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Análise da sinergia entre cimento, metacaulim e calcário na capacidade de impressão de argamassa LC3
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-24) Nunes, Ueslei Silva; Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da; Martinelli, Antonio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-1118-1911; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; https://orcid.org/0000-0001-9534-9632; http://lattes.cnpq.br/3032123923519081; Souza, Paulo Alysson Brilhante Faheina de; Azerêdo, Aline Figueirêdo Nóbrega de; Araújo, Rísia Amaral
A impressão 3D de argamassa (3DCP) é uma tecnologia que vem ganhando cada vez mais atenção da indústria; porém, devido às complexidades reológicas da argamassa e com consumos de cimento elevados, acima de 330 kg/m³, manter a sustentabilidade e economicidade se torna desafiador. Dessa maneira, o recente cimento de calcário e argila calcinada (LC³) vem mostrando-se promissor na aplicação em 3DCP, devido à redução do teor de clínquer de até 45% e por apresentar características no estado fresco necessárias à impressão de argamassa. Contudo, ainda não se compreende totalmente os efeitos de diferentes relações dos componentes do cimento ternário – cimento Portland (CP), metacaulim (MK) e fíler calcário (FC) – nas propriedades reológicas e mecânicas das argamassas para 3DCP, sobretudo quando se considera as diferenças regionais das matérias-primas. Portanto, este estudo busca avaliar o impacto dos diferentes teores de cimento Portland, metacaulim e calcário na capacidade de impressão – análise dos estados fresco e endurecido. Dez misturas de argamassa com diferentes teores foram geradas por um planejamento de experimentos e foi adicionada uma argamassa de referência com 100% de cimento Portland. Realizou-se teste de fluidez ao longo do tempo, squeeze-flow, massa específica no estado fresco, resistência à compressão de blocos 14x19x19 cm, resistência à compressão e tração na flexão de prismas de argamassa extrudados e moldados de forma convencional. Ao fim, percebeu-se que o teor de MK pode ser maximizado e o teor de FC minimizado, obtendo ainda um desempenho semelhante à argamassa LC³ padrão. Além disso, misturas de LC³ com teores de cimentos tão baixos quanto 25% podem ser empregados em técnicas 3DCP atendendo aos requisitos mecânicos.
Análise de manifestações patológicas em ambiente marinho: estudo de caso em uma habitação secundária unifamiliar em Pitangui/RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-07) Silva, Juliana Ellen Maria da; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes; Souza, Matheus Viana de; Nunes, Ueslei Silva
As manifestações patológicas ocorrem de diversas formas nas edificações e apesar da área da engenharia desenvolver diferentes tecnologias que associem qualidade e rapidez na execução de projetos e obras, a necessidade por diminuir custos faz com que usuários e construtores optem por baixa qualidade de materiais e processos construtivos inadequados. Regiões litorâneas tendem a sofrer mais com a ação de agentes agressivos nos sistemas construtivos devido à incidência da ação dos íons cloreto, que penetram na estrutura e provocam, de forma acelerada, a despassivação da armadura e iniciação do processo de corrosão. Desse modo, a presente pesquisa tem o objetivo de levantar e analisar as principais manifestações patológicas encontradas em uma habitação unifamiliar, localizada na praia de Pitangui, região litorânea do estado do Rio Grande do Norte. Para atingir o objetivo, foram realizados procedimentos de investigação visual, associada ao uso de equipamentos que auxiliaram no processo de classificação das anomalias e falhas da edificação. Ademais, foram criados quadros que por meio dos registros e informações levantadas em campo, que classificaram as manifestações patológicas por origem e causa, com posterior descrição do grau de prioridade e recomendações de ações técnicas para recuperação dos elementos construtivos. Por fim pode-se concluir que as principais manifestações patológicas encontradas que precisam de ações mais imediatas de correção e restauração foram corrosão de armaduras, fissuras, manchas e bolores presente em todos os ambientes da edificação causando, nos casos mais graves, a perda da funcionalidade e desempenho adequado do elemento construtivo.
Análise de propriedades do estado fresco em compósitos com LC3-55 para impressão 3D
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-09) Dantas, Anne Marcelle Batista; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; Nunes, Ueslei Silva; Sá, Maria das Vitórias Almeida de; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes
A construção civil está em constante evolução, buscando cada vez mais desenvolver técnicas e materiais que otimizem as atividades desenvolvidas nesse setor. Entretanto, nos últimos anos, a preocupação com o meio ambiente tornou-se igualmente importante, de maneira que a criação de novas tecnologias está progressivamente sendo direcionada para a sustentabilidade. O presente trabalho visa desenvolver traços de argamassas para impressão 3D, com a utilização de um cimento conhecido como LC3, que contém 30% de filér calcário, 45% de argila calcinada e os outros 55% de cimento Portland. Serão produzidos compósitos que utilizam menor concentração de clínquer em substituição de materiais menos poluentes. Desse modo, por meio de ensaios nas argamassas no estado fresco, foi observado a influência da variação da relação água/cimento e da porcentagem de um aditivo superplastificante em parâmetros como fluidez, consistência, trabalhabilidade e capacidade de extrusão, esses que são essenciais para avaliar o uso dos compósitos estudados para impressão 3D. Dessa maneira, foi possível verificar que o aumento do aditivo superplastificante contribuiu para a tixotropia da argamassa, propriedade importante para compósitos que serão extrudados. Além disso, com a diminuição da relação a/c, os traços analisados apresentaram resistências à compressão axial que chegaram até 72 MPa, valores promissores para o estudo de compósitos produzidos com LC3.
