermal performance of buildings directly influences residents' well-being. Under uncomfortable conditions, residents adopt adaptive measures, thereby characterizing thermal resilience. This case study, conducted in a social housing complex located in Pelotas, Rio Grande do Sul, Brazil, seeks to contribute to the analysis of thermal resilience within the Brazilian context of Post-Occupancy Evaluation. The objective is to present a proposal for assessing users’ thermal resilience, based on the integration of three elements: the level of thermal comfort in the environment, calculated according to ASHRAE Standard 55; the occupants’ perception of thermal comfort; and the climate control strategies employed. The study employed year-round thermal monitoring of homes over a 365-day period and interviews with residents. The results indicate high resilience to cold, but low resilience to heat, as well as significant discrepancies between the comfort limits established by the standard and users’ perceptions. As a contribution, the study presents the formulation of a tool for assessing thermal resilience, grounded in the integration of the three aspects analyzed. |
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Article Effects of thermal cycling accelerated aging on PET-Modified rendering mortars: a physico-mechanical analysis Lemos, Bárbara Yamaguti, Lucas do Carmo Oliveira, Victor Molieri de Higuti, Ricardo Tokio Akasaki, Jorge Luis Fioriti, Cesar Fabiano Resumen en Portugués: Resumo Este estudo avaliou argamassas de revestimento com substituição de 5%, 10%, 15% e 20% do agregado miúdo por flocos de politereftalato de etileno (PET), submetidas a envelhecimento acelerado por ciclos térmicos. Propriedades como fluidez, retenção de água, absorção por imersão, absorção capilar, permeabilidade ao vapor, resistência à compressão, velocidade de pulso ultrassônico e módulo de elasticidade dinâmico foram analisadas. O diâmetro médio de espalhamento foi maior para a mistura A10%. Tanto a absorção capilar quanto a imersão foram maiores para a mistura A20. Amostras não envelhecidas apresentaram maior permeabilidade ao vapor. A resistência à compressão foi maior para a mistura A15%, enquanto a maior velocidade de pulso ultrassônico foi observada na amostra sem PET. Concluiu-se que teores de PET de até 10% proporcionam um equilíbrio entre desempenho mecânico e durabilidade. Este estudo contribui para a aplicação de PET reciclado em argamassas de revestimento.Resumen en Inglés: Abstract This study evaluated rendering mortars with 5%, 10%, 15%, and 20% fine aggregate replacement by polyethylene terephthalate (PET) flakes, subjected to accelerated aging through thermal cycling. Properties such as fluidity, water retention, immersion absorption, capillary absorption, vapor permeability, compressive strength, ultrasonic pulse velocity, and dynamic modulus of elasticity were analyzed. The mean spreading diameter was highest for the A10% mix. Both capillary and immersion water absorption were highest for the A20% mix. Non-aged samples exhibited higher vapor permeability. Compressive strength was highest for the A15% mix, while the highest ultrasonic pulse velocity was observed in the PET-free sample. It was concluded that PET contents of up to 10% provide a balance between mechanical performance and durability. This study contributes to the application of recycled PET in rendering mortars. |
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Artigo Potencial de resfriamento radiativo para o céu no Brasil Amorim, Rafael Ponce de Leon Leder, Solange Maria Pedrini, Aldomar Souza Júnior, Teobaldo Gabriel de Resumen en Portugués: Resumo O resfriamento radiativo para o céu (RRC) ocorre devido às diferenças de temperaturas das superfícies terrestres e do céu. Sua aplicação no resfriamento passivo de edificações pode ser uma forma sustentável de remover o calor da edificação, sem aumentar a temperatura do entorno imediato. Apesar da predominância de clima tropical no Brasil, o RRC não é uma estratégia bioclimática difundida. O objetivo dessa pesquisa é discriminar o potencial de resfriamento radiativo para o Brasil, com base apenas nos dados climáticos do ano meteorológico típico (TMY), como primeiro passo para a investigação do seu efeito no ambiente construído. A pesquisa fez uso de 577 arquivos climáticos do tipo TMYx (2007-2021) para calcular o Potencial de Resfriamento Radiativo para o Céu (PRRC), e foram selecionados oito climas correspondentes às zonas bioclimáticas para avaliar a Depressão de Temperatura do Céu (DTC). A média anual do PRRC no Brasil foi de 53 W/m2, sendo mais elevada nas regiões semiáridas e secas do Nordeste e Centro-Oeste, e mais baixa nas regiões úmidas. A DTC foi maior nas cidades com clima tropical seco, Brasília, DF, e Goiânia, GO, alcançando 20 °C no período seco. Em contraste, Belém, PA, com clima equatorial, apresentou DTCs inferiores a 8 °C. As diferenças encontradas são significativas, mesmo considerando as limitações dos índices.Resumen en Inglés: Abstract Radiative sky cooling (RRC) occurs due to temperature differences between terrestrial surfaces and the sky. Its application in passive building cooling can be a sustainable way to remove heat from buildings without increasing the temperature of the immediate surrounding external environment. RRC is not a widely adopted bioclimatic strategy. This research aims to assess the potential for radiative cooling in Brazil based solely on Typical Meteorological Year (TMY) as a first step toward investigating its effects on the built environment. The study utilized 577 TMYx (2007-2021) climate files to calculate the Radiative Sky Cooling Potential (PRRC) and selected eight climates corresponding to bioclimatic zones to evaluate the Sky Temperature Depression (DTC). The annual average PRSC in Brazil was 53 W/m2, with higher values in the semi-arid and dry regions of the Northeast and Central-West and lower values in humid areas. The DTC was highest in cities with a dry tropical climate, such as Brasília/DF and Goiânia/GO, reaching 20 °C during the dry season. In contrast, Belém/PA, with an equatorial climate, showed DTCs below 8 °C. The differences found are significant, even considering the limitations of the indices. |
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Artigo Investigação paramétrica do efeito da transferência de momentos na resistência à punção de ligações laje-pilar Moraes, Rodrigo Fernandes Ferreira, Maurício de Pina Resumen en Portugués: Resumo Nas ligações laje-pilar são concentradas elevadas tensões de cisalhamento, favorecendo a ocorrência da ruptura por punção. Em projetos de edifícios, é comum a ocorrência da transferência de momentos desbalanceados na ligação laje-pilar, reduzindo significativamente a resistência à punção. Porém, algumas normas apresentam maior imprecisão para casos com momento desbalanceado. Nesse sentido, para investigar o efeito da transferência de momentos na resistência à punção de ligações laje-pilar de concreto armado sem armadura de cisalhamento, inicialmente, foram realizadas modelagens numéricas não lineares dos especimes ensaiados experimentalmente por Kruger (1999), utilizando o software de elementos finitos ATENA. Validaram-se os modelos computacionais por meio da comparação dos resultados de carga versus deslocamento, perfil de deslocamento vertical, evolução do dano e superfície de ruptura. A partir dessa validação, foi realizado um estudo paramétrico com base nesses modelos computacionais, variando a excentricidade de carregamento. Comparando-se os resultados obtidos da análise paramétrica com as previsões das normas americana e brasileira, foram obtidos resultados que indicam os efeitos provocados pela excentricidade na resistência à punção.Resumen en Inglés: Abstract In slab-column connections, high shear stresses are concentrated, favoring the occurrence of punching failure. In building design, the transfer of unbalanced moments in the slab-column connection is common, significantly reducing the punching resistance. However, some standards present greater imprecision for cases with unbalanced moment. In this context, to investigate the effect of moment transfer on the punching resistance of reinforced concrete slab-column connections without shear reinforcement, nonlinear numerical modeling of the specimens experimentally tested by Kruger (1999) was initially performed using the finite element software ATENA. The computational models were validated through the comparison of load versus displacement results, vertical displacement profiles, damage evolution, and failure surfaces. Based on this validation, a parametric study was carried out using these computational models, varying the loading eccentricity. By comparing the results obtained in the parametric analysis with the predictions of the American and Brazilian codes, results were obtained that indicate the effects caused by eccentricity on punching resistance. |
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Article Occupant behavior and energy consumption in residential buildings in a humid subtropical climate Zambonato, Bruna Faccin, Henrique Grigoletti, Giane de Campos Resumen en Portugués: Resumo Edificações consomem grande quantidade de energia e o usuário é um dos fatores que influenciam esse consumo, principalmente através de sua interação com a edificação e hábitos pessoais. Este artigo busca entender o comportamento do usuário em edifícios residenciais localizados em clima subtropical úmido, focando no conforto térmico e consumo de energia. Um questionário foi aplicado em 155 residências localizadas no sul do Brasil, obtendo-se as percepções dos usuários para conforto térmico e hábitos relacionados ao comportamento adaptativo. Adicionalmente, dados de consumo de energia mensal foram obtidos para 51 residências. Os resultados mostraram uma relação entre o comportamento do usuário, dados demográficos e consumo de energia. As principais ações levantadas foram abrir e fechar janelas e o uso de roupas conforme o conforto térmico. A renda familiar influenciou o uso de ar-condicionado artificial para aquecimento e a idade afetou as ações que os ocupantes assumem para atingirem o conforto térmico. Os padrões de ocupação e setpoints do ar-condicionado também foram influenciados pelo perfil das famílias. Este estudo reforça a importância de conhecer os perfis de ocupação das edificações para atingir sua maior eficiência energética.Resumen en Inglés: Abstract Buildings consume large amounts of electricity and occupant behavior is a key factor influencing this; mainly through interactions with the building and personal habits. This article investigates occupant behavior in multifamily housing in Brazil, a developing country with a humid, subtropical climate, focusing on thermal comfort and energy consumption. A survey was applied to residents of 155 homes located in Santa Maria, in southern Brazil, obtaining their perceptions of thermal comfort and adaptative behavior. Monthly energy consumption data were obtained for 51 homes. Results showed a relationship between occupant behavior, demographics, and energy consumption. The main actions investigated were opening and closing windows and wearing clothes according to thermal comfort. Occupant income influenced air-conditioning use for heating, and ages affected strategies to achieve thermal comfort. Occupation criteria and air-conditioning setpoints were also influenced by family characteristics. This study reinforces the importance of understanding building occupant profiles to achieve greater energy efficiency. |
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Artigo Previsão do consumo de água em centros de distribuição logística utilizando regressão linear múltipla Tognato, Adriano Henrique Gireli, Tiago Zenker Garcia, Patrícia Dalsoglio Pinheiro, Vinicius de Carvalho Neiva Vinha, Verena Corazza Silveira, Gabriel Gonçalves Resumen en Portugués: Resumo A expansão de centros de distribuição logística (CDs) exige ferramentas confiáveis de previsão de consumo de água para subsidiar decisões de investimento e gestão hídrica eficiente. Este estudo desenvolve e valida um modelo mensal de previsão em CDs utilizando regressão linear múltipla com dados em painel. O fluxo metodológico, replicável, envolveu a seleção das variáveis, a formação de um painel com dados de nove CDs no Brasil, a especificação do modelo, a estimação com inferência robusta e a avaliação da capacidade explicativa, da significância dos coeficientes, da multicolinearidade e de diagnósticos de resíduos. O desempenho foi comparado ao método baseado no consumo per capita. Os resultados indicam efeitos positivos e significativos da população mensal atendida, temperatura máxima média, pressão hidrostática mínima e quantidades de bacias sanitárias e chuveiros. A variável “torneiras” apresentou efeito positivo, porém reduzido, e o volume mensal de cargas distribuídas não foi relevante. Com alta capacidade explicativa, o modelo produziu previsões mais próximas dos valores observados e superou a abordagem per capita, oferecendo ganhos práticos ao planejamento e à gestão hídrica em CDs.Resumen en Inglés: Abstract The expansion of logistics distribution centers (DCs) demands reliable tools for forecasting water consumption to support investment and efficient management. This study develops and validates a monthly forecasting model for DCs using multiple linear regression with panel data. The replicable methodological flow included variable selection, panel construction with data from nine Brazilian DCs, model specification, estimation with robust inference (clustered standard errors), and evaluation of explanatory power, coefficient significance, multicollinearity, and residuals. Predictive performance was compared with the per-capita method. Results indicate positive and significant effects of service population, mean maximum temperature, minimum hydrostatic pressure, and numbers of flush toilets and showers. The number of faucets had a minor positive effect, while distributed cargo volume was not significant. The model showed strong explanatory and predictive performance, producing estimates closer to observed values and outperforming the per-capita approach, offering practical benefits for planning and water management in DCs. |
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Artigo Algoritmos de reforço na previsão da força máxima de aderência aço-concreto em barras finas Arruda, Vanderci Fernandes Moita, Gray Farias Carvalho, Eliene Pires Grossi, Marco Antônio Araújo Resumen en Portugués: Resumo O presente estudo visa desenvolver um modelo preditivo usando algoritmos de aprendizado por reforço. O objetivo principal é propor um método alternativo para a previsão da resistência de aderência entre aço-concreto. Os resultados obtidos indicam que os sistemas inteligentes desenvolvidos são eficazes na estimativa da resistência máxima de aderência, apresentando desempenho comparável ao de outros trabalhos sobre o mesmo tema. Observou-se que existe uma correlação entre um parâmetro do ensaio - o coeficiente de variação - e o desempenho do método computacional, reduzindo erro computacional. O uso da métrica “Indicador” possibilitou a comparação com outros estudas da literatura. Observou-se que o Indicador e o R² são inversamente proporcionais, notou também que existe uma correlação entre essas duas métricas em todos os trabalhos analisados. Por fim, conclui-se que os algoritmos de reforço se apresentam como ferramentas promissoras para o tratamento de problemas complexos, caracterizados por alta não linearidade e múltiplas variáveis, como é o caso da aderência aço-concreto uma vez que os resultados apontam para a viabilidade desses sistemas inteligentes como método alternativo e confiável para a previsão da força máxima de aderência.Resumen en Inglés: Abstract This study aims to develop a predictive model using reinforcement learning algorithms. The main objective is to propose an alternative method for predicting the bond strength between steel and concrete. The results obtained indicate that the intelligent systems developed are effective in estimating the maximum bond strength, with performance comparable to that of other studies on the same topic. It was observed that there is a correlation between a test parameter—the coefficient of variation—and the performance of the computational method, reducing computational error. The use of the “Indicator” metric enabled comparison with other studies in the literature. It was observed that the Indicator and R² are inversely proportional, and it was also noted that there is a correlation between these two metrics in all the studies analyzed. Finally, it is concluded that reinforcement algorithms are promising tools for dealing with complex problems characterized by high non-linearity and multiple variables, such as steel-concrete adhesion, since the results point to the viability of these intelligent systems as an alternative and reliable method for predicting maximum adhesion strength. |
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Artigo Análise experimental do comportamento ao cisalhamento de vigas de concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) Oda, Camilla Alonso Góes, Jorge Luis Nunes de Ferrari, Vladimir José Resumen en Portugués: Resumo O concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) é um material compósito onde as fibras atuam como reforço e controlam a abertura das fissuras, alterando o comportamento após ruptura da matriz. Fibras de aço inseridas no concreto aumentam a capacidade de vigas ao cisalhamento. O CRFA redistribui tensões de tração da diagonal fissurada pelo cisalhamento e aumenta a resistência. A ruptura por cortante é frágil em vigas com ausência ou insuficiente armadura transversal. A adição de fibras de aço em vigas promove ruptura dúctil e é alternativa na substituição dos estribos. A pesquisa tem por objetivo investigar a influência de fibras de aço no comportamento ao cisalhamento de vigas sem estribos. As fibras foram adicionadas a concretos de resistência à compressão 30 MPa e 40 MPa, em quantidades de 80, 100 e 120 kg/m3 (1%, 1,25% e 1,50%, respectivamente). As vigas foram solicitadas à flexão e o comportamento estrutural foi analisado. Resultados obtidos indicam alteração do modo de ruína frágil para dúctil com elevação significativa nos valores das forças e relação com o aumento na quantidade das fibras. As deformações específicas nas barras da armadura foram reduzidas com a presença das fibras. Os valores teóricos da capacidade resistente das vigas de CRFA estimados pela norma brasileira são praticamente iguais aos experimentais.Resumen en Inglés: Abstract Steel fiber reinforced concrete (SFRC) is a composite in which the fibers act as reinforcement and control crack opening, modifying the post-cracking behavior of the matrix. The addition of the steel fibers in concrete enhances the shear capacity of beams. SFRC redistributes tensile stresses in diagonally cracked regions due to shear and increases overall strength. Shear failure is brittle in beams lacking or having insuficiente transverse reinforcement. The addition of steel fibers in beams promotes a ductile failure mode and representes an alternative to the use of stirrups. This research aims to investigate the influence of steel fibers on shear behavior of beams without stirrups. Fibers were added to concrete mixes with compressive strength of 30 MPa and 40 MPa, in quantities of 80, 100, and 120 kg/m3 (1%, 1.25%, and 1.50%, respectively). The beams were subjected to flexural loading, and their structural behavior was analyzed. The results indicate a change in the failure mode from brittle to ductile, along with a significant increase in load capacity, correlated with the increase in fiber content. Strain in the reinforcement bars was reduced due to presence of fibers. Experimental values were accurately predicted by the formulation provided in the Brazilian standard. |
