Concreto leve estrutural: influência da argila expandida na microestrutura da zona de transição pasta/agregado

This paper presents the results of a study on the effect of expanded clay on the microstructure of the interfacial transition zone (ITZ) between Portland cement paste and aggregates. A scanning electron microscope (SEM) equipped with an energy dispersive X-ray analysis system (EDX) was used to determine the ITZ thickness. In plain concrete a marked ITZ around the aggregate particles (55   ?m) was observed, while in concretes with expanded clay, the ITZ was less pronounced (30 ?m). It was also verified that the ITZ of concrete with expanded clay had lower levels of porosity and calcium hydroxide than that observed in plain concrete.Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa sobre o efeito do agregado leve brasileiro (argila expandida) na zona de transição pasta/agregado em concretos leves estruturais. Utilizou-se um microscópio eletrônico de varredura (MEV) associado a um sistema de análise quantitativa (espectrografia de raios X por dispersão de energias – EDS) para a avaliação da espessura da zona de transição. No concreto de referência, com brita basáltica, a zona de transição apresentou espessura de 55 mm, enquanto nos concretos com argila expandida observou-se a redução desse valor para 30 mm. Verificou-se, ainda, que a zona de transição dos concretos com argila expandida apresentou menores teores de poros e de hidróxido de cálcio do que o observado nos concretos com brita basáltica

Análise da aplicação da certificação ambiental de edificações habitacionais LEED for Homes no contexto brasileiro

The increased production of social housing brings the issue of the quality of low cost housing units. Combined to these concerns are also environmental requirements which standards for environmentally responsible buildings led to the creation of Buildings Environmental Performance Certification Systems, of which one of the few examples is LEED for Homes. The purpose of this research is an analysis of this certification system, aiming to establish how this tool could be efficient or not in the assessment of residential buildings for use in the Brazilian context.Lo aumento de la producción de vivienda de interés social carga la cuestión de la calidad de las unidades de viviendas asequibles. Con esas preocupaciones vienen también las necesidades de carácter ambiental, cuyos parámetros de edificios ambientalmente responsables llevó a la creación de los Sistemas de Certificación de Desempeño Ambiental de los edificios, dentre ellos uno de los pocos ejemplos dirigidos a los edificios de uso residencial es el LEED for Homes. Este estudio propone un análisis de este sistema de certificación, con el objetivo de establecer los puntos en que esta herramienta demostra ser eficaz o no en la evaluación de los edificios de vivienda en el contexto brasileño.O aumento da produção de habitações de interesse social traz consigo a problemática da qualidade de unidades habitacionais de baixo custo. Aliadas a essas preocupações surgem também as exigências de caráter ambiental, cujos parâmetros para edificações ambientalmente responsáveis deram origem à criação dos Sistemas de Certificação de Desempenho Ambiental de Edifícios, dos quais um dos poucos exemplos direcionados a edificações de caráter habitacional é o LEED for Homes. O intuito deste trabalho é uma análise desse sistema de certificação, com o objetivo de estabelecer em que pontos essa ferramenta demonstra-se eficiente ou não na avaliação de edifícios de uso habitacional no contexto brasileiro

Life Cycle Assessment and the Environmental Certification Systems of Buildings

The life cycle assessment (LCA) is an important methodology for the assessment of building components and systems and should be used within the building environmental performance certification systems. The present paper reports on the state of the art of LCA as a tool for the assessment of building components and analyzes its application in the environmental certification systems of building. The analysis of the existing systems for the environmental certification of buildings has revealed that among the four main and most employed systems of environmental certification of buildings currently used, Green Globes is the only one which uses the LCA methodology to evaluate the environmental performance of building components. The other systems use the assessment of building components by the recognition of product attributes, such as cost, durability, renewability and recycled content. The weakness of the attributes approach lies in the fact that these attributes are treated in isolation and lack the whole concept of impact

Análisis de los sistemas de certificación ambiental de edificios residenciales en el contexto brasileño