Análise do estado fresco e resistência mecânica de argamassa produzida com LC³.
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-07) Dias, Pablo Emanuel de Oliveira; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes; Cunha, Paulo Eduardo Vieira; Nunes, Ueslei Silva
Diante da busca por novos materiais capazes de substituir consideráveis teores de cimento Portland (CP), estudos têm concentrado esforços na busca por adições minerais que preencham essa lacuna. Nesse contexto, o metacaulim (MC) e o fíler calcário (FC), se mostraram promissores quando utilizados acoplados. Essa combinação, dá origem a um novo ligante, denominado Limestone Calcined Clay Cement (LC³). Nesse contexto, esta pesquisa objetiva analisar o comportamento no estado fresco e a resistência mecânica de argamassas de revestimento produzidas com LC³. O percentual de substituição do cimento Portland por MC e FC foi de 45%, em massa, denominado LC³ - 55 (55% de CP). A proporção MC:FC foi 2:1, e a proporção aglomerante:agregado miúdo de 1:4,5, em volume. Os resultados obtidos indicam que a mistura LC³ apresenta menor densidade que a mistura de referência, e resistência à compressão axial semelhante à mistura de controle, aos 28 dias de cura. No que tange a resistência à tração na flexão, apesar de exibir um menor índice de Rtf em idades iniciais, o LC³ revelou uma capacidade mais significativa de fortalecimento ao longo das idades analisadas, quando contrastado com a REF.
Aprimoramento do processo produtivo de uma empresa de pavers em Natal/RN: um estudo de caso
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11-27) Nunes, Ueslei Silva; Souza, Paulo Alysson Brilhante Faheina de; Almeida, Marcos Lacerda; Araújo, Rísia Amaral
Sabe-se que o concreto é um material largamente utilizado na indústria da construção e que, entre diversas aplicações desse material, se insere a fabricação de pré-moldados, especificamente os pavers. Sabe-se também que o concreto precisa ter um controle tecnológico para garantir qualidade, segurança e economia. Por apresentar deficiências nesse aspecto, tomou-se, pois, o processo produtivo de uma empresa especializada em peças para pavimentação intertravada em Natal/RN como objeto desta pesquisa. Justifica-se, assim, este trabalho tanto por aplicar conhecimentos da Engenharia Civil a fim de propor melhorias em uma situação-problema quanto por servir de encaminhamento em pesquisas futuras no controle de qualidade de pavers. Objetivou-se, neste trabalho, identificar as causas da perda de resistência dos blocos para pavimentação intertravada, sugerindo soluções economicamente viáveis. Para tanto, procedeu-se à revisão teórica de estudos sobre controle tecnológico do concreto (BAUER, 2000; HELENE e TERZIAN, 1992) e recorreu-se a estudos de campo e a coleta de materiais (peças e insumos), com a finalidade de realizar ensaios para avaliar a qualidade. Analisaram-se as condições de estocagem e caracterização dos materiais, de mistura, de dosagem, de lançamento, de adensamento, de transporte e de cura. Durante a pesquisa, determinou-se o traço médio em massa utilizado na obra: 1:4,67:4,90:0,80. Partindo dessa proporção, realizou-se a produção de blocos nas condições ideais de laboratório de modo a determinar a resistência característica e compará-la com a resistência característica dos corpos de prova produzidos na central de produção. Concluiu-se que, mesmo corrigindo as falhas presentes no processo produtivo, as peças não irão atingir a resistência mínima de 35 MPa em virtude da qualidade do traço usado.