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Artigo Impacto da tecnologia bifacial de módulos fotovoltaicos: sistemas de geração distribuída sob condições operacionais reais Scarabelot, Letícia Toreti Rampinelli, Giuliano Arns Resumen en Portugués: Resumo A expansão da energia solar fotovoltaica desempenha papel estratégico na transição energética global, impulsionada por avanços tecnológicos que buscam maior eficiência e aproveitamento de recursos. Neste trabalho foram comparados sistemas fotovoltaicos de silício monocristalino bifacial (bPV) e monofacial (mPV), utilizando dados operacionais reais, quanto à geração de energia elétrica, produtividade e ganho bifacial ao longo de 36 meses. Os sistemas foram instalados em telhado metálico localizado em baixa latitude, no sul do Brasil. A literatura científica evidencia ganhos bifaciais principalmente em sistemas fotovoltaicos instalados em solo, onde o albedo é potencializado pela altura dos módulos. Assim, torna-se relevante mensurar o ganho energético em telhados, a fim de maximizar a geração de energia elétrica em áreas já edificadas. A produtividade média mensal foi de 107,05 kWh/kWp para o sistema mPV e 114,44 kWh/kWp para o bPV, representando uma superioridade média de 6,90% do sistema bifacial. O ganho bifacial (BG) médio mensal observado nos 36 meses de monitoramento foi de 7,63%. A análise do BG diário em janelas de 7 dias mostrou que, em dias ensolarados, a superioridade do bPV sobre o mPV atingiu em média 9,32%, enquanto em dias nublados foi de 6,65%. Os coeficientes de variação mensais foram mais elevados em julho, agosto e setembro, indicando maior variabilidade e corroborando o perfil atípico observado nesses meses em 2024.Resumen en Inglés: Abstract The expansion of solar photovoltaic energy plays a strategic role in the global energy transition, driven by technological advances that seek greater efficiency and resource utilization. This study compared bifacial (bPV) and monofacial (mPV) monocrystalline silicon photovoltaic systems, using real operational data, in terms of electricity generation, productivity, and bifacial gain over 36 months. The systems were installed on a metal roof located at a low latitude in southern Brazil. Scientific literature highlights bifacial gains, particularly in ground-mounted photovoltaic systems, where albedo is enhanced by the module height. Therefore, measuring energy gains on rooftops is important to maximize electricity generation in already built-up areas. The average monthly productivity was 107.05 kWh/kWp for the mPV system and 114.44 kWh/kWp for the bPV, representing an average 6.90% superiority for the bifacial system. The average monthly bifacial gain (BG) observed over the 36 months of monitoring was 7.63%. Analysis of daily BG over 7-day windows showed that, on sunny days, the superiority of bPV over mPV reached an average of 9.32%, while on cloudy days it was 6.65%. The monthly coefficients of variation were highest in July, August, and September, indicating greater variability and corroborating the atypical profile observed in these months in 2024. |
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Article Impact of biocidal and dispersant chemical admixtures on sustainable paints for construction containing granite and marble waste Lopes, Marcia Maria Salgado Moura, Hellen Regina de Carvalho Veloso Carvalho, José Maria Franco de Ribeiro, José Carlos Lopes Nalon, Gustavo Henrique Dias, Jean Carlos Bernardes Pedroti, Leonardo Gonçalves Resumen en Portugués: Resumo O reaproveitamento de resíduos de granito e mármore como pigmentos inertes em tintas ecológicas apresenta grande potencial. Contudo, a ausência de processos eficazes de dispersão e estabilização, aliada à baixa resistência biológica dessas formulações, pode comprometer seu desempenho. Este estudo investigou os efeitos de aditivos biocidas e dispersantes no desempenho de tintas látex PVA produzidas a partir de resíduos de granito e mármore. Os resultados indicaram que os teores ideais corresponderam a até 1,0% de biocida e a uma razão dispersante/pigmento inferior a 0,02, garantindo estabilidade adequada, resistência bacteriana e desempenho mecânico. O biocida reduziu o crescimento bacteriano de 10⁶ para 10¹ UFC/mL. Em contrapartida, embora o dispersante tenha melhorado a dispersão dos pigmentos e aumentado o poder de cobertura, ele reduziu a resistência à abrasão em mais de 70%. Em resumo, este estudo fornece orientações para a formulação de tintas sustentáveis com desempenho otimizado, recomendando baixos teores de dispersante e adição adequada de biocida.Resumen en Inglés: Abstract The reuse of granite and marble waste as inert pigments in eco-friendly paints shows great potential. However, the absence of effective dispersion and stabilization processes, combined with the low biological resistance of these formulations, may compromise their performance. This study investigated the effects of biocidal and dispersant additives on the performance of PVA latex paints made from granite and marble waste. The results indicated that the ideal dosages corresponded to up to 1.0% biocide and below 0.02 dispersant/pigment ratio, ensuring adequate stability, bacterial resistance, and mechanical performance. The biocide reduced bacterial growth from 10⁶ to 10¹ CFU/mL. In contrast, while dispersant improved pigment dispersion and increased hiding power, it reduced abrasion resistance by over 70%. In summary, this study provides guidance for formulating sustainable paints with optimized performance, recommending low dispersant and adequate biocide contents. |
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Edição especial: os melhores artigos do SIBRAGEC 2023 Monitoramento por IoT para avaliação de consumo de energia e água de ambiente laboratorial Barros, Natália Nakamura Montalvão, Aran Ruschel, Regina Coeli Ximenes, Talía Simões dos Santos Resumen en Portugués: Resumo Os consumos de energia e água operacionais de edificações são informativos e podem não refletir adequadamente os impactos ambientais. Para amenizar este problema, o monitoramento por Internet das Coisas (IoT) pode auxiliar na coleta de dados em tempo real e análise, de modo a oferecer subsídios para uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) mais precisa. O principal objetivo deste artigo é compreender as necessidades, dificuldades e benefícios da implantação de monitoramento IoT no auxílio à avaliação do consumo de energia e água operacional de ambiente laboratorial. A condução deste artigo seguiu a metodologia de pesquisa experimental. A arquitetura IoT utilizada possui 4 camadas, sendo estas: de percepção, dados, serviços e aplicações. Como necessidade, a interdisciplinaridade da equipe é um aspecto importante a ser considerado. Como dificuldades observaram-se problemas de comunicação com os dispositivos e latências na rede da internet local. Esta pesquisa confirmou pesquisas anteriores que afirmaram que o monitoramento por IoT traz maior precisão à ACV por considerar diferentes horizontes de tempo, e assim incorporar à variação no comportamento dos ocupantes, fatores característicos dinâmicos e fatores de ponderação dinâmica.Resumen en Inglés: Abstract Operational energy and water consumption of buildings are informative and may not adequately reflect environmental impacts. Internet of Things (IoT) monitoring can assist in real-time data collection and analysis to support a more accurate Life Cycle Assessment (LCA). The main objective of this article is to understand the needs, difficulties and benefits of implementing IoT monitoring to help evaluate energy and operational water consumption in a laboratory environment. The conduct of this article followed the experimental research methodology. The LCA-based IoT architecture has four layers: perception, data, services and applications. As a necessity, the interdisciplinarity of the team is an important aspect to be considered. As difficulties, communication problems with devices and latencies in the local internet network were observed. This research confirmed previous research stating that IoT monitoring brings greater precision to LCA by considering different time horizons, thus incorporating variation in occupant behavior, dynamic characteristic factors and dynamic weighting factors. |
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Edição especial: os melhores artigos do SIBRAGEC 2023 Urbanidade em catástrofe: a rejeição da vitalidade como estratégia Mauá, Lígia Beatriz Carreri Pina, Silvia Aparecida Mikami Gonçalves Resumen en Portugués: Resumo Este trabalho aborda a verticalização habitacional em cidades brasileiras que declinam da conexão com o espaço público. O objetivo é identificar a condição de urbanidade em uma área habitacional verticalizada recente, orientados por meio do diagnóstico das condições de conectividade, permeabilidade e acessibilidade, resultante das implantações de tais empreendimentos. A análise se dá pela perspectiva dos atributos de vitalidade e qualidade do espaço coletivo para a compreensão de uma região morfológica, tendo a cidade de Sorocaba-SP como estudo de caso. Para as análises, foram realizados levantamentos, mapeamentos e sistematizações que levaram à seleção da área verticalizada, o Parque Campolim. Os resultados apontam a verticalização recente como instrumento estratégico de viés neoliberal, que consolida territórios desconsiderando a esfera coletiva e a qualidade socioambiental. A verticalização contemporânea ocorre com a interferência de agentes econômicos que determinam, orientam e transformam, na ausência de um planejamento urbano adequado e sustentável, com empreendimentos que priorizam a lógica de maior lucro. Esse processo implica formas urbanas distantes da urbanidade almejada onde as relações humanizadoras como o caminhar e as convivências, bem como a permeabilidade e conectividade não são valorizadas, reforçando desigualdades sociais que podem comprometer o futuro de cidades que se desejam justas e inclusivas.Resumen en Inglés: Abstract This work examines the context of vertical housing development in Brazilian cities, which is declining in its connection with public space. The aim is to identify the condition of urbanity in a recent vertical housing area, guided by a diagnosis of the conditions of connectivity, permeability, and accessibility resulting from the implementation of such developments. The analysis is conducted from the perspective of the attributes of vitality and quality of the collective space for understanding a morphological region, with the city of Sorocaba-SP as a case study. For the analysis, surveys, mapping, and systematization were carried out, selecting the area of Parque Campolim. The results show the recent verticalization as a strategic instrument of the neoliberal city, consolidating territories without a collective sphere and socio-environmental quality. Contemporary verticalization is driven by economic actors who reshaped urban landscapes, prioritizing profit over sustainable planning. This process leads to urban forms far from the desired urbanity, where humanizing relationships such as walking and coexistence, permeability, and connectivity are not valued, reinforcing social inequalities that could jeopardize the future of cities that are supposed to be fair and inclusive. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2023 Enhancing indoor airflow: insights on cross ventilation through CFD simulations Bittar, Mariana Araujo, André Luís de Almeida, Odenir de Martins, Themis Sousa, Maurício Resumen en Portugués: Resumo Nos últimos anos, o processo de projeto arquitetônico tem experimentado avanços significativos devido ao design computacional, que possibilita a exploração de alternativas em tempo real por meio da modelagem paramétrica. No projeto de edifícios, uma compreensão abrangente dos sistemas de mensuração, especialmente no contexto da ventilação natural, pode orientar os processos de tomada de decisão por meio de testes com simulações computacionais. Este artigo tem como objetivo determinar os padrões de fluxo da ventilação natural em ambientes internos sob cinco condições específicas, utilizando a simulação em Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) no aplicativo Ansys Fluent® R22. Foram analisadas cinco configurações distintas e comparadas com uma amostra controle. Respeitando o rigor científico e empregando técnicas computacionais, foi possível obter inferências satisfatórias para o fluxo de ar em ambientes internos. Os achados indicam que o posicionamento diagonal das aberturas acelera substancialmente a velocidade do vento em ambientes internos. Essa estratégia de projeto substitui a necessidade de mais aberturas quando o objetivo é aumentar a velocidade do ar e a renovação do ar interno.Resumen en Inglés: Abstract In recent years, the architectural design process has undergone significant advancements due to computational design, enabling real-time exploration of alternatives through parametric modeling. In the design of buildings, a comprehensive understanding of measurement systems, particularly in the context of natural ventilation, can guide decision-making processes through tests using computational simulations. This paper aims to determine the flow patterns of natural ventilation in indoor environments under five specific conditions using Computational Fluid Dynamics Analysis (CFD) Ansys Fluent® R22. Five configurations are analyzed and compared to a control sample. Adhering to scientific rigor and employing computational techniques, it was possible to achieve satisfactory inferences for indoor airflow. Our findings indicate that the diagonal positioning of openings substantially accelerates wind speed in indoor environments. This design strategy supersedes the need for more openings when the goal is to enhance air speed and indoor air renewal. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2023 Environmental comfort concepts awareness: didactic-pedagogical experience in an Itinerant School Coutinho, Laís de Gusmão Lima, Eduardo Gasparelo Uzum, Monica dos Santos Dolce Cavalcanti, Cristina Kanya Caselli Resumen en Portugués: Resumo A Escola da Cidade é uma instituição que, desde sua criação, busca integrar práticas didático-pedagógicas inovativas no currículo de formação de arquitetos e urbanistas. A Escola Itinerante é uma dessas iniciativas, na qual os estudantes possuem a oportunidade de realizar uma viagem a cada semestre para uma cidade ou região da América Latina. Nesse contexto, o presente trabalho objetiva compartilhar a experiência didático-pedagógica realizada com alunos do primeiro ano em Escola Itinerante realizada no Vale do Paraíba. Foi desenvolvida uma atividade com foco na sensibilização desses alunos quanto aos conceitos de conforto ambiental, por meio de um caderno para preenchimento de respostas e elaboração de croquis. Optou-se por um instrumento intuitivo com a utilização de ícones e divisão em temáticas que conduzissem aos pontos fundamentais de análise sensorial para a compreensão da qualidade ambiental dos espaços visitados. Os resultados obtidos se demonstraram positivos na sensibilização e na ampliação do repertório técnico desses estudantes. Assim, o caderno pode ser replicado em atividades externas, como viagens e visitas técnicas, de outros cursos de Arquitetura e Urbanismo.Resumen en Inglés: Abstract The Escola da Cidade is an institution that seeks to integrate innovative didactic-pedagogical practices into the Architecture and Urbanism curriculum. Among these initiatives is the Itinerant School, wherein students have the opportunity to embark on a journey each semester to a city or region in Latin America. In this context, this paper aims to share the didactic-pedagogical experience conducted with first-year students during the Itinerant School in the Vale do Paraíba region. An activity was developed to sensitize these students to the concepts of environmental comfort, employing a booklet for answering questions and sketching. An intuitive exercise was created, incorporating icons, and organized into themes guiding the fundamental points of sensory analysis for the understanding of all aspects of the environmental quality of the visited spaces. The results obtained demonstrated a positive impact on sensitizing and expanding the technical repertoire of these students. Consequently, the booklet can be replicated in external activities, such as trips and technical visits, for other Architecture and Urbanism courses. |
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Special issue: the best paper of ENARC 2023 High-performance structural mortars with the admixture of silica fume from steel waste Fajardo, Abner Araújo Souza, Silvia Roberta Bueno, Zharry Ribeiro Macedo, Jordana Gonçalves de Lanna, Vinicius Ferreira Almeida, Fernando do Couto Rosa Aguilar, Maria Teresa Paulino Garcia, Dayana Cristina Silva Barbosa, Maria Teresa Santos, White José dos Resumen en Portugués: Resumo O objetivo do trabalho é avaliar a utilização de sílica ativa capturada em filtros de mangas nas propriedades mecânicas, físicas, durabilidade e microestrutura de uma argamassa estrutural de alto desempenho. O traço utilizado foi definido por meio do empacotamento de partículas e as seguintes propriedades foram avaliadas: resistências à compressão e tração, absorção de água, porosidade, módulo de elasticidade dinâmico, resistividade elétrica e microestrutura. A dosagem pelo empacotamento de partículas promoveu densificação da argamassa, melhorando a resistência mecânica e a durabilidade. Consequentemente, o efeito filer foi maximizado pelo empacotamento de partículas e efeito pozolânico promoveu melhoria das propriedades a longo prazo. Os resultados indicam que que é possível utilizar os resíduos provenientes da produção do silício metálico e ferro silício captada em filtros manga como sílica ativa.Resumen en Inglés: Abstract The objective of this work is to evaluate the use of silica fume captured in bag filters on the mechanical and physical properties, durability and microstructure of a high-performance structural mortar. The mix ratio was defined through particle packing and the following properties were evaluated: compressive and flexural strength, water absorption, porosity, dynamic modulus of elasticity, electrical resistivity and microstructure. Mixture proportion through particle packaging promoted densification of the mortar, improving the mechanical properties and durability. As a result, the filler effect was maximized by particle packing, and the pozzolanic effect promoted the improvement of properties in the long term. It is concluded that it is possible to use waste from producing metallic silicon and iron silicon captured in bag filters as silica fume. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Mechanical behavior of masonry made with modular soil-cement-CDW bricks Valim, Fernanda Assunção Gutierrez, Nelci Helena Maia Zanatta, Katia Cristina Martins e Silva, Leonardo Santos, White José dos Resumen en Portugués: Resumo Investigou-se a aplicação de areia reciclada de resíduos da construção e demolição (RCD) na mistura de solo-cimento para fabricação de tijolos modulares para alvenaria estrutural, avaliando-se tijolos e prismas. Primeiramente foi avaliado o teor de umidade ótima analisando as adições de RCD com 20%, 40%, 50% e 60%, em massa, na mistura de solo com 10% de cimento. Avaliou-se os tijolos quanto as características geométricas, resistência à compressão, densidade e absorção de água. A resistência à compressão foi analisada em diferentes idades (7, 14, 28, 56 e 530 dias). Já os prismas (250,75mm x 126,41 mm x 137,16 mm), com junta de argamassa de assentamento convencional de 5 mm, foram avaliados quanto a resistência à compressão, módulo de elasticidade e modo de falha, com idade de 530 dias. Os resultados demonstraram a viabilidade de uso do RCD, o qual aumenta a resistência à compressão dos tijolos, porém dificulta a moldagem, visto que diminui a coesão inicial. O fator de eficiência dos prismas foi de 57%. O modo de falha observado foi de tração nos tijolos e posterior propagação de trincas nas juntas - comportamento similar a materiais de ruptura frágil.As normas brasileiras se aproximaram do comportamento mecânico do material.Resumen en Inglés: Abstract The application of recycled sand from construction and demolition waste (CDW) in the soil-cement mixture for the manufacture of modular bricks for structural masonry was investigated, evaluating bricks and prisms. Firstly, the optimum moisture content was analyzed by analyzing the additions of CDW with 20%, 40%, 50% and 60%, by mass, in the soil mixture with 10% cement. The bricks were evaluated for their geometric characteristics, compressive strength, density and water absorption. The compressive strength of the bricks was analyzed at different ages (7, 14, 28, 56 and 530 days). The prisms (250.75mm x 126.41 mm x 137.16 mm), with a conventional 5 mm mortar joint, were evaluated for compressive strength, modulus of elasticity and failure mode, aged 530 days. The results demonstrated the feasibility of using CDW, which increases the compressive strength of the bricks, but makes molding difficult, as it reduces initial cohesion. The efficiency factor of the prisms was 57%. The failure mode observed was tension in the bricks and subsequent propagation of cracks in the joints - behavior similar to materials with brittle rupture. Brazilian standards approached the mechanical behavior of the material. |