As exigências de caráter ambiental para edifícios deram origem à criação de Sistemas de Certificação de Desempenho Ambiental de Edifícios, que vêm sendo usadas no cenário brasileiro, indiferentemente às suas especificidades e carências. O objetivo deste trabalho é promover uma análise das inadequações desses sistemas de certificação ao contexto brasileiro. A análise comparativa das certificações demonstrou uma série de itens avaliativos plenamente aplicáveis ao cenário brasileiro e outros que ainda necessitam de adaptações. Esta análise deverá servir como embasamento para a criação de diretrizes para o futuro desenvolvimento de um sistema de certificação ambiental de edificações habitacionais brasileiras.Los requisitos de carácter ambiental a los edificios dieron lugar a la creación de sistemas de certificación de desempeño ambiental de los edificios, que se han utilizado en el escenario brasileño, independientemente de sus características y necesidades específicas. El objetivo de este trabajo fue promover un análisis de las deficiencias de los sistemas de certificación en el contexto brasileño. El análisis comparativo de las certificaciones mostró una serie de elementos evaluativos plenamente aplicables al situación de Brasil y otros que aún requieren adaptaciones. Este análisis debe servir como base para la creación de directrices para el futuro desarrollo de un sistema de certificación ambiental de edificios de viviendas en Brasil.The environmental requirements for buildings have led to the creation of Buildings Environmental Performance Certification Systems, which have been used in the Brazilian scene, regardless to its specificities and needs. The objective of this paper is to promote an analysis of these certification systems inadequacies to the Brazilian context. The comparative analysis of the certification systems has shown several evaluative items fully applicable to the Brazilian context and others that need to be adapted. This analysis may serve as a basis for establishing guidelines for the further development of an environmental certification system for residential buildings in Brazil

Avaliação da influência de agregados leves de argila calcinada no desempenho de concretos estruturais

Este trabalho tem por objetivo a avaliação de desempenho de concretos leves produzidos com agregados leves de argila calcinada. Primeiramente, foram coletadas e caracterizadas diferentes amostras de solo (argila) do estado de São Paulo. Em seguida, foram confeccionados corpos de prova de argila calcinada com as diferentes massas cerâmicas coletadas. Os corpos de prova confeccionados com essas massas cerâmicas, queimados à temperatura de 900 ºC, foram caracterizados por meio da avaliação da absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, expansão por umidade e resistência à compressão. Em seguida, foram moldados corpos de prova de concreto com agregados leves de argila calcinada produzidos com massas cerâmicas provenientes das cidades de Itu, SP, e Porto Ferreira, SP, com argila expandida e também com brita. Os concretos foram submetidos aos ensaios de massa específica e abatimento do tronco de cone, no estado fresco e de resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, módulo de deformação e massa específica no estado endurecido. Os resultados desta pesquisa indicam a viabilidade técnica da produção de agregados leves de argila calcinada para utilização em concretos, uma vez que o desempenho de concretos produzidos com agregados leves de argila calcinada é semelhante ao de concretos produzidos com argila expandida e basalto

Incorporation of SCBA in Red Ceramics and Sintering in Microwave Oven

The present study investigated the incorporation of sugarcane bagasse ash (SCBA) in red ceramics, sintered in conventional oven and microwave oven, aiming to provide an alternative product, and a sintering process with higher energy efficiency in the production of red ceramics. The raw materials were characterized by XRF, XRD, thermogravimetry, particle size distribution and specific mass analyses. The specimens were shaped by extrusion in two different compositions, red clay and red clay with addition of 20 % SCBA and sintered at temperatures from 700 to 1100 ºC. The conventional sintering occurred for 60 min with heating rate of 10 ºC/min. In the microwave oven the sintering occurred in a hybrid way, with heating rate of 50 ºC/min for 5, 10 and 15 mins. After sintering the tests of linear shrinkage, compressive strength, water absorption, apparent porosity and apparent specific mass were performed. The addition of SCBA causes an increase in the values of water absorption and decreases the compressive strength and specific mass of the red ceramic. This occurs due to the creation of pores inside the material from the volatilization of organic matter present in the ashes. The sintering in microwave oven, when compared to conventional sintering, promotes an increase in the values of compressive strength and specific mass and reduction of water absorption values of ceramics, probably due to the refinement of the microstructure and the higher densification. Thus the incorporation of ashes can be partially compensated by a more efficient sintering. The use of SCBA and the sintering in microwave oven, showed to be viable alternatives in the development of a more sustainable and light material, promoting the management of waste, reduction in the consumption of raw materials and energy saving

Sensitivity analysis of the use of Life Cycle Impact Assessment methods: a case study on building materials