Argamassas Sustentáveis com LC³: avaliação de propriedades mecânicas e microestruturais em idades avançadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-10) Sabino, Eduardo Dantas; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes; Sá, Maria Das Vitorias Vieira Almeida de; Nunes, Ueslei Silva
A indústria da construção civil é essencial para o desenvolvimento urbano, econômico e social, no entanto, a produção do clínquer, matéria-prima fundamental desse setor, é responsável por expressivas emissões de dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera. Em busca de alternativas mais sustentáveis, este trabalho teve como objetivo a avaliação do impacto da substituição parcial do cimento Portland (CP) com alto teor de clínquer por uma combinação de metacaulim (MC) e filer calcário (FC), em argamassas de revestimento. Foram utilizadas proporções de CP variando entre 40% e 55%, MC e FC (na proporção de 2:1) entre 45% e 60%. Realizou-se a investigação de propriedades físicas, microestrutural, e mecânicas aos 56 e 200 dias. Os resultados obtidos demonstraram um aumento de resistência entre 56 e 200 dias em todas as misturas, com LC3-55 próximo dos valores da referência (REF) em ambos os períodos. Observou-se, também, a presença de C-A-S-H nas misturas ternárias. Em relação a trabalhabilidade, ocorreu uma diminuição do tempo de início e fim de pega nas argamassas ternárias. Além disso, verificou-se que as amostras produzidas com formulação ternária são mais permeáveis à água por capilaridade do que o cimento tradicional.
Avaliação de propriedades no estado fresco de argamassas a base de LC³-25 para 3DCP
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-09) Felipe, Maria Luíza Cardoso; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; Nunes, Ueslei Silva; Sá, Maria das Vitórias Vieira Almeida de; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes
O LC³ contempla uma nova possibilidade para um cimento técnico e sustentável. Devido à abundância dos compostos calcário e argila calcinada, esse cimento tem se mostrado uma alternativa promissora à substituição do percentual de clínquer na fabricação de cimento, podendo prover insumos para a crescente indústria cimentícia ao mesmo tempo que reduz em até 30% a emissão de GEE durante o processo. Além disso, o LC³ apresenta características de viscosidade plástica e de tensões de escoamento compatíveis com os requisitos para a impressão 3D de concreto (3DCP), tecnologia que vem gerando bastante interesse na construção civil. Este estudo propõe-se caracterizar o estado fresco de argamassas produzidas para impressão 3DCP a base de LC³-25 (com apenas 25% de cimento), com o propósito de avaliar o comportamento de misturas com maior valor de substituição da porcentagem de cimento por argila calcinada e filler calcário, adotando a relação 2:1 entre esses materiais. Mantendo fixas as relações cimento e substitutivos, verificou-se a influência da relação água/cimento e porcentagem de aditivo superplastificante em quatro traços previamente definidos e caracterizados quanto ao abatimento, espalhamento, densidade e teor de ar incorporado. Um aumento no teor de ar incorporado foi observado nos traços com maior adição de superplastificante. Quanto ao espalhamento e abatimento, os traços apresentaram valores maiores 20 minutos após o preparo da mistura, comportamento que pode estar associado à natureza tixotrópica do composto e que é interessante para a impressão 3DCP. Observou-se que a resistência a compressão após 7 dias apresentou resultados melhores nas misturas com menor relação água/cimento e maior porcentagem de superplastificante . Mesmo apresentando um resultado de resistência inferior ao da amostra de referência (sem substituição do cimento), os valores encontrados são suficientes para aplicar à impressão 3DCP.
Caracterização de argamassa LC³ no estado fresco para 3DCP
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-27) Ciriaco, Vitor Figueiredo de Sousa; Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da; Nunes, Ueslei Silva; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; http://lattes.cnpq.br/7230897860882710; Cunha, Paulo Eduardo Vieira; http://lattes.cnpq.br/8375470571725379; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes
Diante do avanço científico e tecnológico no campo da construção civil, a busca por novas tecnologias e técnicas construtivas é inevitável, principalmente devido à preocupação crescente com os impactos climáticos e ambientais causados por materiais poluentes. Nesse contexto, surge o cimento de argila calcinada e calcário (LC³), um material com menor concentração de clínquer. Este trabalho objetivou conhecer o potencial dessa argamassa no processo de impressão 3D. Para tanto, foram realizadas comparações entre duas misturas: uma amostra de LC³, composta por 55% de cimento Portland, 30% de metacaulim e 15% de fíler calcário, e uma amostra de cimento convencional composta por 100% de cimento Portland. Ambas foram avaliadas em seu estado fresco por meio de ensaios de abatimento e espalhamento, densidade de massa e squeeze-flow. Em seguida, realizou-se o processo de impressão 3D (3DCP) dos dois traços. A inserção de metacaulim e fíler calcário na amostra de LC³ gerou pequenas alterações na densidade de massa do material final, devido às densidades ligeiramente diferentes desses materiais em relação ao cimento convencional. A tensão de escoamento do traço LC³ apresentou menores valores nos tempos de 15 e 30 minutos em comparação ao traço 100% cimento Portland, demonstrando uma maior facilidade de escoamento no processo de impressão. Ademais, foi possível concluir que a inserção de materiais cimentícios suplementares acarretou na diminuição dos valores de abatimento e espalhamento, mas ainda permitiu que a argamassa fosse adequadamente impressa.