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Special issue: the best paper of ENARC 2023 Performance of Portland clinker produced through the incorporation of asbestos cement wast (ACW) Santos, Tiago Assunção Cilla, Marcelo Strozi Ribeiro, Daniel Véras Resumen en Portugués: Resumo O processo de produção do cimento Portland é responsável por elevados impactos ambientais. Neste estudo, foi avaliada a incorporação de diferentes proporções de RCA (aproximadamente 24%, 49%, 74% e 86% em massa, correspondendo a níveis de 0,43%, 0,85%, 1,27% e 1,69% de SO3, respectivamente) em substituição à mistura de calcário e argila em blendas de clínquer Portland. Os efeitos dessa incorporação no processo de clinquerização foram analisados em diferentes temperaturas (1300 °C a 1450 °C). As fases formadas nos clínqueres produzidos foram identificadas por meio de difração de raios X (DRX), seguido pela produção dos cimentos, que foram posteriormente caracterizados fisicamente. A hidratação das pastas foi monitorada por DRX. Além disso, o desempenho mecânico das pastas confeccionadas com os cimentos produzidos também foi avaliado. A partir dos resultados obtidos, foi observado que o RCA atua como mineralizante em temperaturas mais baixas de clinquerização (1350 °C), resultando no aumento do teor de alita (C3S) nos clínqueres. Como consequência, os cimentos produzidos com RCA apresentaram um aumento na quantidade de fases hidratadas e resistências mecânicas superiores em idades precoces quando comparados ao cimento sem adição de RCA.Resumen en Inglés: Abstract The production process of Portland cement has significant environmental impacts involving the exploitation of deposits for raw materials and CO2 emissions. In this study, the incorporation of different proportions of asbesto cement waste (ACW) was evaluated, approximately 24%, 49%, 74%, and 86% by mass, corresponding to levels of 0.43%, 0.85%, 1.27%, and 1.69% of SO3, respectively, replacing the limestone and clay mixture in Portland clinker blends. The effects of this incorporation on the clinkering process were analyzed at different temperatures (1300 °C to 1450 °C). The phases formed in the produced clinkers were identified through X-ray diffraction (XRD), followed by the grinding process for cement production, which was subsequently characterized physically. The hydration of pastes was monitored by XRD. Additionally, the mechanical performance of pastes made with the produced cements was also assessed. From the results obtained, it was observed that ACW acts as a mineralizer at lower clinkering temperatures (1350 °C), resulting in an increase in the alite (C3S) content in the clinkers. Consequently, cements produced with ACW showed an increase in the amount of hydrated phases and superior mechanical strengths at early ages compared to the reference cement without the addition of ACW. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Influence of particle size on the pozzolanic reactivity of waste clay brick accessed by R3 test Paixão, Roberta de Souza da Carvalho, Vinícius Santos de Barbosa, Luanne Bastos de Britto Costa, Ana Rita Damasceno Gonçalves, Jardel Pereira Resumen en Portugués: Resumo A inclusão do Resíduo de Bloco Cerâmico (RBC) como Material Cimentício Suplementar (MCS) demanda um processo de beneficiamento orientado pela reatividade do material. Nesse sentido, o presente estudo avaliou a influência do tamanho de partículas sobre reatividade pozolânica do RBC. O RBC, com cinco distribuições granulométricas distintas, foi comparado ao metacaulim, argila natural e resíduo de porcelanato (RP). A avaliação da pozolanicidade baseou-se no teste R3, utilizando calorimetria isotérmica, quantificação do teor de água combinada, resistência à compressão e análise por DRX/Rietveld das pastas de cimentos tipo CPII-Z e CPIV. A redução do diâmetro D90% do RBC de 33 para 11 µm aumentou 50% na reatividade pozolânica. No entanto, para D90% inferiores a 11 µm, o incremento na reatividade (2%) pode não justificar os custos associados ao prolongamento da moagem. Os resultados evidenciaram a viabilidade na utilização do teste R³ e a importância do beneficiamento orientado pela reatividade, otimizando o potencial de reciclagem de novos materiais na produção de cimentos compostos.Resumen en Inglés: Abstract The inclusion of wastes of clay brick (WCB) as a supplementary cementitious material (SCM) demands a processing process guided by the reactivity of the material. In this sense, the present study evaluated the influence of particle size on the pozzolanic reactivity of WCB. WCB of five distinct particle size distributions was compared to metakaolin, natural clay, and waste of clay tile (WCT). The assessment of pozzolanicity was based on the R3 reactivity test, using isothermal calorimetry and quantification of bound water content, in addition to the compressive strength and analysis by XRD/Rietveld of composite cement pastes type CPII-Z and CPIV. Reducing the D90% diameter of the WCB from 33 to 11 µm promoted an increase of 50% in pozzolanic reactivity. However, for D90% diameters below 11 µm, the increase in reactivity (2%) may not justify the costs associated with prolonging the grinding process. The results highlighted the feasibility of using the R³ test and the importance of beneficiation guided by reactivity, aiming to optimize the recycling potential of new materials in the production of composite cements. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Evaluation of the physical and mechanical properties of cementitious boards with combined addition of cellulose microfiber and crystalline microcellulose Bilcati, Géssica Costa, Marienne do Rocio de Mello Maron da Holzmann, Henrique Ajuz Tamura, Sarah Honorato Lopes da Silva Resumen en Portugués: Resumo O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial da microfibra de celulose (FC) combinada com a microcelulose cristalina (MCC) para a produção de placas cimentícias. Corpos de prova foram confeccionados por prensagem e suas propriedades físicas e mecânicas foram avaliadas após 28 dias. Os resultados de módulo de ruptura e elasticidade indicaram que a formulação combinada FC 0.5-MCC 0.6 apresentou melhoria significativa quando comparadas as placas cimentícias de referência. Os resultados de inchamento em espessura e módulo de elasticidade de todas as placas cimentícias produzidas com adição combinada de microfibra de celulose e microcelulose cristalina, atendem os requisitos mínimos da norma para placas cimentícias, mostrando-se uma alternativa interessante para novas tecnologias em fibrocimento.Resumen en Inglés: Abstract This study aims to evaluate the potential of cellulose microfiber (FC) combined with crystalline microcellulose (MCC) to produce cementitious boards. Specimens were fabricated by pressing, and their physical and mechanical properties were evaluated after 28 days. The rupture modulus and elasticity results indicated that the combined formulation FC 0.5-MCC 0.6 significantly improved compared to reference cementitious boards. The swelling thickness and elasticity modulus results of all cementitious boards produced with the addition of cellulose microfiber and crystalline microcellulose meet the standard’s minimum requirements for cementitious boards, proving to be an exciting alternative for new technologies in fiber cement. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Incorporation of dregs and grits wastes in mortars: evaluation of mechanical performance and durability Falcão, Juliane Rodrigues Costa, Júlia da Rosa Marquezan, Leonardo Masuero, Angela Borges Dal Molin, Denise Carpena Coitinho Resumen en Portugués: Resumo O crescimento populacional acelerado em conjunto com o alto consumo de recursos naturais demandam pesquisas voltadas à utilização de resíduos. Os resíduos sólidos da indústria de celulose, provenientes do processo Kraft, possuem uma grande geração e até o momento, apesar de seu potencial, não possuem uma destinação adequada. Dessa forma, o artigo desenvolve um estudo acerca da análise de propriedades mecânicas e de durabilidade de argamassas de revestimento com a adição (7.5% e 15%) dos resíduos dregs e grits, comparando-as com uma mistura de referência. Os resultados indicam que o resíduo dregs incorporado à matriz cimentícia apresenta vantagens tanto em relação à referência quanto ao resíduo grits. O uso do dregs mostra melhores resultados para o desempenho mecânico e uma expansão por reação álcali-sílica equivalente à referência para o teor de 15% de adição. Contudo, quando utilizado o teor de 7.5% de dregs observa-se a maior expansão dentre todas as argamassas estudadas. Em ambos os resíduos se verifica um comportamento de expansão inversamente proporcional ao teor de adição dos resíduos. Com a adição de grits, verifica-se que todas as argamassas possuem características semelhantes em relação à referência. Sendo assim, identifica-se potencial de reaproveitamento de ambos os resíduos no âmbito do estudo.Resumen en Inglés: Abstract Accelerated population growth, coupled with high consumption of natural resources, requires research focused on waste utilization. Solid waste from the pulp mill, originating from the Kraft process, is generated in large quantities and, despite its potential, still lacks an adequate destination. This paper investigates the mechanical properties and durability of coating mortars with the addition (7.5% and 15%) of the dregs and grits wastes, comparing them to a reference mix. The results indicate that the incorporation of dregs into the cementitious matrix offers advantages over both the reference and the grits waste. The use of dregs shows better mechanical performance and an alkali-silica reaction expansion equivalent to the reference for the 15% addition. However, the 7.5% addition of dregs results in the highest expansion among all the mortars studied. Both residues exhibit an expansion behavior inversely proportional to the addition rate of the wastes. With the addition of grits, all mortars show characteristics similar to the reference. Thus, the study identifies the potential for reusing both residues. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Influence of alternative accelerators on the hydration and strength of Portland cement with phosphogypsum Costa, Rayara Pinto Medeiros, Matheus Henrique Gomes de Matsuura, Andreza Namie Suzuki, Seiiti Bergmann, Carlos Pérez Kirchheim, Ana Paula Resumen en Portugués: Resumo O fosfogesso (FOS), um subproduto da produção de ácido fosfórico, mostra potencial como substituto do gesso tradicional em formulações de cimento. No entanto, o flúor e fósforo presente na sua composição podem atrasar o tempo de pega e reduzir a resistência inicial no cimento Portland. O uso de aceleradores para hidratação e aumento de resistência pode contrabalançar esses efeitos, mas a literatura carece de informações suficientes. Esta pesquisa avalia a influência de aceleradores alternativos na hidratação do cimento com fosfogesso. Cloreto de sódio (NaOH), cloreto de cálcio (CaCl2), hidróxido de sódio (NaCl) e silicato de sódio (Na2SiO3) foram analisados. Calorimetria isotérmica e testes de resistência à compressão foram realizados em pastas de cimento. NaOH apresentou a maior resistência à compressão em 24 horas e calor acumulado, sugerindo seu potencial como acelerador de resistência. Na2SiO3 mostrou o desempenho mais baixo em comparação com a amostra de referência (REF). As resistências e taxas de reação do CaCl2 foram semelhantes às da REF. NaCl exibiu resistências e calor acumulado superiores aos de REF, indicando sua eficácia como acelerador.Resumen en Inglés: Abstract Phosphogypsum (PG), a byproduct of phosphoric acid production, shows potential as a substitute for traditional gypsum in cement formulations. However, the fluorides and phosphates in its composition can delay setting time and reduce early strength in Portland cement. The use of hydration and strength accelerators can counteract these effects, but the literature lacks sufficient information on the subject. This research evaluates the influence of alternative accelerators on the hydration of cement with phosphogypsum. Sodium chloride (NaOH), calcium chloride (CaCl2), sodium hydroxide (NaCl), and sodium silicate (Na2SiO3) were analyzed. Isothermal calorimetry and compressive strength tests were conducted on cement pastes. NaOH showed the highest 24-hour compressive strength and cumulative heat, suggesting its potential as a strength accelerator. Na2SiO3 exhibited the lowest performance compared to the reference sample (REF). The strengths and reaction rates of CaCl2 were similar to those of the REF. NaCl displayed higher strengths and cumulative heat than the REF, indicating its effectiveness as an accelerator. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Structural cementitious composites produced with fine recycled aggregate from concrete/ceramics wastes Castro, Thiago Ewerton Cobra Melo, Laura Viana de Silva, Paulo Henrique Vaz Almeida, Fernando do Couto Rosa Resumen en Portugués: Resumo Este trabalho tem como objetivo avaliar propriedades selecionadas de compósitos cimentícios estruturais com agregado miúdo reciclado em substituição à areia natural. As argamassas foram produzidas com agregados reciclados mistos (provenientes de resíduos de concreto/cerâmica) em teores de até 40%, sem pré-molhagem ou compensação de água. Os resultados da investigação experimental foram contrastados com a literatura atualizada em termos de consistência no estado fresco, resistência mecânica, porosidade, absorção de água e retração. Os resultados mostraram que apesar da redução de 20% na trabalhabilidade, a resistência à compressão não é afetada pela incorporação do agregado miúdo reciclado, atingindo valores acima de 50 MPa aos 28 dias. O teor ótimo em torno de 40% de agregado miúdo reciclado pode manter a porosidade, absorção de água e resistência à flexão no mesmo nível da amostra de referência. As retrações de secagem e autógenas são reduzidas em até 15% pela presença de agregado miúdo reciclado, que atua como agente de cura interna para argamassas com CP V-ARI e mesma relação água/cimento. Assim, são indicadas novas possibilidades para indústrias de concreto pré-fabricados e artefatos cimentícios.Resumen en Inglés: Abstract This paper aims to evaluate selected properties of structural cementitious composites with fine recycled aggregate as a replacement of natural sand. Mortars were produced with mixed recycled aggregate (sourced from concrete/ceramics wastes) in contents up to 40%, without pre-wetting or additional water. Experimental investigation results were contrasted with updated literature in terms of consistency in fresh state, mechanical strength, porosity, water absorption, and shrinkage. The results showed that despite of 20% reduction in workability, compressive strength is not affected by incorporation of fine recycled aggregate, reaching values above 50 MPa at 28 days. The optimal content around 40% of fine recycled aggregate can keep porosity, water absorption and flexural strength at the same level of the reference sample. Drying and autogenous shrinkages are reduced up to 15% by the presence of fine recycled aggregate, which acts as internal curing agent for mortars with CP V-ARI and same water/cement ratio. Thus, new possibilities for pre-cast concrete and cementitious artefacts industries are indicated. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Physical characteristics improvement of recycled concrete powder by mechanoactivation with and without grinding aid Risson, Kathleen Dall Bello de Souza Proença, Melissa Pastorini Oliveira, Dayana Ruth Bola Zara, Kátya Regina de Freitas Possan, Edna Resumen en Portugués: Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da mecanoativação com e sem auxiliares de moagem (GAs) nas características físicas do pó de concreto reciclado (RCP) para uso como material cimentício suplementar (MCS). O RCP foi submetido ao processo de mecanoativação em moinho de bolas planetário por 30, 60, 120, 180 e 240 minutos, utilizando três tipos de GAs (propilenoglicol (PG), sódio hexametafosfato (SHMP) e trietanolamina (TEA)), em diferentes níveis (0, 0.05, 0.1, 0.5 e 1%). O desempenho dos pós como SCM (substituição de 10%) foi avaliado em pastas quanto à consistência e resistência à compressão aos 7 dias. Considerando o menor tempo de moagem e o menor teor de auxiliar de moagem, a mecanoativação por 30 minutos com 0.5% de aditivo propilenoglicol (PG) reduziu o D50 de 20.99 para 8.85 µm e aumentou a SSA de 6.23 para 7.50 m²/g, sem alterar a cristalinidade. Os resultados em pastas indicaram que o uso dos auxiliares de moagem favoreceu o emprego do pó reciclado de concreto como MSC, com influência estatística significativa na resistência à compressão.Resumen en Inglés: Abstract This study aimed to evaluate the effect of mechanoactivation with and without grinding aids (GAs) on the physical characteristics of recycled concrete powder (RCP) for use as supplementary cementitious material (MCS). RCP was subjected to the comminution process in a planetary ball mill for 30, 60, 120, 180, and 240 minutes, using three types of grinding aids (propylene glycol (PG), sodium hexametaphosphate (SHMP) and triethanolamine (TEA)), at different levels (0, 0.05, 0.1, 0.5 and 1%). The powders’ performance as SCM (10% substitution) was evaluated in pastes on consistency and compressive strength at 7 days. Considering the shortest milling time and the lowest content of milling aid, mechanoactivation for 30 minutes with 0.5% propylene glycol (PG) additive reduced the d50 from 20.99 to 8.85 µm and increased the BET from 6.23 to 7.50 m²/g, without altering crystallinity. The results in pastes indicated that the use of grinding aids favored the use of recycled concrete powder as MSC, with a statistically significant score in particularity resistance. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Impact of the type and thickness of coating mortars produced with waste on the thermal performance of buildings Mendes, Vítor Freitas Carvalho, Aldo Ribeiro de Castro, Júlia Assumpção de Mendes, Júlia Castro Resumen en Portugués: Resumo O presente estudo investiga como diferentes tipos de argamassas de revestimento à base de resíduos, com espessuras variadas, afetam o desempenho térmico de edifícios. Simulações energéticas foram realizadas para 3 climas diferentes do Brasil. Para avaliar o desempenho térmico, foram utilizados os métodos de Carga Térmica (CT) e Graus-hora (GH). O desempenho térmico melhorou com o aumento da espessura da argamassa em climas frios e amenos. Em regiões quentes, o método CT resultou nesse efeito, enquanto o método GH indicou a tendência oposta. Os melhores resultados foram alcançados pela argamassa CM-Polystyrene-Foam (30mm) em climas frios, pela argamassa CM-Steelmakin-Slag (30mm) em climas amenos, e pela argamassa CM-Polystyrene-Foam (30mm) (método CT) e a argamassa de CM-Metakaolin+GlassWaste (30mm) (método GH) em climas quentes. Os resultados mostraram que a escolha correta de argamassas à base de resíduos e o ajuste adequado da espessura da argamassa podem promover um melhor desempenho térmico em edifícios, reduzindo impactos ambientais, economizando energia e melhorando o conforto do usuário.Resumen en Inglés: Abstract The present study investigates how different types of waste-based coating mortars, with varying thicknesses, affect thermal performance of buildings. Energy simulations were performed in 3 different Brazilian climates, assessing thermal performance through the Thermal Load (TL) and Degree-hour (DH) methods. The thermal performance improved with increased mortar thickness in cold and mild climates. In warm regions, the TL method demonstrated this effect, whereas the DH method indicated the opposite trend. The best results were achieved by 30-mm-CM-Polystyrene-Foam-mortar in cold climates, 30-mm-CM-Steelmakin-Slag-mortar in mild climates and 30-mm-CM-Polystyrene-Foam-mortar (TL method) and 30-mm-CM-Metakaolin+GlassWaste (DH method) in hot climates. The results demonstrated that the correct choice of residue-based mortars and the appropriate adjustment of mortar thickness can promote better thermal performance in buildings, reducing environmental impacts, saving energy, and improving user comfort. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2023 Recycled aggregates concrete: mechanical properties and structural performance of slab-column connections Portilho, Shara Katharine Melo Silva Puccini, Iana Ingrid Rocha Damasceno Lima, Layse Rafaele Furtado Moraes, Rodrigo Fernandes Ferreira, Maurício de Pina Oliveira, Marcos Honorato de Pereira, Manoel José Mangabeira Lima Neto, Aarão Ferreira Resumen en Portugués: Resumo Este artigo examina os impactos da substituição total de Agregados Graúdos Naturais (AGN) por Agregados Graúdos Reciclados de Concreto (ARCO) nas propriedades mecânicas do concreto no estado fresco e endurecido. Também investiga o impacto do ARCO na resposta e resistência de ligações laje-pilar com e sem armadura de cisalhamento. A substituição total do AGN pelo ARCO reduziu em 21,8% e 37,1% a resistência à compressão e tração do concreto no estudo da mistura de concreto. Variações nas propriedades mecânicas foram observadas no concreto utilizado nas ligações laje-pilar, mas devido à heterogeneidade do material, não puderam ser atribuídas apenas ao uso do ARCO. A utilização de concreto com 100% de ARCO reduziu em 5,6% e 12,6% a resistência à punção de lajes sem e com armadura de cisalhamento. A resposta carga-deslocamento e o padrão de fissuração das ligações laje-pilar não foram afetados pela utilização de 100% ARCO.Resumen en Inglés: Abstract This paper examines the impacts of the total replacement of Natural Coarse Aggregates (NCA) by Recycled Concrete Coarse Aggregates (RCA) on the mechanical properties in concrete's fresh and hardened state. It also investigates the impact of RCA on the response and resistance of slab-column connections with and without shear reinforcement. The total replacement of NCA by RCA reduced by 21.8% and 37.1% the compressive and tensile strength of concrete for the concrete mix investigation. Variations in mechanical properties were observed in the concrete used for slab-column connections, but due to material heterogeneity, they could not solely be attributed to the use of RCA. Using concrete with 100% RCA reduced in 5.6% and 12.6% the punching strength of slabs without and with shear reinforcement. The load-displacement response and the cracking pattern of the slab-column connections were not affected by the use of 100% RCA. |