The main aim of this research is to perform a sensitivity analysis of a Life Cycle Assessment (LCA) case study to understand if the use of different Life Cycle Impact Assessment (LCIA) methods may lead to different conclusions by decision makers and stakeholders. A complete LCA was applied to non-load-bearing external climate walls for comparative purposes. The LCIA phase of the case study was performed using five different Impact Assessment Methods: EDIP 97/2003 (midpoint), CML 2001 (midpoint), Impact 2002+ (endpoint and midpoint), ReCiPe (endpoint and midpoint) and the ILCD recommended practices for LCIA (midpoint). The endpoint results were compared aggregately, and the midpoint categories concerning similar potential impacts were compared individually for the analysis of possible deviations. The observations and comparisons involved mostly the decision maker's point of view and not the differences among the characterization models. The endpoint LCIA showed that the only two methods which applied such an approach (Impact 2002+ and ReCiPe) provided different results and led to different conclusions. For midpoint LCIA, the results were completely consistent for the following impact categories: General Eutrophication, Aquatic and Freshwater Ecotoxicity, Ionizing Radiation, Particulate Matter Formation, and Resources Depletion. Global Warming, Terrestrial Ecotoxicity, Human Toxicity (except for the Non-carcinogens impact category) and Land Use (except for Natural Land Transformation) showed partially consistent results and pointed out to the same worst environmental alternative, but with a slightly different impact profile among the other alternatives. Ozone Layer depletion and Photochemical Oxidant Formation categories showed discrepant results and the impact profile differences between the older and newer methods were notable. Acidification, Terrestrial and Aquatic Eutrophication, Marine Ecotoxicity and Water Depletion showed substantially inconsistent results. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved

High performance latex-modified lightweight aggregate concrete for thin precast components - dosage, production, properties and microstructure

Esta tese aborda a aplicação da tecnologia dos concretos leves de alto desempenho (CLAD) para a produção de elementos construtivos esbeltos pré-fabricados, tais como painéis estruturais e de vedação e peças para cobertura, apresentando um concreto com propriedades especiais em função da utilização conjunta de látex de estireno butadieno (SB), sílica ativa, superplastificante acelerador e agregados leves nacionais, denominado concreto leve de alto desempenho modificado com SB. Desenvolveu-se um amplo programa experimental para a análise dos concretos, tendo como objetivos o estudo dos processos de dosagem e produção, caracterização das propriedades dos concretos nos estados fresco e endurecido, análise da ductilidade de elementos construtivos esbeltos pré-fabricados submetidos à flexão, assim como a obtenção de informações microestruturais sobre a matriz de cimento e a zona de transição entre o agregado e a matriz de cimento. Os resultados do programa experimental demonstraram que os concretos leves de alto desempenho modificados com SB são extremamente adequados à produção de elementos pré-fabricados esbeltos, devido essencialmente à redução da massa específica e ao excelente desempenho das propriedades relacionadas à resistência mecânica e durabilidade. Nos estudos microestruturais, observou-se que a utilização de sílica ativa e de SB promoveram a diminuição da quantidade e do diâmetro dos poros capilares e da quantidade de hidróxido de cálcio (CH) na matriz de cimento, assim como reduziram a espessura da zona de transição agregado-matriz. Observou-se, também, que os concretos com agregados leves nacionais apresentaram valores da espessura da zona de transição agregado-matriz inferiores aos observados para os concretos com agregados tradicionais.This dissertation deals with the application of the high performance lightweight aggregate concrete (HPLWAC) for the production of thin precast components, such as structural and insulation panels and elements for covering. A concrete with special properties was presented, once the use of styrene-butadiene latex (SBR), silica fume, accelerating superplastificizer and Brazilian lightweight aggregates, named SBR-modified high performance lightweight aggregate concrete. Our main goals in the experimental program were the study of concrete dosage and production, the characterization of concretes properties, the thin precast components analysis, as well as the microstructural study about both cement paste and the interfacial transition zone (ITZ) between aggregate and cement paste. The main results show that the SBR-modified HPLWAC are extremely appropriate to the production of thin precast components, due essentially to the density reduction and to the high performance of mechanical and durability properties. Besides this, it was viewed that the silica fume and SBR use promote the decrease of the amount and diameter of the capillary pores, as well as the amount of calcium hydroxide (CH) in the cement paste. Additionally, they reduce the thickness of the interfacial transition zone between aggregate and cement paste. It was also observed that the concretes with Brazilian lightweight aggregate presented lower values of the interfacial transition zone thickness than the ones observed for the concretes with traditional aggregates (basalt)