Caracterização de propriedades no estado endurecido de argamassa LC³ para 3DCP
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-27) Araujo, Artur Vinícius Cruz; Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da; Nunes, Ueslei Silva; 0009-0007-7830-3553; https://lattes.cnpq.br/6710634208102239; Cunha, Paulo Eduardo Vieira; Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes
Diante da estagnação relacionada às inovações no setor da construção ao comparar com outras indústrias, é necessário efetivar medidas para preencher espaços de digitalização da construção civil. A partir disso, desenvolve-se a impressão 3D de concreto (3DCP), a qual utiliza uma argamassa com alto teor de cimento em sua composição. E então, surge a necessidade de reduzir a quantidade de clínquer na composição do cimento por meio da adição de materiais cimentícios suplementares, nesse caso: metacaulim e fíler calcário, formando a mistura ternária LC³. Nesse estudo, o clínquer foi reduzido em 45%, substituindo por 30% de metacaulim e 15% de fíler calcário em massa, formando um material mais fino e com diferentes propriedades. Assim, esse trabalho objetiva realizar a caracterização de suas propriedades que são importantes para a 3DCP no estado endurecido. A utilização desses materiais suplementares não acarretou em variações significativas com relação à resistência à compressão e à tração, sendo ambas compatíveis com o necessário para o sistema de impressão, do mesmo modo para a absorção e índice de vazios. Em relação à microestrutura, observou-se uma granulometria mais fina, como também mudanças nos produtos formados pelas reações pozolânicas, onde houve o consumo da portlandita na argamassa LC³.
Diagnóstico do saneamento básico das comunidades urbanas Brasília Teimosa e Vietnã, Natal/RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-08) Dimas, Renata Gurgel; Chianca, Cibele Gouveia Costa; Cunha, Paulo Eduardo Vieira; Nunes, Ueslei Silva
O saneamento básico é um conjunto de atividades fundamentais para tornar o ambiente habitável, porém nem todas as moradias têm acesso satisfatório a ele. As comunidades urbanas representam a insuficiência e a inadequação no tocante à oferta de urbanização e ao saneamento básico. Este artigo tem como objetivo apresentar um diagnóstico do saneamento básico das comunidades de Brasília Teimosa e do Vietnã, ambas localizadas no município de Natal no estado do Rio Grande do Norte. Para isso, foram realizados: levantamento bibliográfico, estudo de campo e oficina com a comunidade. Na pesquisa bibliográfica, foi feito um recolhimento de documentação dos órgãos estaduais e municipais responsáveis pelos serviços de abastecimento de água, esgotamento sanitário, limpeza pública e drenagem. Para o estudo de campo foram efetuadas visitas técnicas para analisar as condições dos serviços de saneamento básico e oficinas participativas com os moradores para entender melhor as demandas da região. Como conclusão, apesar de Brasília Teimosa e Vietnã serem comunidades urbanas, ambas são atendidas por todos os serviços de saneamento básico, porém alguns desses serviços apresentam subdimensionamento e problemas de manutenção.
Estudo das propriedades do concreto de demolição do antigo Hotel Internacional Reis Magos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-11) Medeiros Filho, Luiz José de; Souza, Paulo Alysson Brilhante Faheina de; Freitas Neto, Osvaldo de; Nunes, Ueslei Silva
Estudar e entender o concreto, material tão importante para a engenharia civil, é uma tarefa muito importante para que seja possível evoluir cada vez mais os seus aspectos e características. Este trabalho busca analisar os parâmetros de resistência à compressão, índice de vazios, absorção e massa específica real de amostras de concreto obtidas a partir da demolição do Hotel Internacional Reis Magos, que ficava situado na cidade de Natal, Rio Grande do Norte, e que por muitos anos figurou como principal empreendimento turístico de alto padrão do estado. Era também considerado um exemplo do movimento do Modernismo na arquitetura do Nordeste. O objetivo aqui, além de simplesmente estudar os parâmetros supracitados, é entender a evolução da resistência à compressão com o tempo e analisar a relação destes valores com os dos demais parâmetros, que estão relacionados à durabilidade do concreto. A execução dos ensaios obedeceu às normas NBR 9778 e NBR 13279 e o resultado obtido mostrou que o concreto do Hotel, na época da demolição, tinha altos valores de resistência à compressão até mesmo para os tempos atuais, apresentando, consequentemente, ótimos índices de vazio, ótima absorção e valores esperados para sua massa específica. Após consideração do fator de forma, os valores de resistência chegaram a até 43 MPa; de absorção, em torno de 5%; de índice de vazios, em torno de 12%. É importante frisar que o trabalho atuou sobre uma pequena quantidade de amostras de concreto, não sendo possível extrapolar os resultados para toda a estrutura do hotel.

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