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Edição especial: melhores artigos do SINGEURB 2023 Isócronas de tempo são um primeiro passo mais efetivo no planejamento de áreas adensáveis com foco na mobilidade a pé Okamoto, Carollina Hitomi de Oliveira Marins, Karin Regina de Castro Resumen en Portugués: Resumo O alcance de pedestres é um dos principais elementos a se considerar na definição da abrangência das áreas de adensamento urbano a partir de uma centralidade. O objetivo do artigo é analisar a definição da abrangência de áreas de adensamento urbano no contexto do Desenvolvimento Orientado ao Transporte (DOT), mediante aplicação de um raio simples a partir de estações de transporte de massa, frente à definição via isócronas de tempo de caminhada. É analisado o município de São Paulo, cujo Plano Diretor Estratégico (PDE) de 2014 adotou o raio de 600m como parâmetro para áreas adensáveis, ampliando-o para 700m na revisão de 2023. Os resultados indicam que, na macroescala, a área para adensamento urbano definida pelo raio simples do PDE-2023 é bastante similar à área delimitada pela linha isócrona de 10 minutos de caminhada, em termos quantitativos totais. No entanto, em microescala, há diversos locais com expansão ou redução de áreas para adensamento em relação a essa isócrona. Conclui-se que o raio simples não representa adequadamente o alcance de pedestres, omitindo elementos urbanos que impactam no acesso às estações. Já as linhas isócronas de tempo são um instrumento mais efetivo, pois incorporam certos efeitos morfológicos urbanos e permitem maior detalhamento do território alcançado em certo padrão de caminhada.Resumen en Inglés: Abstract Pedestrian reach is one of the main elements to consider when defining the scope of densification areas from a centrality standpoint. The aim of the article is to analyze the definition of the scope of urban densification areas in the context of Transit-Oriented Development (TOD), through the application of a simple radius from mass transit stations, compared to the definition via isochrones of walking time. The municipality of São Paulo was analyzed, whose Strategic Master Plan (PDE) of 2014 adopted a 600m radius as a parameter for areas to be densified, which was extended to 700m with the PDE revision in 2023. The results indicate that, on a macro scale, the urban densification area defined by the simple radius of the PDE-2023 is quite similar to the area delimited by the 10-minute walking isochrones, in total quantitative terms. However, on a micro scale, several locations were identified where there is an expansion or a reduction of areas for densification in relation to this isochrone. It is concluded that the simple radius does not adequately represent pedestrian reach, omitting urban elements that impact the access to stations. Time isochrones are a more effective instrument, as they incorporate certain urban morphological effects and allow for greater detail of the territory reached in a certain walking pattern. |
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Edição especial: os melhores artigos do SINGEURB 2023 Procedimento para análise integrada do adensamento construtivo e populacional e da oferta de calçadas no entorno de estações de transporte de massa Montmorency Silva, Thiago Canhos Moraes, Gabriel Maggio de Marins, Karin Regina de Castro Resumen en Portugués: Resumo O objetivo deste artigo é comparar a evolução do adensamento construtivo e populacional e a oferta de calçadas em uma área de incentivo ao adensamento urbano em São Paulo, entre 2010 e 2020. O estudo preenche uma lacuna na literatura sobre a coordenação entre crescimento vertical, populacional e adequação da infraestrutura para pedestres em áreas de adensamento intenso. Foram utilizadas métricas urbanas multidimensionais, baseadas em morfologia, uso do solo e infraestrutura de calçadas, com dados do Imposto Predial e Territorial Urbano - IPTU e Censos para examinar as mudanças urbanas. Sendo o método proposto passível de aplicação em contextos urbanos similares, ele foi adaptado com dados georreferenciados e visitas de campo. Os resultados indicam que, apesar do aumento na construção vertical, o crescimento populacional foi desproporcional e a infraestrutura de calçadas não acompanhou esse aumento, evidenciando deficiências nas condições de caminhabilidade. O estudo destaca a necessidade de políticas que alinhem adensamento com melhorias na infraestrutura pedestre, promovendo ambientes urbanos mais inclusivos.Resumen en Inglés: Abstract The objective of this article is to compare the evolution of building and population density and sidewalk availability in an urban densification incentive area in São Paulo between 2010 and 2020. The study addresses a gap in the literature concerning the coordination between vertical and population growth and the adequacy of pedestrian infrastructure in areas of intense densification. Multidimensional urban metrics were used, based on morphology, land use, and sidewalk infrastructure, with property tax (IPTU) and Census data employed to examine urban changes. As the proposed method is applicable to similar urban contexts, it was adapted with georeferenced data and field visits. The results indicate that, despite the significant increase in vertical construction, population growth was disproportionate, and sidewalk infrastructure did not keep pace with the increase in building density, revealing deficiencies in promoting adequate walkability. The study highlights the need for policies that align densification with improvements in pedestrian infrastructure, ensuring more inclusive and accessible urban environments. |
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Edição especial: os melhores artigos do SINGEURB 2023 Aspectos do licenciamento urbanístico considerando o risco de movimentos de massa em Nova Friburgo, RJ Monteiro, Flavia Lucia Di Gregório, Leandro Torres Mendonça, Marcos Barreto de Resumen en Portugués: Resumo A expansão urbana das últimas décadas, com ocupação inadequada em encostas, aumentou significativamente o risco da ocorrência de desastres nos municípios brasileiros. A dificuldade do ordenamento dessas áreas se reflete nos procedimentos de licenciamento urbanístico e ambiental, e o mapeamento de risco e a legislação, devem refletir uma ocupação responsável do território. Diante das incertezas científicas que envolvem o tema, o trabalho busca relacionar leis, normas, planos, mapas e manuais técnicos no Município de Nova Friburgo (RJ), tendo como referência, as obrigações da Lei 12.608/2012 e o princípio da prevenção em matéria de desastres. O objetivo do estudo é, portanto, promover uma observação dos instrumentos de análise concernentes à aprovação de empreendimentos urbanísticos em áreas suscetíveis à ocorrência de movimentos de massa em município da região serrana do Rio de Janeiro, apoiando-se no arcabouço técnico e na legislação vigente. Como resultado, a identificação das necessidades básicas de atendimento à norma, do aprimoramento da cartografia geotécnica e de procedimentos administrativos. A contribuição do trabalho se dá na organização de dados técnicos e jurídicos, para subsidiar o desenvolvimento de novos parâmetros de análise e recomendações concernentes à tomada de decisão sobre a ocupação do território.Resumen en Inglés: Abstract The urban sprawl of recent decades, with inadequate occupation of hillsides, has significantly increased the risk of disasters in Brazilian municipalities. The difficulty of planning these areas is reflected in urban and environmental licensing procedures, so risk mapping and legislation must reflect a responsible occupation of the territory. Because of scientific uncertainties surrounding the subject, the work searches laws, norms, plans, maps and technical manuals used in the Municipality of Nova Friburgo (RJ), to attend the obligations of Law 12.608/2012 and the principle of disaster prevention. The aim of the study is promote an observation of the analysis instruments concerning the approval of urban developments in areas susceptible to the occurrence of mass movements in a municipality in the mountainous region of Rio de Janeiro, based on the technical framework and legislation in force. As a result, the basic needs to comply the legislation like, the improvement of geotechnical mapping and administrative procedures. The work's contribution is the organization of technical and legal data to support the development of new analysis parameters and recommendations for decision-making on land use. |
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Edição especial: os melhores artigos do SINGEURB 2023 Avaliação da possibilidade de uso de espaços de lazer para atividades terapêuticas em saúde mental Duarte, Maria Raquel Barbosa Masiero, Érico Resumen en Portugués: Resumo Este artigo trata sobre a relação entre espaços públicos de lazer (EL) e saúde mental (SM). Transtornos mentais são mais frequentes no ambiente urbano. Após a reforma psiquiátrica, o cuidado às pessoas em sofrimento psíquico passa a acontecer em uma rede de pontos de atenção no território. Profissionais de diversos Centros de Atenção Psicossocial (CAPS) do país utilizam espaços abertos para atividades terapêuticas. Essas iniciativas poderiam ser ampliadas se os serviços de saúde mental dispusessem de condições adequadas, em termos de disponibilidade, acessibilidade e qualidade dos EL. O objetivo desse trabalho é verificar se os Espaços de Lazer no entorno dos CAPS de Ribeirão Preto, SP são adequados ao uso proposto. Para tanto, foi desenvolvido um quadro de indicadores e parâmetros referente à qualidade do espaço público. Foram analisados 21 EL no entorno de sete CAPS, com dados obtidos por meio de pesquisa documental e de levantamentos in loco. Foram considerados adequados ao desenvolvimento de atividades terapêuticas oito dos 21 EL analisados. As principais inadequações dos EL relacionam-se à falta de acessibilidade por transporte público e à ausência de mobiliário urbano adequado. A qualificação do sistema de espaços livres pode contribuir para a promoção da saúde mental nas cidades.Resumen en Inglés: Abstract This article deals with the relationship between public leisure spaces (LS) and mental health (MH). Mental disorders are more frequent in the urban environment. After the psychiatric reform, care for people in psychological distress began to take place in a network of care points in the territory. Professionals from Psychosocial Care Centers (CAPS) across the country use open spaces for therapeutic activities. These initiatives could be expanded if CAPS had adequate conditions in terms of availability, accessibility, and quality of EL. The objective of this work is to verify whether the leisure spaces near CAPS in Ribeirão Preto, SP are suitable for the proposed use. To this end, a framework of indicators and parameters relating to the quality of public space was developed. 21 ELs near seven CAPS were analyzed, with data obtained through documentary research and on-site surveys. Eight of the 21 EL analyzed were considered suitable for the development of therapeutic activities. The main inadequacies found are related to the lack of accessibility by public transport and the lack of adequate urban furniture. Qualifying the open space system can contribute to promoting mental health in cities. |
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Edição especial: os melhores artigos do SINGEURB 2023 Metodologia para cadastro urbano-ambiental de nova unidade de conservação: área de relevante interesse ecológico Floresta da Posse Coelho, Luiz Carlos Teixeira Silva, Sonia Maria Lima Barbalho, Leonardo Vieira Mangini, Silvia Paixão Linhares Oliveira, Nyelsen Fernandes de Silva, Andrew Santana da Costa, Lucas Soares da Resumen en Portugués: Resumo O presente trabalho apresenta uma metodologia envolvendo levantamentos e análise de índices de vegetação. A região escolhida foi a recém-criada Unidade de Conservação denominada Área de Relevante Interesse Ecológico Floresta da Posse. O objetivo final foi a integração dessa região ao Cadastro Territorial Multifinalitário da Cidade do Rio de Janeiro. Os produtos gerados incluíram: 1) inventário de bases cadastrais e produtos geoespaciais existentes; 2) levantamento topográfico dos limites e feições de interesse; 3) geração de um modelo digital de elevação e curvas de nível; 4) processamento de imagens de sensores ópticos; e 5) integração dos produtos geoespaciais ao Sistema de Informações Urbanas do Município do Rio de Janeiro (componente do Cadastro Territorial Multifinalitário). Os resultados apresentam não somente os produtos obtidos através das distintas geotecnologias, mas também uma análise referente à sua integração enquanto ferramenta de gestão e planejamento de Unidades de Conservação em diferentes cenários.Resumen en Inglés: Abstract This study presents a methodology involving surveys and vegetation index analysis. The chosen region was the newly established Conservation Unit called the Floresta da Posse Area of Relevant Ecological Interest. The ultimate goal was to integrate this region into the Multipurpose Land Cadaster of the City of Rio de Janeiro. The products generated included: inventory of existing cadastral bases and geospatial products; 2) topographic survey of boundaries and features of interest; 3) generation of a digital elevation model and contour lines; 4) processing of optical sensor images; and 5) integration of geospatial products into the Urban Information System of the Municipality of Rio de Janeiro (a component of the Multifunctional Land Registry). The results present not only the products obtained through various geotechnologies but also an analysis regarding their integration as a management and planning tool for Conservation Units in different scenarios. |
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Edição especial: os melhores artigos do SINGEURB 2023 Avaliação quantitativa do impacto das inundações no funcionamento da infraestrutura crítica de transporte Battemarco, Bruna Peres Rezende, Osvaldo Moura Miguez, Marcelo Gomes Resumen en Portugués: Resumo As inundações urbanas são eventos capazes de gerar falhas em infraestruturas, desencadeando efeitos em cascata. Isso ocorre devido à interdependência entre as diferentes infraestruturas críticas (IC), responsáveis por fornecer bens e serviços essenciais, como a de transporte. Nesse sentido, este trabalho busca avaliar o impacto das inundações no funcionamento da IC de transporte, visto que a manutenção do sistema em funcionamento é um dos pilares da resiliência urbana, pela possibilidade de continuar acessando serviços de apoio e prestando socorro. Para isso, é utilizado o Índice de Integridade do Sistema de Transporte, composto por três indicadores: (i) Severidade do Impacto nas Vias; (ii) Redução de Velocidade; e (iii) Dificuldade de Acesso e Interrupção do Tráfego Ferroviário. O índice foi aplicado à bacia do Rio Acari, no Rio de Janeiro, considerando a situação atual e um cenário de projeto, com medidas corretivas para falhas de drenagem. Os resultados demonstraram o impacto significativo das inundações na IC de transporte, com o cenário de projeto apresentando um valor cerca de 65% superior ao da situação atual, na escala da bacia. Entretanto, ficou evidente a necessidade de implementar medidas adicionais para aumentar a resiliência deste sistema, principalmente com a criticidade observada na escala local.Resumen en Inglés: Abstract Urban floods are events capable of causing infrastructures failures, triggering cascading effects. This fact occurs due to the interdependence among several critical infrastructures (CI), responsible for providing essential goods and services, such as transportation is an example. Therefore, this study aims to assess the impact of floods on the transportation CI, as maintaining this system operation is a pillar to urban resilience, since maintaining mobility is key for continuing providing services and civil defense aid. The Transportation System Integrity Index is used for this purpose, and it is composed by three indicators: (i) Road Impact Severity, (ii) Speed Reduction, and (iii) Difficult Access and Rail Traffic Interruption. The index was applied to the Acari River watershed in Rio de Janeiro, considering the current situation and a design scenario with corrective measures for the drainage system flaws. The results demonstrated a significant impact of floods on the transportation CI, with the design scenario showing a value around 65% higher than that of the current situation, in the watershed scale. However, the need to implement additional measures to enhance the system’s resilience became evident, especially with the criticality observed at the local scale. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Study of the use of LC3 cements containing different calcined clays and fillers Moreira, Gabriela Souza, Ariel Miranda de Elói, Fernanda Pereira da Fonseca Silva, Guilherme Jorge Brigolini Oliveira, Diogo Silva de Carvalho, José Maria Franco de Resumen en Portugués: Resumo Para mitigar as emissões de CO2 provenientes da produção de cimento, explora-se cada vez mais materiais cimentícios suplementares (SCMs) como substitutos do Cimento Portland (PC), como a argila calcinada, uma componente chave do LC³ (cimento de argila calcária calcinada). Este estudo avalia as propriedades das argamassas de LC³, em estado fresco e endurecido, utilizando três tipos de argilas calcinadas com diferentes teores de caulinita e substituindo o fíler calcário por resíduos de rochas ornamentais (OSW) para melhorar a trabalhabilidade e a ecoeficiência. As argamassas foram testadas mecanicamente em ambos os estados e sua ecoeficiência foi avaliada. A resistência à compressão das argamassas de argila calcinada diminuiu de 10% a 55% em comparação com a referência, exceto para a mistura de argila com 72% de caulinita. A resistência à flexão diminuiu de 8% a 28%. As misturas com OSW mostraram melhores resultados do que aquelas com calcário, melhorando a resistência à compressão em até 36% e reduzindo a porosidade através do refinamento dos poros. O LC³ demonstra maior ecoeficiência do que o cimento tradicional, apesar de ligeiras reduções na resistência mecânica.Resumen en Inglés: Abstract To mitigate CO2 emissions from cement production, supplementary cementitious materials (SCMs) are increasingly being explored as substitutes for Portland Cement (PC), such as calcined clay, a key component of LC³ (calcined limestone clay cement). This study evaluates the properties of LC³ mortars, in fresh and hardened state, using three types of calcined clays with different kaolinite contents and replacing the limestone filler with ornamental stone residues (OSW) to improve workability and eco-efficiency. The mortars were mechanically tested in both states and their eco-efficiency was evaluated. The compressive strength of calcined clay mortars decreased from 10% to 55% compared to the reference, except for the clay mixture with 72% kaolinite. The flexural strength decreased from 8% to 28%. Blends with OSW showed better results than those with limestone, improving compressive strength by up to 36% and reducing porosity through pore refinement. LC³ demonstrates greater eco-efficiency than traditional cement, despite slight reductions in mechanical strength. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Impact of bauxite residue and fly ash on Portland cement hydration Silveira, Luana Maria Vilaça da Romano, Roberto Cesar de Oliveira Cincotto, Maria Alba Pileggi, Rafael Giuliano Resumen en Portugués: Resumo O uso de subprodutos de processos industriais, como resíduo de bauxita (RB) e cinzas volantes (CV), como Materiais Cimentícios Suplementares (MCS) em combinação com o cimento Portland, é uma estratégia que promove o reaproveitamento de resíduos e reduz o impacto ambiental da produção de cimento. Além disso, um sistema ternário favorece interações químicas entre os materiais, mitigando os efeitos nocivos do RB (lixiviação de elementos perigosos e alta alcalinidade) sem a necessidade de processos energéticos intensivos. Este estudo avalia a influência do RB e da CV na hidratação do cimento Portland por meio de três sistemas: uma pasta de referência (apenas cimento), duas pastas binárias (70% de cimento e 30% de MCS) e uma pasta ternária (70% de cimento, 15% de RB e 15% de CV). O processo de hidratação foi analisado por calorimetria isotérmica, DRX e TGA. Os resultados mostram que os MCS aceleram a hidratação, reduzindo os períodos de indução e aumentando as taxas de reação. A CV, com seu alto fator de forma, intensifica a hidratação inicial ao facilitar a precipitação de hidratos, enquanto o RB contribui quimicamente, aumentando o conteúdo de portlandita e água quimicamente combinada. Ambos os MCS aceleram a hidratação pelo efeito de preenchimento devido às maiores áreas superficiais específicas. Esses achados ressaltam o potencial dos sistemas ternários para o uso seguro e sustentável de MCS na construção civil.Resumen en Inglés: Abstract The use of by-products from industrial processes, such as bauxite residue (BR) and fly ash (FA), as SCMs with Portland cement is a strategy that promotes waste reuse and reduces cement production’s environmental impact. Additionally, a ternary system fosters chemical interactions among materials, mitigating BR’s harmful effects (leaching of hazardous elements and high alkalinity) without requiring energy-intensive processes. This study evaluates the influence of BR and FA on Portland cement hydration through three systems: a reference paste (cement only), two binary pastes (70% cement, 30% SCM), and a ternary paste (70% cement, 15% BR, and 15% FA). The hydration process was analyzed using isothermal calorimetry, XRD, and TGA. Results show SCMs accelerate hydration, shortening induction periods and increasing reaction rates. FA, with its high shape factor, enhances early hydration by facilitating hydrate precipitation, while BR contributes chemically, increasing Portlandite and chemically bound water. Both SCMs accelerate hydration through the filler effect due to their larger specific surface areas. These findings highlight the potential of ternary systems for the safe, sustainable application of SCMs in construction. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Carbonation and wetting of synthetic C-S-H with Ca/Si 0.83 and 1.5 Lunardi, Monique Nobre, Thiago Ricardo Santos John, Vanderley Moacyr Resumen en Portugués: Resumo Este estudo explora a cinética de carbonatação e molhagem do silicato de cálcio hidratado sintético (C-S-H) com relação Ca/Si de 0,83 e 1,5 utilizando difração de raios X in situ (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com reflexão total atenuada in situ (ATR-FTIR) e análise termogravimétrica (TGA). No C-S-H de 0,83, os resultados de DRX indicam fases puras de C-S-H sem portlandita ou polimorfos de CaCO3, corroborando os achados de TGA. Mudanças mínimas sugerem incorporação de água. Por outro lado, o C-S-H de 1,5 exibe padrões distintos de XRD com picos de portlandita, indicando reação limitada do Ca(OH)2. Espectros de ATR-FTIR confirmam carbonatação em ambos, com características distintas. O C-S-H de 1,5 mostrou-se mais suscetível à carbonatação devido à maior disponibilidade de cálcio. Apesar da presença de portlandita, o C-S-H reage rapidamente com CO2, provavelmente devido à sua maior área superficial. O estudo oferece perspectivas sobre o comportamento de carbonatação do C-S-H e mudanças estruturais durante a exposição ao CO2 nas primeiras 24 horas da reação.Resumen en Inglés: Abstract This study explores the carbonation and wetting kinetics of synthetic calcium silicate hydrate (C-S-H) with Ca/Si ratios of 0.83 and 1.5 using in-situ X-ray diffraction (XRD), in-situ attenuated total reflection Fourier-transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), and thermogravimetric analysis (TGA). In 0.83 C-S-H, XRD results reveal pure C-S-H phases with no portlandite or CaCO3 polymorphs, corroborating TGA findings. Minor changes suggest water incorporation. Conversely, 1.5 C-S-H exhibits distinct XRD patterns with portlandite peaks, indicating limited Ca(OH)2 reaction. ATR-FTIR spectra confirm carbonation in both, with distinct features. 1.5 C-S-H proved to be more susceptible to carbonation due to enhanced calcium availability. Despite portlandite presence, C-S-H rapidly reacts with CO2, likely due to its higher surface area. The study offers insights into C-S-H’s carbonation behavior and structural changes during CO2 exposure in the first 24h of reaction. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Rheology of cement pastes with superplasticizer and nanocellulose crystals Safanelli, Nicolas Effting, Carmeane Schackow, Adilson Miranda, Katiusca Wessler Matos, Paulo Ricardo de Resumen en Portugués: Resumo A adição de nanocelulose em materiais cimentícios tem obtido destaque devido à capacidade de melhorar o desempenho do concreto. Todavia, os efeitos da nanocelulose nas propriedades reológicas de sistemas cimentícios não são totalmente compreendidos. Este trabalho investigou o efeito do uso de nanocelulose cristalina (CNC) na tensão de escoamento, viscosidade plástica e taxa de estruturação de pastas de cimento com e sem superplastificantes (SP). Diferentes teores de CNC foram adicionados (0,00 a 0,10% da massa de cimento) em pastas com e sem SP. Testes de reometria rotacional foram conduzidos até 80 minutos de hidratação. A adição de CNC aumentou a tensão de escoamento estática e a taxa de estruturação tanto das pastas sem SP (apenas teores acima de 0,02%) quanto das pastas com SP (todos os teores de CNC), nas quais os efeitos foram mais intensos. Quanto à tensão de escoamento dinâmica, apenas as pastas com SP foram afetadas. A viscosidade plástica diminuiu com a incorporação de CNC, tanto na presença quanto na ausência de SP. Tais achados sugerem que o uso de CNC pode ser útil em aplicações que requerem estruturação relativamente alta após o lançamento do material, enquanto mantêm boa capacidade de bombeamento, como na impressão 3D.Resumen en Inglés: Abstract The addition of nanocellulose to cement-based materials has gained significant attention in recent years due to its potential to improve concrete performance. However, the effects of nanocellulose on the rheological properties of cementitious systems are not fully understood. This work investigated the use of crystalline nanocellulose (CNC) and its effect on yield stress, plastic viscosity and structuration rate of cement pastes with and without superplasticizer admixtures (SP). Different contents of CNC were added (0.00-0.10 wt%) to pastes without and with SP. Rotational rheometry tests were conducted up to 80 min of hydration. Results showed that CNC addition increased static yield stress and structuration rate both of pastes without SP (only for contents above 0.02 wt% of CNC) and with SP (all CNC contents). These effects were more intense in pastes with SP. Regarding dynamic yield stress, only pastes with SP were affected by CNC addition. In turn, plastic viscosity decreased when CNC was incorporated, both in the presence and absence of SP. These findings suggest that CNC can be useful for applications that require relatively high structuration after the material is cast, while keeping a good pumpability (e.g. 3D printing). |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Effect of novel calcium sulfate compositions and lignosulfonate admixture on cement hydration and rheology Costa, Rayara Pinto Medeiros, Matheus Henrique Gomes de Ribeiro, Francisco Roger Carneiro Suzuki, Seiiti Bergmann, Carlos Pérez Kirchheim, Ana Paula Resumen en Portugués: Resumo Esta pesquisa examina os efeitos de diferentes combinações de sulfato de cálcio – gipsita natural (NG), fosfogesso não tratado (PG) e fosfogesso tratado com cal (NPG) – na hidratação e reologia do cimento Portland com um aditivo lignossulfonato. Três novas composições de sulfato de cálcio (SU I, II e III) foram avaliadas como reguladores de pega nos cimentos Portland dos tipos CEM I, II e III, com foco nos tempos de início e fim de pega, resistência à compressão, liberação de calor, produtos de hidratação e comportamento reológico. As composições são: SU I (30% PG, 70% NG), SU II (50% NPG, 50% NG) e SU III (100% NPG). Os resultados mostraram que o CEM III apresentou menor resistência inicial e tempos de pega mais longos em comparação aos cimentos CEM I e II, efeitos amplificados pelo aditivo lignossulfonato. Diferenças reológicas entre os cimentos foram atribuídas à hidratação retardada pelo PG, reduzindo a tensão de escoamento e a viscosidade. O estudo destaca como a composição do cimento, sulfatos de cálcio alternativos e aditivos interagem para influenciar as propriedades do cimento no estado fresco e endurecido.Resumen en Inglés: Abstract This research examines the effects of different calcium sulfate combinations—natural gypsum (NG), untreated phosphogypsum (PG), and lime-treated phosphogypsum (NPG)—on the hydration and rheology of Portland cement with a lignosulfonate admixture. Three novel calcium sulfate compositions (SU I, II, III) were evaluated as setting regulators in Portland cement types CEM I, II, and III, focusing on setting times, compressive strength, heat release, hydration products, and rheological behavior. The compositions are: SU I (30% PG, 70% NG), SU II (50% NPG, 50% NG), and SU III (100% NPG). Results showed that CEM III had lower early strength and longer setting times than CEM I and II, effects amplified by the lignosulfonate admixture. Rheological differences among cements were attributed to PG’s delayed hydration, reducing yield stress and viscosity. The study highlights how cement composition, alternative calcium sulfates, and admixtures interact to affect fresh and hardened cement properties. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Sulfuric acid attack of mortars containing blended cements with sugarcane bagasse ash and limestone filler Siqueira, Andréia Arenari de Toledo Filho, Romildo Dias Cordeiro, Guilherme Chagas Resumen en Portugués: Resumo O presente estudo avaliou a durabilidade de argamassas contendo cimentos compostos com cinza do bagaço de cana-de-açúcar e fíler calcário submetidas ao ataque por ácido sulfúrico. O empacotamento das argamassas foi calculado pelo Modelo de Empacotamento Compressível, e ensaios de resistência à compressão, absorção total de água e por capilaridade foram realizados, além de análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura. Embora as argamassas apresentassem valores similares de empacotamento, ambos os materiais cimentícios suplementares densificaram a microestrutura e reduziram a formação de gipsita após o ataque ácido. Apesar da cinza do bagaço de cana-de-açúcar ter melhorado o desempenho mecânico devido a efeitos sinérgicos físicos e químicos, sua atividade pozolânica não aumentou a resistência da argamassa ao ataque ácido. Contudo, as argamassas com cinza do bagaço de cana-de-açúcar apresentaram reduções significativas na absorção de água e na absortividade após o ataque ácido em comparação com as demais misturas.Resumen en Inglés: Abstract The present study evaluated the durability of mortars containing blended cements with sugarcane bagasse ash and limestone filler under sulfuric acid attack. Mortar packing density was predicted using the Compressible Packing Model, and tests for compressive strength, water absorption, and capillarity were conducted alongside microstructural analysis by scanning electron microscopy. Although the mortars had similar packing density values, both supplementary cementitious materials densified the microstructure and reduced gypsum formation after acid attack. While sugarcane bagasse ash improved mechanical performance due to synergistic physical and chemical effects, its pozzolanic activity did not enhance the mortar acid resistance. However, bagasse ash-blended mortars showed notable reductions in water absorption and sorptivity post-acid attack compared to other mixes. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Early-age monitoring of cement-microcement compositions: combined evaluation of chemical reaction and viscoelastic changes during the hardening Mesquita, José Augusto Ferreira de Maciel, Marcel Hark Nobre, Thiago Ricardo Santos Romano, Roberto Cesar de Oliveira Pileggi, Rafael Giuliano Resumen en Portugués: Resumo A eficiência do cimento em concretos e argamassas é crucial para reduzir o impacto ambiental da construção, minimizando o consumo de ligante sem comprometer o desempenho. Este estudo avalia a cinética de reação e o endurecimento de pastas produzidas com dois tipos de cimento Portland, cada um com distintas distribuições de tamanho de partículas e características mineralógicas. A contribuição química para o endurecimento foi monitorada por meio de calorimetria isotérmica, enquanto a formação de compostos hidratados foi acompanhada por difração de raios X in situ. As alterações físicas foram avaliadas por reometria oscilatória, com foco no módulo de armazenamento elástico (G’). As proporções de portlandita e etringita detectadas influenciaram as etapas iniciais da reação, mas tiveram pouco efeito na liberação de calor. A análise combinada revela a correlação entre os parâmetros físico-químicos e as mudanças microestruturais, destacando seu papel nas forças de aglomeração e floculação que aceleram o endurecimento das pastas.Resumen en Inglés: Abstract Enhancing cement efficiency in concrete and mortar is crucial for reducing the environmental impact of construction by minimizing binder consumption without compromising performance. This study examines the reaction kinetics and hardening of pastes made with two types of Portland cement, each with distinct particle size distributions and mineralogical characteristics. The chemical contribution to hardening was monitored using isothermal calorimetry, while in-situ X-ray diffraction was used to monitor the formation of hydrated compounds. Physical changes were assessed by oscillatory rheometry, focusing on the elastic storage modulus (G’). The detected proportions of portlandite and ettringite influenced the initial reaction stages but had little effect on heat release. The combined analysis reveals the correlation between physicochemical parameters and microstructural changes, emphasizing their role in agglomeration and flocculation forces that accelerate paste hardening. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Life cycle assessment of belitic clinkers with ornamental rocks processing sludge and calcium carbonate sludge Ribeiro, Francisco Roger Carneiro Garbin, Marilise Pires, Maikon Moreira de Moraes, Carlos Alberto Mendes Brehm, Feliciane Andrade Modolo, Regina Celia Espinosa Resumen en Portugués: Resumo Este artigo objetiva avaliar os impactos ambientais potenciais do uso da lama do beneficiamento de rochas ornamentais e da lama de carbonato de cálcio na produção de clínqueres belíticos, em escala laboratorial. A unidade funcional considerada foi de 396 gramas de pastilha úmida, produzida no ciclo 1 de cada formulação. Os potenciais impactos ambientais foram avaliados com um escopo midpoints, abordagem atribucional, para as categorias contempladas pelo método EF 3.0. Para a modelagem foi utilizado o software SimaPro Expert 9.1.1.1, com a base de dados da Ecoinvent 3.6. Os clínquer belíticos com resíduos apresentaram ganhos ambientais nas categorias de impacto das alterações climáticas e utilização de recursos em comparação com o clínquer de referência. Os principais contribuintes para os impactos ambientais são o transporte e a energia elétrica consumida pelo forno mufla na etapa de clinquerização. Assim, pôde-se concluir a viabilidade técnica e ambiental para a produção de ligantes mais sustentáveis utilizando integralmente resíduos sólidos industriais.Resumen en Inglés: Abstract This article aims to evaluate the potential environmental impacts of using mud from processing ornamental rocks and calcium carbonate sludge in producing belitic clinkers on a laboratory scale. The functional unit considered was 396 grams of wet pellet produced in cycle 1 of each formulation. Potential environmental impacts were assessed with a midpoint scope, attributional approach, for the categories covered by the EF 3.0 method. The SimaPro Expert 9.1.1.1 software was used for modelling, with the Ecoinvent 3.6 database. Belitic clinkers with residues showed environmental gains in the climate change impact and resource use categories compared to the reference clinker. The main contributors to environmental impacts are transportation and the electrical energy consumed by the muffle furnace in the clinkerization stage. Thus, it was possible to conclude the technical and environmental feasibility of producing more sustainable binders using entirely industrial solid waste. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2023 Comparison of unitary and hybrid cement systems activated with acid and alkaline solutions Taborda-Barraza, Madeleing Amorim, Vanessa de Amorim Silva, Thais Marques da Gleize, Philippe Jean Paul Resumen en Portugués: Resumo Paralelamente à ativação alcalina dos aluminossilicatos ocorre a ativação ácida. Frequentemente menos estudada, os chamados geopolímeros à base de fosfato são pouco divulgados devido às considerações em relação a sua fabricação. Entretanto, apresentam-se como materiais com maior resistência mecânica e maior estabilidade química que os resultantes de ativações alcalinas. Assim, suas aplicações não são tão simples como a conformação de peças estruturais, mas sim em aplicações específicas que não necessitam de núcleo integral. A ativação ácida e alcalina do metacaulim e da cinza volante foi avaliada no estado fresco e endurecido por meio de mini-slump, reologia rotacional e resistência à compressão. Para sistemas unitários, a ativação ácida conferiu maior resistência à compressão que a ativação alcalina em geopolímeros. Porém, para sistemas híbridos houve limitação na incorporação da cinza volante, que com o tempo favoreceu o desempenho mecânico dos sistemas alcalinos e não aos sistemas ácidos.Resumen en Inglés: Abstract In parallel with the alkaline activation of aluminosilicates, acid activation takes place. Often less studied, the so-called phosphate-based geopolymers are little publicized due to the concerns that arise during their manufacture. However, they are presented as materials with greater mechanical strength and greater chemical stability than alkaline activations. Thus, their applications are not as simple as forming structural parts, but in specific applications that do not require an integral core. The acidic and alkaline activation of metakaolin and fly ash was evaluated in the fresh and hardened state using calorimetry, mini-slump, rotational rheology and compressive strength. For unitary systems, acid activation presented greater compressive strength than alkaline activation. However, for hybrid systems there was a limitation in the incorporation of fly ash, which, over time, favored the mechanical behavior of alkaline systems over acids systems. |
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Special issue: ENTAC 2024 Spatial and temporal validation of urban microclimate simulations Quadros, Bianca Milani de Pigliautile, Ilaria Pisello, Anna Laura Krüger, Eduardo Leite Mizgier, Martin Gabriel Ordenes Ihlenfeld, Walter Leder, Solange Maria Resumen en Portugués: Resumo Compreender as Ilhas de Calor Urbanas é crucial para políticas eficazes de adaptação urbana. Apesar dos avanços em modelos de simulação, ainda há lacunas na validação, especialmente na captação de variações microclimáticas na escala do pedestre. Este estudo integra monitoramento dinâmico com um dispositivo portátil de baixo custo e validação com dados fixos e dinâmicos para aprimorar a acurácia de modelos CFD (Computational fluid dynamics). O objetivo é avaliar um modelo CFD de microclima urbano por meio da validação temporal e espacial. O monitoramento foi realizado em Curitiba com uma estação fixa de referência e um Sistema Portátil de Monitoramento Ambiental de Baixo Custo (PLEMS) (1); um modelo CFD foi desenvolvido e simulado no ENVI-met (2); e métricas estatísticas de validação foram analisadas (3). Enquanto a validação temporal apresentou alta concordância e baixos erros, a validação espacial revelou baixa precisão na predição do conforto térmico em cânions urbanos. Diferenças entre os dados de transectos intraurbanos e os simulados indicam a necessidade de calibração do modelo.Resumen en Inglés: Abstract Understanding Urban Heat Islands is crucial for effective urban adaptation policies. Despite advances in simulation models, validation gaps remain, particularly in capturing microclimatic variations at the pedestrian scale. This study integrates dynamic monitoring with a low-cost portable device and validation using fixed and dynamic data to enhance CFD (Computational fluid dynamics) model accuracy. The objective is to assess an urban microclimate CFD model through temporal and spatial validation. Monitoring was conducted in Curitiba using a fixed reference station and a Low-Cost Portable Environmental Monitoring System (PLEMS) (1); a CFD model was developed and simulated in ENVI-met (2); and statistical validation metrics were analyzed (3). While temporal validation showed high agreement with low error magnitudes, spatial validation revealed low accuracy in predicting thermal comfort in urban canyons. Differences between intra-urban transect and simulated data highlight the need for model calibration. |
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Special issue: award ANTAC CNN-based model for automated anomaly recognition in facade execution to support Quality Management Silva, Alisson Souza Melo, Roseneia Rodrigues Santos de Melo, Reymard Savio Sampaio de Costa, Dayana Bastos Resumen en Portugués: Resumo Os drones são frequentemente usados para inspecionar envelopes de edifícios. Tecnologias de visão computacional e Redes Neurais Convolucionais (CNN) surgiram como soluções promissoras para automatizar a inspeção baseada em imagens. No entanto, algumas anomalias ainda ocorrem durante a construção da edificação devido à falta de um Sistema de Gestão da Qualidade (SGQ) eficiente. Para abordar essa lacuna, este estudo propõe um modelo de reconhecimento automatizado baseado em CNN para detectar e classificar quatro tipos de anomalias em fachadas de concreto moldado no local durante a construção, visando apoiar a tomada de decisão no SGQ. A estratégia de pesquisa adotada foi o Estudo de Caso, no qual oito modelos de CNN foram desenvolvidos para treinamento e teste com imagens coletadas por UASs durante a construção. O modelo atingiu 51,80% de precisão, 68,50% de recall, 65,00% de mAP e uma pontuação F1 de 58,99% durante o treinamento, tornando-se o mais preciso entre os oito. Estudos futuros se concentrarão na integração total do fluxo de trabalho do método proposto, permitindo a análise automatizada e a geração automática de relatórios.Resumen en Inglés: Abstract Unmanned Aerial Systems (UAS) are frequently used to inspect building envelopes. Computer vision technologies and Convolutional Neural Networks (CNN) have emerged as promising solutions for automating image-based inspections. However, some anomalies still occur during construction due to the lack of an efficient Quality Management System (QMS). To address this gap, this study proposes an automated CNN-based recognition model to detect and classify four types of anomalies in cast-in-place concrete facades during construction, aiming to support decision-making within the QMS. The research strategy adopted was a Case Study, in which eight CNN models were developed for training and testing using images of cast-in-place concrete wall facades collected by UASs during construction. The model achieved 51.80% precision, 68.50% recall, 65.00% mAP, and an F1-score of 58.99% during training, making it the most accurate among the eight models. Future studies will focus on fully integrating the proposed method’s workflow, enabling automated image analysis and the automatic generation of reports. |
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Special issue: award ANTAC Thermoactivated recycled cement waste: optimal dehydration temperature and binder properties insights Zanovello, Mateus Angulo, Sérgio Resumen en Portugués: Resumo O cimento Portland reciclado termoativado (RC) é obtido desidratando resíduos de pasta cimentícia, recuperando a capacidade ligante. Esta pesquisa visa determinar a melhor temperatura de desidratação visando desempenho mecânico e ambiental, ou mesmo se a desidratação é necessária. Uma revisão da literatura foi realizada utilizando 23 artigos. Foram avaliadas as características físico-químicas dos grãos de RC e discutidas em função da reidratação para água combinada, demanda de água, fração de água combinada (fac) e intensidade de CO2. Concluiu-se que o RC desidratado a 450-550 °C teve o melhor desempenho, combinando mais água aos 1 e 7 dias. Aos 28 dias, o teor de água aumentou conforme a temperatura de desidratação. O cimento reciclado não tratado termicamente (pasta cimentícia moída) possui baixa reatividade e requer 30٪ mais água do que o cimento puro, levando a maiores emissões de CO2 ou menor desempenho mecânico. Os cimentos reciclados desidratados entre 450-550 °C, misturados com escória, pozolanas e clínquer apresentaram os melhores resultados ambientais e mecânicos. Essas descobertas auxiliam na formulação de cimentos compostos com RC, incentivam práticas circulares na indústria de cimento.Resumen en Inglés: Abstract Thermoactivated recycled Portland cement (RC) is obtained by dehydrating cement paste waste, recovering the binder capacity. This research aims to determine the optimal dehydration temperature for achieving better mechanical and environmental performance for RC as a binder or if dehydration is necessary at all. A literature review was conducted using 23 papers. Physico-chemical characteristics of RC powders were analyzed and discussed during rehydration based on combined water, water demand, combined water fraction (cwf), and CO2 intensity. In conclusion, RC dehydrated at 450-550 °C was optimal for a rapid reaction, showing the highest combined water at 1 and 7 days. At 28 days, combined water increased as treatment temperatures rose. Untreated recycled cement (i.e., ground-hardened cement paste) has low reactivity and requires 30٪ more water than ordinary Portland cement (OPC), leading to higher CO2 emissions or lower performance. Recycled cement dehydrated at 450-550 °C, especially when blended with slags, pozzolans, and Portland clinker demonstrated optimal environmental and mechanical results. These findings support the development of blended RC formulations, promoting circular economy practices in the cement industry. |
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Special issue: award ANTAC Solar reflectance of cool concrete and fiber cement tiles and thermal performance analysis Andrade, Marcela Macedo de Dornelles, Kelen Almeida Resumen en Portugués: Resumo Telhas frias são materiais de cobertura mais duráveis e resistentes e possuem alta refletância solar, portanto, suas superfícies apresentam menores temperaturas com relação a uma telha convencional. Dessa forma, o objetivo foi avaliar o comportamento refletivo e desempenho térmico de telhas frias que estão disponíveis no mercado brasileiro tendo em vista que esses dados não estão disponíveis. Para isso, foram medidos os parâmetros de cor e a refletância espectral de sete telhas de concreto e fibrocimento frias e monitoradas as suas temperaturas superficiais no período de maior exposição solar num dia quente e seco na cidade de São Carlos, SP. As telhas frias de cores mais escuras, apesar do revestimento refletivo, são as mais aquecidas mesmo comparadas as telhas de acabamento convencional. As telhas brancas possuem melhor desempenho refletivo e apresentaram as menores temperaturas superficiais por causa das maiores refletâncias na região visível devido à sua coloração. Apesar disso, o infravermelho próximo é a região espectral com previsão de maior redução de temperatura superficial, o que foi confirmado nas análises de correlação de Pearson que foram realizadas com a câmera térmica e o termômetro de infravermelho utilizados na medição de temperatura superficial.Resumen en Inglés: Abstract Cool tiles are more durable and resistant roofing materials and have high solar reflectance, therefore, their surfaces have lower temperatures compared to conventional tiles. Thus, the objective was to evaluate the reflective behavior and thermal performance of cool tiles that are available in the Brazilian market considering that these data are not available. To achieve that, the color parameters and the spectral reflectance of seven cool concrete and fiber cement tiles were measured and their surface temperatures were monitored during the period of greatest sun exposure on a hot and dry day in the city of São Carlos, in the state of São Paulo. The cool tiles of darker colors, despite the reflective coating, are the most heated even compared to conventional finishing tiles. White tiles have better reflective performance and have presented the lowest surface temperatures because of the higher reflectances in the visible region due to their coloration. Despite this, the near infrared is the spectral region with the highest predicted surface temperature reduction, which was confirmed in the Pearson correlation analyzes that were performed with the thermal camera and the infrared thermometer used in the surface temperature measurement. |
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Special issue: award ANTAC Adaptation of social housing for income generation using a resilience rule: assessment and propositions Martins, Bruna Cristina Villa, Simone Barbosa Resumen en Portugués: Resumo Uma parcela significativa das habitações sociais do programa Minha Casa, Minha Vida (MCMV) tem sido adaptada para atividades de geração de renda. Embora o programa tenha entregado mais de 6 milhões de moradias padronizadas em todo o Brasil, estas não preveem espaços destinados a atividades de rendas. Isso resulta em habitações precárias e inadequadas para as necessidades diárias dos moradores, que frequentemente combinam atividades domésticas com atividades de geração de renda. Nesse contexto, percebe-se uma carência de estudos voltados às atividades de geração de renda em habitações sociais. Diante disso, este artigo tem como objetivo principal apresentar os resultados da aplicação da ferramenta Régua de Resiliência em um estudo de caso realizado em dois conjuntos habitacionais da faixa 1 do programa MCMV em Uberlândia. A abordagem inclui a avaliação de indicadores relacionados à flexibilidade espacial e ao conforto ambiental, utilizando a Régua de Resiliência como instrumento principal. A pesquisa fundamentou-se na metodologia Design Science Research (DSR) para desenvolver uma régua de resiliência com foco na criação de estratégias que promovam habitações geradoras de renda mais adequadas e resilientes.Resumen en Inglés: Abstract A significant portion of the social housing provided by the Brazilian government program Minha Casa, Minha Vida (MCMV) has been adapted to accommodate income-generating activities. The program has delivered more than six million standardized housing units across Brazil. However, these homes do not include dedicated spaces for such activities. Consequently, residents—who often combine domestic responsibilities with income-generating endeavors—are left with inadequate and precarious living conditions that fail to meet their daily needs. Despite its relevance, the topic of income-generating activities in social housing remains underexplored in the literature. This research aims to present the findings from applying the Resilience Ruler tool to a case study of two MCMV housing projects in Uberlândia, Brazil. The study focuses on housing projects designed for families earning between zero and three times the minimum wage. The methodology involves evaluating indicators related to spatial flexibility and environmental comfort, using the Resilience Ruler as the primary instrument. The research follows the Design Science Research (DSR) methodology to develop a resilience rule, focusing on strategies to create more adequate and resilient housing for income generation. |
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Special issue: award ANTAC Fire safety: study on perimeter fire barrier systems for vertical compartmentation in glazed facades Giannakos, Gregório Beck da Silva Christ, Roberto Mancio, Mauricio Oliveira, Maria Fernanda de Resumen en Portugués: Resumo Propagação do fogo pelas fachadas via leap frog continua sendo tema frequente em artigos científicos devido ao seu potencial destrutivo, agravado pelo crescente uso de fachadas cortinas em edifícios altos. Ao contrário de outros países, o Brasil não possui norma nacional com metodologia de teste específica para avaliar barreiras perimetrais contra incêndio. O estudo tem como objetivo investigar a segurança contra incêndio de fachadas envidraçadas com medidas prescritas pela legislação brasileira e o comportamento da pluma de fogo durante o incêndio. A análise é baseada nas metodologias descritas nas normas E2307 (ASTM, 2020) e E2874 (ASTM, 2019). Constatou-se que a selagem perimetral resistiu ao fogo até a quebra do vidro adjacente, momento em que as temperaturas medidas excederam os limites permitidos, resultando na perda da compartimentação vertical. Como contribuição científica, o artigo testou pela primeira vez o sistema descrito nas regulamentações brasileiras através de metodologia normatizada para avaliar seu desempenho, destacando a importância da análise global devido à complexidade de variáveis que influenciam a propagação do fogo em fachadas envidraçadas.Resumen en Inglés: Abstract Spread of fire through facades via leapfrog remains a frequent topic in scientific articles due to its destructive potential, compounded by the growing use of curtain walls in high-rise buildings. Unlike other countries, Brazil does not have a national standard with a specific test methodology to evaluate perimeter fire barrier systems. This study aims to investigates the fire safety of glazed facades with measures prescribed by Brazilian legislation and the behavior of the fire plume during the fire event. The analysis is based on the methodologies described in standards E2307 (ASTM, 2020) and E2874 (ASTM, 2019). It was found that the perimeter seal resisted fire until the adjacent glass broke, at which point the measured temperatures exceeded the permitted limits, resulting in the loss of vertical compartmentation. As a scientific contribution, this article tested for the first time the system described in Brazilian regulations using a standardized test methodology to evaluate its performance, highlighting the importance of a global analysis due to the complexity of variables influencing fire spread in glazed facades. |
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Aproveitamento de Resíduos na Construção: circularidade e sustentabilidade Análise comparativa e comportamento temporal da areia descartada de fundição incorporada em matrizes cimentícias Salamoni, Natália Oliveira, Gustavo Gutierrez de Rohden, Abrahão Bernardo Olivo, Eduarda Fraga Nicolini, João Lucas Pereira, Fabiano Raupp Resumen en Portugués: Resumo A reutilização de resíduos industriais é crucial para práticas sustentáveis na indústria da fundição. Este estudo caracteriza a areia descartada de fundição (ADF), comparando-a com a areia comum (CS) e avaliando seu comportamento temporal e variação dimensional em matrizes cimentícias. Foram realizados ensaios de granulometria, massa específica e unitária, índice de vazios, absorção de água, MEV, classificação do resíduo sólido, análise de fenóis no extrato lixiviado, perda ao fogo, TGA, FTIR, GC-MS, EDS e toxicidade aguda. A análise temporal mostrou uma redução nos valores de carbono com o tempo de armazenamento, atribuída à alteração química dos compostos orgânicos. Ensaios de perda ao fogo e TGA corroboraram as concentrações de fenol detectadas, enquanto análises por FTIR indicaram decomposição parcial da resina fenólica no processo industrial. A variação dimensional da argamassa no estado fresco foi avaliada, destacando a importância de utilizar moldes de 20 cm com discos indicadores para medição precisa. Os resultados sugerem que a ADF pode ser utilizada como matéria-prima na construção civil, conforme a legislação vigente.Resumen en Inglés: Abstract The reuse of industrial waste is crucial for sustainable practices in the foundry industry. This study characterizes discarded foundry sand (WFS), comparing it with common sand (CS) and evaluating its temporal behavior and dimensional variation in cementitious matrices. Granulometry tests, fine material content, specific and bulk density, void ratio, water absorption, MEV, solid waste classification, phenol analysis in leachate extract, loss on ignition, TGA, FTIR, GC-MS, EDS, and acute toxicity tests were conducted. Temporal analysis showed a reduction in carbon values over storage time, attributed to the chemical alteration of organic compounds. Loss on ignition and TGA tests corroborated the detected phenol concentrations, while FTIR analysis indicated partial decomposition of the phenolic resin during the industrial process. The dimensional variation of fresh mortar was assessed, highlighting the importance of using 20 cm molds with indicator discs for precise measurement. The results suggest that WFS can be used as a raw material in the construction industry, in accordance with current legislation. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 Dimensional stability of repair mortars with carbon-based nanoparticles Araújo, Emanoel Cunha Macioski, Gustavo Gobbi, Andressa Medeiros, Marcelo Henrique Farias de Resumen en Portugués: Resumo A aplicação de materiais de reparo é essencial para a manutenção da vida útil de estruturas de concreto armado. A compatibilidade dimensional com o substrato é crucial para o material de reparo. Este estudo avalia o impacto do grafeno e nanotubos de carbono na estabilidade dimensional e aderência. A densidade aparente e o índice de consistência foram analisados no estado fresco, enquanto a perda de massa, a retração, coeficiente de expansão térmica (CTE) e aderência foram avaliados no estado endurecido. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi empregada para avaliar a influência das nanopartículas de carbono na microestrutura. As partículas de grafeno podem mitigar a variação dimensional causada pela retração. No entanto, a incorporação de nanotubos de carbono resultou em maior retração devido ao refinamento da matriz cimentícia e ao aumento da pressão capilar. Além disso, o uso de nanopartículas combinadas com superplastificantes melhorou a aderência pelo aumento os pontos de ancoragem na zona de transição entre o material de reparo e o substrato de concreto. As análises de MEV demonstraram a formação de cristais na superfície do grafeno e a boa dispersão dos nanotubos de carbono na matriz cimentícia.Resumen en Inglés: Abstract The application of repair materials is essential for maintaining the service life of reinforced concrete structures. Dimensional compatibility with the substrate is crucial for the repair material. This study assesses the impact of graphene and carbon nanotubes on dimensional stability and bond strength. Bulk density and consistency index were analysed in the fresh state, while weight loss, dry shrinkage, coefficient of thermal expansion (CTE) and bond strength were evaluated in the hardened state. Scanning electron microscopy (SEM) was employed to assess the impact of carbon nanoparticles on the microstructure. Graphene particles can mitigate dimensional variation caused by dry shrinkage. However, incorporating carbon nanotubes led to higher shrinkage due to the refinement of the cementitious matrix and an increase in capillary pressure. Furthermore, using nanoparticles combined with superplasticisers enhanced bond strength by increasing adhesion points in the interfacial transition zone between the repair and the concrete substrate. SEM analyses demonstrated the formation of crystals on the graphene surface and the good dispersion of carbon nanotubes into the cementitious matrix. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 Determinants of the propensity to use of digital technologies in the Brazilian construction Industry Rocha, Larissa de Moraes Cândido, Luis Felipe Barros Neto, José de Paula Resumen en Portugués: Resumo Este estudo analisou os fatores que influenciam a adoção de tecnologias digitais (DT) na indústria de construção brasileira. Com base na literatura, foi proposto um modelo teórico com 10 fatores (30 variáveis), que foi refinado por meio de Análise Fatorial Exploratória e Análise Fatorial Confirmatória com Modelagem de Equações Estruturais, resultando em 7 fatores (25 variáveis). Foram utilizados dados coletados por meio de uma survey com profissionais do setor, resultando em uma amostra de 144 respostas. Os resultados revelam que o BIM (Building Information Modeling), computação em nuvem, veículos aéreos não tripulados e a realidade virtual são as tecnologias mais usadas. Essas tecnologias são aplicadas principalmente nas fases de projeto/viabilidade, gerenciamento de construção e execução. Ainda, o estudo confirmou a importância da utilidade percebida, aspectos organizacionais, recursos necessários e capacidade atual no uso de DT. Por outro lado, a facilidade de uso, o ambiente de negócios e a construção enxuta não foram considerados significativos. Esses resultados fornecem uma visão abrangente do uso atual de DTs no Brasil. Além disso, podem ajudar os formuladores de políticas e gerentes do setor a promoverem a transformação digital.Resumen en Inglés: Abstract This study analyzes the factors that influence the use of Digital Technologies (DTs) in the Brazilian construction industry. Based on the literature, a theoretical model with 10 factors (30 variables) was initially proposed. Through Exploratory Factor Analysis and Confirmatory Factor Analysis using Structural Equation Modelling, this structure was refined to 7 factors (25 variables). Data were collected via a survey of professionals in the Brazilian construction industry, yielding a final sample of 144 valid responses. Key findings reveal that BIM (Building Information Modeling), Cloud Computing, Unmanned Aerial Vehicles, and Virtual Reality are the most widely used technologies. These technologies are primarily applied in Design/Feasibility, Construction Management, and Execution phases. Moreover, the study confirms the importance of Perceived Usefulness, Organizational Aspects, Necessary Resources, and Current Capacity to use DTs. On the other hand, Ease of Use, Business Environment, and Lean Construction were not found to be significant factors influencing DT adoption. The results provide a comprehensive overview of the current use of DTs in Brazil. Additionally, they offer insights that can aid policymakers and industry managers in promoting digital transformation. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 Water heating in Brazilian residential buildings: a comparison between electric showers and solar heating Vaz, Igor Catão Martins Santos, Vanessa Giglio, Thalita Ghisi, Enedir Resumen en Portugués: Resumo Este estudo compara o consumo de eletricidade entre sistemas de aquecimento solar de água e chuveiros elétricos em doze zonas bioclimáticas do Brasil. O aquecimento solar foi avaliado por meio dos métodos simplificado e detalhado da Instrução Normativa do INMETRO para Edificações Residenciais (INI-R) e do programa Energy Plus, enquanto os chuveiros elétricos foram analisados por meio de rotinas de programação. O consumo anual de energia para aquecimento de água variou entre 143 e 1825 kWh para chuveiros elétricos e entre 0 e 539 kWh para sistemas com aquecimento solar, com diferenças nos resultados conforme a metodologia utilizada para avaliação. A viabilidade econômica do aquecimento solar depende do clima e da tarifa local de energia, sendo vantajosa apenas em Canela, Vitória da Conquista, Brasília, Rio de Janeiro, Goiânia e Cuiabá. O estudo destaca a necessidade de mais pesquisas sobre o tema e recomenda que o INMETRO reavalie a adoção do método simplificado, pois ele apresenta resultados mais favoráveis à certificação do que o método detalhado.Resumen en Inglés: Abstract This study compares electricity consumption between solar water heating systems and electric showers in twelve bioclimatic zones in Brazil. Solar heating was assessed using the simplified and detailed methods of INMETRO's Normative Instruction for Residential Buildings (INI-R) and the Energy Plus programme. At the same time, electric showers were analysed using programming routines. Annual energy consumption for water heating varied between 143 and 1825 kWh for electric showers and between 0 and 539 kWh for solar heating systems, with differences in the results depending on the methodology used for evaluation. The economic viability of solar heating depends on the climate and the local energy tariff, being advantageous only in Canela, Vitória da Conquista, Brasília, Rio de Janeiro, Goiânia and Cuiabá. The study highlights the need for more research on the subject and recommends that INMETRO reconsiders adopting the simplified method, as it presents more favourable results for certification than the detailed method. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 Climate change impacts on the thermal and energy performance of mixed-mode office buildings in a humid subtropical climate Herling, Rachel Moraes Neves, Leticia de Oliveira Resumen en Portugués: Resumo É fundamental considerar as alterações climáticas na avaliação da resiliência termoenergética de edificações. Este artigo analisa os efeitos das mudanças climáticas sobre o desempenho termoenergético de um edifício de escritórios com modo misto de ventilação em São Paulo, considerando cenários de um edifício isolado ou com entorno urbano construído. Quatro cenários foram considerados, baseados no 6° relatório do Painel Intergovernamental sobre mudanças climáticas (IPCC), de 2022. Observou-se um aumento na carga térmica de resfriamento nos cenários futuros, sendo a orientação solar da sala de escritórios o parâmetro de maior interferência. Para o edifício com entorno construído, maiores índices de sombreamento e menores taxas de renovação do ar foram observados nos cenários de maior adensamento urbano, causando uma redução de até 56٪ na carga térmica de resfriamento, comparado ao edifício isolado. Entretanto, outros fatores não avaliados, como qualidade do ar interior, disponibilidade de luz natural e desempenho acústico, também podem influenciar o desempenho do edifício, ressaltando a necessidade de uma avaliação holística da problemática.Resumen en Inglés: Abstract Giving the urgency of climate change, assessing building thermal and energy resilience is imperative. This paper evaluates the effects of climate change on the thermal and energy performance of a mixed-mode office building in São Paulo, considering both isolated and urban-embedded scenarios. Four scenarios were considered, derived from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) last report, from 2022. The climate change scenarios indicate a significant increase in cooling loads for the isolated building, primarily influenced by office room’s solar orientation. Since natural ventilation tends to lose its potential to guarantee good thermal performance conditions in the future, design strategies that enhance its operation are necessary. Urban embedding, characterized by increased built density, led to higher levels of shading and lower air exchange rates, resulting in reductions in cooling loads of up to 56% compared to the isolated building. However, other unexamined factors, such as indoor air quality, daylight availability, and acoustic performance, may also influence building performance, underscoring the necessity for a holistic assessment of this complex issue. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 Lessons from the use of videogrammetry for quality inspections of precast concrete reinforcement Silva, Alisson Souza Silva, Ricardo Oliveira da Cruz Sena, Rafael Oliveira Melo, Reymard Savio Sampaio de Groetelaars, Natalie Johanna Araújo, Brenda Kyssara do Rêgo Resumen en Portugués: Resumo A montagem das armaduras de elementos pré-moldados de concreto exige um alto grau de precisão. No entanto, as inspeções manuais podem ser demoradas e suscetíveis a erros. Este estudo investiga a videogrametria como uma alternativa econômica ao escaneamento a laser para a geração de modelos geométricos que auxiliem nas inspeções de qualidade antes da concretagem. Um estudo de caso foi realizado para avaliar a captura de vídeo e o processamento de imagens em ambiente fabril. Os resultados revelaram que a filmagem das armaduras montadas em suportes metálicos melhorou significativamente a precisão. Além disso, iluminação adequada, taxa de três quadros por segundo e configurações de alta qualidade aumentaram o nível de detalhamento e a visualização dos modelos.Resumen en Inglés: Abstract The reinforcement assembly of precast concrete elements necessitates a high degree of precision. However, manual inspections can be both time-consuming and prone to errors. This study explores videogrammetry as a cost-effective alternative to laser scanning for generating geometric models that aid in quality inspections before concreting. A case study was conducted to evaluate video capture and image processing within a manufacturing setting. The findings revealed that filming reinforcements mounted on metallic supports significantly improved accuracy. Furthermore, optimal lighting, a frame rate of three frames per second, and high-quality settings enhanced both the detail and visualization of the models. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 A design planning and control model for modular construction companies Amaro, Louise Chiarello Cambraia, Fabrício Borges Cunha, Vanessa Cardoso da Formoso, Carlos Torres Bulhões, Iamara Nunes, Jéssica Soares, Alexandre Resumen en Portugués: Resumo A construção modular consiste na pré-fabricação de módulos em ambientes controlados que são montados em canteiros de obra. O processo de projeto é fundamental para a definição rápida dos componentes modulares. Este estudo tem como objetivo desenvolver um modelo colaborativo de planejamento e controle para aprimorar o processo de projeto em empresas de construção modular, considerando a complexidade do projeto e a integração de etapas. A abordagem DSR foi adotada, e dois estudos empíricos foram conduzidos em diferentes projetos. Dois estudos empíricos foram realizados em diferentes empreendimentos da empresa. O modelo é fundamentado nos princípios do Last Planner System, sendo apoiado por práticas colaborativas e ferramentas de gestão visual. Os resultados indicaram que o modelo melhorou a troca de informações, a transparência e o comprometimento compartilhado. Além disso, a implementação de reuniões colaborativas, apoiadas por ferramentas visuais, aprimorou a integração entre membros internos e externos da equipe de projeto, contribuindo para a redução de inconsistências e atrasos no processo de projeto.Resumen en Inglés: Abstract Modular construction consists of the prefabrication of modules in controlled environments which are assembled in construction sites. The design process is crucial for the timely definition of modular components. This study aims to devise a collaborative planning and control model to improve the design process in modular construction companies, addressing project complexity and stage integration. The Design Science Research (DSR) approach was adopted, and two empirical studies were conducted in different projects. The model is grounded in the Last Planner System (LPS), being supported by collaborative practices and visual management tools. The results indicated that the model enhanced information exchange, transparency, and shared commitment. Furthermore, the implementation of collaborative meetings, supported by visual tools, improved integration among internal and external design team members, helping reduce inconsistencies and delays in the design process. |
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Special issue: the best papers of ENTAC 2024 Durability of light wood frame constructive system: study of interstitial condensation Ozelame, Arthur Oliveira, Luciana Alves Resumen en Portugués: Resumo O sistema construtivo Light Wood Frame (LWF) vem sendo pesquisado e aplicado em edificações brasileiras com mais frequência em razão da recente publicação (meados de 2023) da norma brasileira intitulada “Edificações em Light Wood Frame”, aliada ao seu potencial de industrialização e redução de impacto ambiental, pela possibilidade da captura de carbono biogênico da madeira serrada usada na estrutura principal. Entretanto, um dos pontos de atenção para a implantação desse sistema nas edificações brasileiras é o atendimento ao requisito de durabilidade, especialmente quando se trata da possibilidade da ocorrência de elevados teores de umidade internos às paredes, ou entrepisos, ocasionada, por exemplo, pela condensação intersticial. Assim, este artigo objetiva apresentar um estudo sobre a análise da ocorrência de condensação intersticial em paredes de edificações construídas com o sistema LWF, na zona bioclimática 1M. Para tanto, foram feitas revisões bibliográficas, coleta das características dos componentes construtivos das paredes e simulações computacionais usando o software Energy Plus e o WUFI Pro 6.5. Para a configuração estudada não foram observadas condensações intersticiais na camada interna de contraventamento das paredes, o que sugere boa capacidade de drenagem natural do sistema construtivo na zona bioclimática avaliada.Resumen en Inglés: Abstract The Light Wood Frame (LWF) construction system has been increasingly researched and applied in Brazilian buildings, driven by the recent publication (mid-2023) of the Brazilian standard "Light Wood Frame Buildings" and by its potential for industrialization and reduced environmental impact. This reduction is mainly due to the system's ability to capture biogenic carbon through the timber used in its frames. However, a critical consideration for implementing this system in Brazilian buildings is ensuring compliance with durability requirements, particularly in addressing the risk of high humidity levels within walls or between floors, which can result from interstitial condensation. This article aims to analyze the occurrence of interstitial condensation in the walls of buildings constructed with the LWF system in the Brazilian Bioclimatic Zone 1M. To achieve this, a bibliographic review was conducted, the characteristics of the wall construction components were gathered, and computer simulations were performed using EnergyPlus and WUFI Pro 6.5 software. For the configuration studied, no interstitial condensation was detected in the internal bracing layer of the wall, suggesting a good natural drainage capacity of the construction system in the evaluated bioclimatic zone. |
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Special edition: the best papers of ENTAC 2024 Evaluation of high-strength cementitious composite with iron ore tailing and gneiss waste as mineral admixture Fajardo, Abner Araújo Souza, Sílvia Roberta Prado, Dyala Fraga do Macedo, Jordana Gonçalves de Lanna, Vinicius Ferreira Aguilar, Maria Teresa Paulino Garcia, Dayana Cristina Silva Barbosa, Maria Teresa Gomes Almeida, Fernando do Couto Rosa Santos, White José dos Resumen en Portugués: Resumo Objetiva-se avaliar as propriedades físico-mecânicas, resistividade elétrica e características microestruturais de compósitos cimentícios de alta resistência (HSCC) com adição de rejeito de Mineração de Ferro (IOT) e resíduo de pedreiras (pó de gnaisse - GN) aos 28 e 180 dias de idade. Os resultados mostraram que as argamassas IOT e GN apresentam alta resistência à compressão (> 90 MPa) e à flexão (> 6 MPa). Pouca diferença foi identificada em relação às fases hidratadas. Na zona de transição interfacial, as amostras IOT e GN apresentaram baixo teor de poros e extensão reduzida. Conclui-se que, empregando um planejamento de mistura baseado em empacotamento de partículas, foi possível desenvolver compósitos cimentícios de alta resistência com excelente desempenho físico-mecânico e durabilidade com a adição de IOT e GN.Resumen en Inglés: Abstract This study aimed to evaluate the physical-mechanical properties, electrical resistivity and microstructural characteristics of high-strength cementitious composites (HSCC) incorporating iron ore tailings (IOT) and quarry residue (gneiss powder - GN) at 28 and 180 days. The results showed that IOT and GN samples exhibited high compressive strength (> 90 MPa) and flexural strength (> 6 MPa). Little difference was identified regarding the hydrated phases. In the interfacial transition zone, the IOT and GN samples presented low pore content and reduced extension. It was concluded that high-strength cementitious composites with excellent physical and mechanical and durability performance could be developed using a mixture design based on particle packing and the incorporation of IOT and GN. |
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Errata Errata |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 A classification method for making-do waste using Machine Learning Amaral, Tatiana Gondim do Paula, Gabriella Soares de Maciel, Caio César Medeiros Resumen en Portugués: Resumo O estudo investiga o potencial de uso e o melhor modelo para a classificação automatizada das perdas por making-do em canteiros de obras, com técnicas de Machine Learning (ML), visando reduzir a laboriosidade e as inconsistências do método manual. Diante da dificuldade de análise manual de um banco de dados textual robusto de inconformidades, caracterizado por um volume significativo e variado, propõe-se avaliação de métodos automatizados que empregam algoritmos de ML. Para tanto, foram coletados 8.196 registros da plataforma de gestão de serviços Melius Qualidade, abrangendo vinte e um empreendimentos de alto padrão multifamiliares de três construtoras em Goiânia/GO, dos quais 3.598 foram considerados qualificados para a pesquisa. A classificação inicial foi manual, seguida pela aplicação de nove algoritmos de ML no software Orange Data Mining para teste e avaliação classificatória dos dados de entrada. Os resultados indicaram que o agrupamento dos dados por empresa possui melhor ajuste preditivo, com o modelo de Rede Neural atingindo um recall de até 98,20%, destacando-se como o mais eficaz. O estudo evidencia que a automação agiliza o processo de classificação, e aumenta a precisão e consistência na identificação das perdas por making-do, contribuindo para a otimização da gestão da qualidade em obras.Resumen en Inglés: Abstract This research study investigates the potential use and best-fitting model for the automated making-do waste classification in construction sites, using Machine Learning techniques to reduce labor and inconsistencies of the manual method. Given the difficulty of manually analyzing a textual database of non-conformities, an automated method applying Machine Learning algorithms is proposed. A total of 8,196 records were collected from the Melius Qualidade service management platform, covering twenty-one high-end multifamily residential projects from three construction companies in Goiânia/GO, of which 3,598 were considered suitable for this research after filtering. The initial classification was done manually, followed by applying nine Machine Learning algorithms by using the Orange Data Mining software for testing and evaluation. Results indicated that grouping data by company yielded the best prediction accuracy, while the Neural Network model achieved a recall of up to 98.20%, making it the most effective. The study highlights that automation accelerates the classification process and improves precision and consistency in identifying making-do waste, significantly contributing to quality management in construction projects. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 Strategic perspectives for modular construction adoption Muianga, Elisa Atália Daniel Oliveira, Kaio Pimentel Rego de Granja, Ariovaldo Denis Resumen en Portugués: Resumo A construção com elementos produzidos industrialmente e instalados no canteiro da obra vem sendo recomendada para a construção civil, embora sua aplicação ainda permaneça limitada. Entre os principais obstáculos à adoção da construção fora do canteiro de obra, definida neste estudo como construção modular (CM), destacam-se a falta de conhecimento técnico, a necessidade de tecnologias inovadoras e a ausência de estratégias de negócio bem definidas. Estratégias bem estruturadas permitem que o setor se beneficie gradualmente da CM, com ênfase na redução de prazos, maior qualidade do empreendimento, controle de custos e escalabilidade da produção. O objetivo desta pesquisa é propor uma estrutura teórica de estratégias de negócio para adoção gradual da CM, com base na associação e integração entre fases da CM, arquitetura do produto, estratégia de produção e plataformas de produtos modulares. Para isso, realizou-se uma Revisão Sistemática da Literatura e uma metassíntese qualitativa. Os resultados sintetizam os conceitos fundamentais da CM e apresentam uma estrutura teórica com três diferentes estratégias de negócio que orientam a adoção da CM por empresas de construção. De forma prática, a pesquisa contribui para uma melhor compreensão da CM por gestores, subsidiando-os no processo de tomada de decisões estratégicas sobre a sua implementação.Resumen en Inglés: Abstract The use of industrially manufactured elements for on-site installation has been recommended for the construction industry, although its application remains limited. The main barriers of off-site construction adoption, defined in this study as modular construction (MC), include the lack of technical knowledge, the need for innovative technologies, and the absence of well-defined business strategies. Well-structured business strategies can potentially enable the construction sector to gradually benefit from MC, aiming at reducing delays, improving project quality, controlling costs, and scaling production. This study aims to propose a theoretical framework for business strategies, which allow gradual MC adoption, based on integrating MC phases, product architecture, production strategy, and modular product platforms. A systematic literature review and qualitative meta-synthesis were conducted. The main theoretical contributions of this investigation consist of a set of fundamental concepts of MC and a theoretical framework that contains three business strategies to guide construction companies in adopting MC. From a practical perspective, these research results can help to improve construction managers' understanding of MC, helping them make strategic decisions related to its implementation. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 Space planning in the conceptual stage of healthcare built environment intervention projetcts Matte, Beatriz Formoso, Carlos Torres Lima, Lisiane Pedroso Resumen en Portugués: Resumo A crescente demanda por serviços de saúde exige adaptações nos ambientes construídos para aumentar a eficiência dos serviços e atender às necessidades dos usuários. No contexto dos projetos hospitalares, a etapa conceitual de intervenções em edificações desempenha um papel crucial, pois define diretrizes estratégicas para o planejamento dos espaços e para a modelagem de requisitos. Este estudo propõe um modelo para integrar o planejamento dos espaços à gestão de requisitos dos usuários, aprimorando a tomada de decisão na etapa de projeto conceitual de hospitais. A pesquisa seguiu a abordagem metodológica da Design Science Research, sendo baseada em um estudo empírico em um hospital de grande porte, resultando no desenvolvimento de um roteiro para a gestão de requisitos, uma taxonomia de requisitos e duas ferramentas digitais: um repositório de requisitos e um dashboard de análise comparativa de espaços. Os resultados demonstram que a integração entre a gestão de requisitos e o planejamento dos espaços desde as fases mais iniciais contribui para maior clareza, rastreabilidade e geração de valor. A principal contribuição científica reside na proposta de um modelo de gestão de requisitos que articula requisitos funcionais, estratégicos e estruturais ao planejamento físico do ambiente.Resumen en Inglés: Abstract The increasing demand for healthcare services requires adaptations in built environments to improve service efficiency and meet user needs. In the context of hospital projects, the conceptual phase of building interventions plays a crucial role by defining strategic guidelines for space planning and for the modelling of requirements. This study proposes guidelines to integrate space planning with requirements management, enhancing decision-making in the conceptual design stage of hospitals. The research followed the Design Science Research (DSR) methodological approach, and it is based on an empirical study conducted in a large hospital, resulting in the development of a requirements management (RM) framework, a taxonomy of requirements, and two digital tools: a requirements repository and a dashboard for comparative spatial analysis. The results show that integrating RM with space planning from the early stages contributes to improved clarity, traceability, and value generation. The main scientific contribution lies in the proposal of a requirements management model that links functional, strategic, and structural requirements to the physical planning of the environment. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 Proposal for a hierarchical requirements model to support BIM-based maintenance management in federal higher education institutions Wojciechowski, Anderson Martins Schramm, Fábio Kellermann Resumen en Portugués: Resumo A gestão eficiente dos edifícios públicos é de extrema relevância para a sociedade, uma vez que os recursos alocados para sua operação e manutenção são provenientes dos contribuintes. Uma abordagem promissora é a integração da Gestão da Manutenção (GM) com a Modelagem da Informação da Construção (BIM), que, quando aplicada ao longo do ciclo de vida do edifício, pode melhorar a eficiência e a eficácia das atividades, contribuindo para a preservação do ambiente construído. Este estudo propõe um modelo de processo para implementar o BIM na GM de prédios públicos. Seguindo a abordagem metodológica da Design Science Research, este estudo de pesquisa foi dividido em quatro fases: (a) uma revisão da literatura; (b) uma fase exploratória, durante a qual os atributos relacionados à GM com aplicação do BIM foram identificados e organizados; (c) uma fase de desenvolvimento, na qual os agrupamentos foram validados, priorizados e conectados às fases do ciclo de vida do edifício; e (d) uma fase de proposição, na qual foi elaborado um Modelo de Processo para Gestão de Requisitos de Informação para Manutenção de Instituições Federais de Ensino Superior. A identificação e formalização das informações necessárias para a GM podem contribuir para melhorar a gestão de instalações.Resumen en Inglés: Abstract The efficient management of public buildings is of utmost relevance to society, as the resources allocated for their operation and maintenance originate from taxpayers. A promising approach is the integration of Maintenance Management (MM) with Building Information Modeling (BIM), which, when applied throughout the building life cycle, can improve the efficiency and effectiveness of activities, contributing to the preservation of the built environment. This study proposes a process model for implementing BIM in the MM of public buildings. Following the Design Science Research methodological approach, this research study was divided into four phases: (a) a literature review; (b) an exploratory phase, during which attributes related to MM with BIM application were identified and organized; (c) a development phase, where the groupings were validated, prioritized, and connected to the phases of the building life cycle; and (d) a proposition phase, in which a Process Model for Information Requirements Management for Maintenance of Federal Higher Education Institutions was devised. The identification and formalization of the required information for MM can contribute to improving facilities management. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 A multicriteria model for ranking best practices to mitigate making-do waste Amaral, Tatiana Gondim do Del Grosso Filho, Renato Rafael Pessoni, Rubia Cristina de Souza Galo, Nadya Regina Barkokebas, Beda Resumen en Portugués: Resumo Este artigo propõe modelo multicritério de ranqueamento de boas práticas na contenção das perdas por making-do, combinando as técnicas Fuzzy-Delphi e TOPSIS. O objetivo do artigo é propor um modelo que auxilie o gestor de obras a ranquear as boas práticas de gestão e seus impactos na eficiência e redução do desperdício, garantindo os pré-requisitos das atividades planejadas, promovendo a confirmação do kit completo e a mitigação dos desperdícios. A abordagem combinou as opiniões dos tomadores de decisão que avaliaram qual a solução de gestão mais influência na garantia dos pré-requisitos das atividades planejadas. Essas foram integradas em uma matriz de decisão que envolveu múltiplos critérios, como a subjetividade das visões na classificação das alternativas e os pesos atribuídos. Os resultados garantiram a ocorrência do kit completo capaz de reduzir a ocorrência das perdas por making-do. Conclui-se que as três melhores soluções de gestão que mais influenciam na garantia das atividades pré-requisitos são a padronização de processos, a simulação de eventos e as práticas Lean. Pesquisas futuras incluem o aprimoramento do modelo por meio da integração e comparação de classificações com outras técnicas multicritério e da incorporação de soluções adicionais não avaliadas aqui.Resumen en Inglés: Abstract This article proposes a multicriteria model for ranking best practices to mitigate making-do waste, combining Fuzzy-Delphi and TOPSIS. The study aims to present a model that supports construction managers in ranking practices and assessing their impacts on efficiency and waste reduction, ensuring planned activities, confirming complete work packages, and mitigating waste. The approach incorporated decision-makers’ opinions, who evaluated which solutions have the greatest influence on securing activity prerequisites. These evaluations were integrated into a decision matrix involving multiple criteria, including subjective perspectives in classifying alternatives and the weights assigned. Results confirmed the occurrence of complete work packages capable of reducing making-do waste. The study concludes that the three solutions with the greatest influence are process standardization, event simulation, and lean practices. Future research includes enhancing the model by integrating and comparing rankings with other multicriteria techniques and incorporating additional solutions not assessed here. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 Constructability assessment of social housing projects in Brazil: a quantitative benchmarking system Abreu, João Paulo Maciel de Marchiori, Fernanda Fernandes Signor, Regis Resumen en Portugués: Resumo Projetos de Habitação de Interesse Social (HIS) são fundamentais para reduzir o déficit habitacional brasileiro. Problemas de construtibilidade podem torná-los menos eficientes, prejudicando o propósito do baixo custo. Para reduzir esses problemas, uma abordagem consiste no uso de Sistemas de Indicadores (CAS). Nos CAS existentes faltam dados que permitam definir metas, ou estudos que apontem qual o panorama num dado país. Assim, essa pesquisa objetivou desenvolver um sistema de benchmarking quantitativo de construtibilidade em HIS. Com base no método de DSR, o artefato gerado foi um sistema de benchmarking quantitativo, baseado em 394 projetos. Por meio do sistema de benchmarking quantitativo, potenciais nacionais de melhoria da construtibilidade foram evidenciados, e.g., a adoção de outros processos construtivos ou níveis razoáveis de padronização. O sistema pode oferecer suporte a empresas que desejem melhorar a construtibilidade de seus projetos HIS (reduzindo o viés de avaliação de seus próprios dados), ou a agências de financiamento de HIS. Esse sistema de benchmarking representa um avanço teórico-prático no conhecimento sobre construtibilidade, haja vista que estudos similares são limitados ou inexistem em outros países.Resumen en Inglés: Abstract Social Housing Projects (HIS) are essential for reducing Brazil’s housing deficit. However, constructability problems can undermine the efficiency achieved in those projects, negatively affecting the purpose of having low cost. One approach for reducing constructability issues is to use constructability assessment systems (CAS). Existing CAS lack data that allow for setting goals, or even studies that provide an overview of constructability in HIS in each country. Thus, the aim of this research study is to develop a quantitative benchmarking constructability system for HIS. This study was based on data from 394 projects. The development of this quantitative benchmarking system pointed out the potential for improving constructability in those projects, by adopting different measures, such as the use of BIM, changing construction processes, and achieving appropriate levels of standardization. This system can support companies that wish to improve the constructability in HIS projects, by reducing the bias of evaluating only their own data, or Brazilian HIS financial institutions. This benchmarking system represents a theoretical-practical advance in the knowledge about constructability, given that similar studies are limited or non-existent in other countries. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 Inspection of public building construction with digital technologies: 360º cameras Gobbi, Vanessa Lantelme, Elvira Maria Vieira Resumen en Portugués: Resumo A fiscalização e o monitoramento de obras são atividades essenciais na indústria da construção. As práticas mais comuns de fiscalização e controle baseiam-se em observações individuais e na coleta manual de dados, tornando-as suscetíveis a erros humanos. Estudos destacam o potencial das tecnologias digitais baseadas em imagens como alternativas que permitem um monitoramento mais ágil, eficaz e transparente dos canteiros de obras. No entanto, a fiscalização de obras públicas ainda carece da aplicação dessas tecnologias, apesar dos frequentes relatos de irregularidades por parte dos órgãos de controle. Este estudo propõe um método para integrar câmeras 360° aos processos de fiscalização de obras públicas. A pesquisa utilizou a metodologia Design Science Research, iniciando com a revisão da literatura, seguida de entrevistas com fiscais de obras. Foram realizados estudos empíricos em dois canteiros de obras em um município de pequeno porte no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, seguidos da avaliação do uso de câmeras 360° para a fiscalização. Além do método proposto, o estudo identificou benefícios, restrições técnicas e legais e parâmetros passíveis de monitoramento associados ao uso de imagens 360°. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão do impacto dessas tecnologias na fiscalização de obras públicas, destacando tanto os desafios quanto as vantagens de sua implementação no contexto dos casos estudados e suas possíveis generalizações por outros órgãos públicos.Resumen en Inglés: Abstract Construction site supervision and monitoring are essential activities in the construction industry. The most common inspection and control practices rely on individual observations and manual data collection, making them susceptible to human error. Studies highlight the potential of image-based digital technologies as alternatives that enable more agile, effective, and transparent monitoring of construction sites. However, public building construction inspections still lack the application of these technologies, despite frequent reports of irregularities by regulatory bodies. This study proposes a method for integrating 360° cameras into public building construction inspection processes. The research employed the Design Science Research methodology, beginning with a literature review, followed by interviews with construction inspectors. Empirical studies were conducted at two public building construction sites in a small town in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, followed by an evaluation of the use of 360° cameras for construction inspection. In addition to the proposed method, the study identified benefits, technical and legal constraints, and monitorable parameters associated with the use of 360° images. The findings contribute to a better understanding of the impact of these technologies on the inspection of public building construcion, highlighting both the challenges and advantages of their implementation within the context of this investigation and potential generalisations by other public authorities. |
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Special issue: the best papers of SIBRAGEC 2025 Medium-term planning considering the roles of the Last Planner System in production strategy and management Angelim, Vanessa Lira Miranda Filho, Antonio Nunes de Barros Neto, José de Paula Heineck, Luiz Fernando Mählmann Alves, Andreia Cardoso Resumen en Portugués: Resumo Embora o Last Planner System (LPS) seja pesquisado como um método de planejamento e controle da produção, existem peculiaridades da construção civil que levam o planejamento e controle a assumir atribuições mais sistêmicas, típicas da estratégia de produção. Partindo dessa percepção, esse artigo fundamenta-se numa teoria apropriada para discernir as atribuições amplas do LPS, tanto na estratégia como na gestão da produção. Argumentos são apresentados para a melhoria do Planejamento de Médio Prazo (PMP) por meio de práticas que promovam os atributos do LPS nestas duas frentes. Utilizando Design Science Research, a pesquisa identificou as principais barreiras que impedem o PMP de apoiar as atribuições amplas do LPS. A literatura consultada e os dados empíricos levantados possibilitaram a proposição de um modelo de processo para o PMP, que inova por buscar uma melhor integração dos níveis de planejamento bem como das ações dos diferentes setores da empresa. Com isso, contribui-se para tornar o LPS numa vantagem competitiva, que credencia a produção a liderar as demais áreas funcionais.Resumen en Inglés: Abstract Although the Last Planner System (LPS) has often been studied as a method for production planning and control, specific characteristics of the construction sector require planning and control processes to assume broader, more systemic roles that normally fall under the concept of production strategy. Based on this understanding, this paper draws on an appropriate theoretical framework to examine the full range of LPS roles within both production strategy and production management. We argue for enhancing Medium-Term Planning (MTP) through practices that support the LPS at these two levels. Using Design Science Research procedures, the study identifies the main barriers that prevent the Medium-Term Planning process from fully supporting LPS roles. The literature review and empirical evidence allowed the development of a new MTP process model, designed not only to integrate planning levels but to align actions across company sectors. In doing so, the model helps establish the LPS as a genuine source of competitive advantage, which enables the production function to lead other functional areas. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Effect of fibrillated nanocellulose addition on the fresh-state properties of cementitious pastes Bilcati, Géssica Katalyne Lima, Bruna Régio de Holzmann, Henrique Ajuz Lengowski, Elaine Cristina Langaro, Eloise Aparecida Resumen en Portugués: Resumo O Cimento Portland é amplamente utilizado na construção civil devido à sua alta resistência à compressão, durabilidade e facilidade de produção. No entanto, apresenta limitações em termos de sustentabilidade. A nanocelulose, surge como uma alternativa sustentável, com potencial para aprimorar as propriedades dos compósitos cimentícios. A presente pesquisa teve como objetivo investigar o comportamento das pastas cimentícias no estado fresco, produzidas com diferentes concentrações de nanocelulose fibrilada (NFC) (0,01%, 0,015%, 0,020% e 0,025%). Foram avaliados o índice de consistência, a densidade de massa, o teor de ar incorporado e o comportamento reológico. Os resultados obtidos no ensaio de flow table indicaram que a adição de NFC influenciou a fluidez das pastas cimentícias, promovendo maior espalhamento, especialmente nas concentrações mais elevadas. A adição de nanocelulose fibrilada nas formulações de 0,01% e 0,015% resultaram em uma redução na densidade de massa e um aumento no teor de ar incorporado, quando comparado às pastas cimentícias sem a adição de NFC. No entanto, essas mudanças não foram estatisticamente significativas no nível de confiança de 95%. O ensaio de squeeze-flow evidenciou que a nanocelulose fibrilada contribuiu para a melhoria da plasticidade das pastas cimentícias.Resumen en Inglés: Abstract Portland cement is a staple in civil construction due to its high compressive strength, durability, and ease of production. However, it faces criticism for its lack of sustainability. Nanocellulose, offers a sustainable alternative that can both improve the properties of cement-based composites. This study investigated the fresh-state behavior of cement pastes containing varying concentrations of fibrillated nanocellulose (CNF): 0.01%, 0.015%, 0.02%, and 0.025%. We assessed the consistency index, along with bulk density, entrained air content, and rheological behavior. Results from the flow table test showed that CNF addition influenced the pastes' fluidity, leading to a greater spread, particularly at higher concentrations. For the 0.01% and 0.015% formulations, the addition of CNF reduced the bulk density and increased the entrained air content compared to the control group (pastes without CNF). However, these changes were not statistically significant at a 95% confidence level. The squeeze-flow test demonstrated that fibrillated nanocellulose enhanced the plasticity of the cement pastes. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Influence of storage time on the properties of controlled hydration mortars Marquezan, Leonardo Pagnussat, Daniel Tregnago Masuero, Angela Borges Resumen en Portugués: Resumo A utilização de aditivos para atrasar as reações de hidratação do cimento Portland, possibilita a produção de argamassas de hidratação controlada (AHCs), cujo prolongamento do tempo de indução permite a manipulação desse material por períodos prolongados. Apesar da ampla utilização deste material na construção civil brasileira, a significativa incompatibilidade entre os métodos de produção em usina e em laboratório limita o estabelecimento de parâmetros normativos e de critérios consistentes para a avaliação destas argamassas. Diante disso, este estudo visou avaliar a influência do tempo de uso no comportamento das propriedades físicas de AHCs usinadas. A partir da análise de propriedades no estado fresco, notou-se que diversos parâmetros compositivos e de trabalhabilidade são estatisticamente influenciados pelo tempo de uso. As avaliações calorimétricas evidenciaram uma expressiva discrepância entre o tempo de pega, o prazo de validade e período de trabalhabilidade desse material. No estado endurecido, o módulo de elasticidade dinâmico e as resistências mecânicas das argamassas também apresentaram variação estatisticamente significativa em função do tempo de uso, contudo, as resistências de aderência e os coeficientes de absorção capilar de água não. Por fim, destaca-se que a correlação de propriedades apontou possíveis parâmetros-chaves no comportamento das AHCs, como o índice da retenção de água.Resumen en Inglés: Abstract The use of admixtures to delay the setting of Portland cement enables the production of controlled hydration mortars (CHMs), in which the control of the induction period allows handling of the material for extended periods. Despite the widespread use of this material in Brazilian construction, the significant incompatibility between plant and laboratory production methods limits the establishment of normative parameters and consistent evaluation criteria for these mortars. Therefore, this study aimed to evaluate the influence of storage time on the physical properties of plant-produced CHMs. From the analysis of fresh state properties, it was observed that several compositional and workability parameters are statistically affected by the storage time of the mortars. The calorimetric evaluations revealed a marked discrepancy between the setting time, the shelf life, and the handling period of this material. In the hardened state, the dynamic modulus of elasticity and the mechanical strengths of the mortars also exhibited statistically significant variations as a function of storage time; however, bond strength and capillary water absorption coefficients did not. Finally, it is noteworthy that the correlation of properties across different physical states indicated possible key parameters governing the behavior of the CHMs, such as the water retention index. |
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