Doutorado em Engenharia Civil
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Item Dosagem de concretos com agregados reciclados por meio do modelo de empacotamento compressível(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-05) Gomes, Camila Lacerda; Rodrigues, Conrado de Souza; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/2053934196878623; http://lattes.cnpq.br/9127456811151476; Rodrigues, Conrado de Souza; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Poggiali, Flávia Spitale Jacques; Silva, Flávio de Andrade; Santos, White José dosOs resíduos de construção e demolição (RCD) são um exemplo de resíduo gerado em elevada quantidade pelo setor da construção civil. O RCD pode ser reaproveitado pelo próprio setor na forma de agregado reciclado (AR). Além de reduzir o descarte de resíduos, o uso do AR contribui para reduzir a extração de matéria prima, contribuindo para o meio ambiente. Devido à variabilidade na composição desse resíduo, e consequentemente do AR, as normas nacionais permitem que apenas 20% do agregado natural seja substituído pelo agregado reciclado de concreto. Tais restrições buscam minimizar as incertezas decorrentes da variabilidade das propriedades dos RCD, permitindo o uso seguro do material. O presente trabalho busca subsidiar avanços no uso dos RCD através da análise do método de dosagem de forma a viabilizar a obtenção de concretos com as propriedades previstas. O Modelo de Empacotamento Compressível é utilizado para dosagem de concreto da classe de resistência C30 produzidas com diferentes agregados graúdos reciclados e agregado natural: agregado reciclados de concreto, cimentício e cerâmico e gnaisse. A composição dos AR graúdos é variada para avaliar a influência da fração de materiais cerâmicos nas propriedades do concreto reciclado. As misturas foram testadas para propriedades do concreto no estado fresco e endurecido. O método de dosagem utilizado possibilitou a obtenção de concretos com resistência mecânica semelhante para diferentes agregados graúdos, reciclados e natural, indicando a eficiência do método para o uso dos AR. A estimativa do módulo de elasticidade das misturas foi avaliada de acordo com NBR 6118 e um parâmetro αE foi proposto para os AR. Com isso, há possibilidade de, a partir da maior previsibilidade das propriedades do concreto, considerar o uso de maior quantidade de AR em concretos estruturais.Item Adições e revestimentos de sílicas híbridas sintetizadas via tecnologia SOL-GEL para o desenvolvimento de compósitos cimenticíos hidrofóbicos visando o aumento da durabilidade(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-15) Carneiro, Laísa do Rosário Souza; Ludvig, Péter; Houmard, Manuel; http://lattes.cnpq.br/7848995220297181; http://lattes.cnpq.br/7918053392124549; Ludvig, Péter; Houmard, Manuel; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Almeida, Fernando do Couto Rosa; Pelisser, FernandoDe modo geral, os problemas acerca da durabilidade das edificações estão relacionados à presença de umidade ou à infiltração de água pelos poros dos materiais cimentícios componentes das estruturas. Avanços nas áreas de biomimética e nanotecnologia têm possibilitado o desenvolvimento de materiais hidrofóbicos e superhidrofóbicos, capazes de repelir água em ângulos acima de 90º, ou mesmo, 150º, respectivamente. A síntese destes materiais costuma envolver a combinação de um material de baixa energia superficial (alquilsilanos, siloxanos etc.) com uma superfície microrugosa. O presente trabalho propôs a síntese de sílicas híbridas via técnica sol-gel e sua aplicação direta como revestimento e adição de pastas de cimento e argamassas. A síntese utilizou os precursores silanos trimetóximetilsilano (MTMS), isobutil(trimetóxi)silano (IBTES) e trietóxi(octil)silano (OTES), os quais possuem uma ramificação orgânica hidrofóbica, que repele água. As propriedades das amostras revestidas e com adição foram avaliadas ao longo do tempo e sob diferentes condições ambientais por meio de ensaios de durabilidade, de hidrofobicidade e de resistência mecânica. As amostras com 6% de adição de sílica híbrida MTMS apresentaram absorção capilar 40,5% menor que a de referência, porém a resistência mecânica foi comprometida, sendo aproximadamente 30% menor. As amostras revestidas com sílica híbrida apresentaram ângulos de contato de até 109º (pastas de cimento) e 127º (argamassas), e absorveram até 136 vezes menos água por capilaridade que as amostras de referência. O tamanho da cadeia orgânica dos precursores híbridos e a porosidade superficial do substrato influenciaram diretamente as propriedades hidrofóbicas e de durabilidade dos materiais cimentícios revestidos, de modo que os melhores resultados foram observados no revestimento de maior cadeia alifática (8 carbonos), feito à base de trietóxi(octil)silano (OTES) e aplicado em argamassas. Tal revestimento também se mostrou o mais eficaz ao longo do tempo (90 dias) e sob diferentes condições ambientais. Os revestimentos mais eficazes e mais duráveis foram os de sílica à base de OTES > IBTES > MTMS. As frentes de carbonatação das argamassas com sílica IBTES e OTES foram menores a 270 dias de exposição do que a frente da amostra de referência a 90 dias.Item Análise avançada de pórticos espaciais de aço considerando as teorias de Saint Venant e Vlasov: formulação e implementação computacional(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-08-30) Viana, Harley Francisco; Silva, Renata Gomes Lanna da; Costa, Rodrigo Sernizon; http://lattes.cnpq.br/1285373351616883; http://lattes.cnpq.br/1852330407141788; http://lattes.cnpq.br/4172304263509688; Silva, Renata Gomes Lanna da; Costa, Rodrigo Sernizon; Paula, Junia Nunes de; Lavall, Armando Cesar Campos; Silva, William Taylor MatiasO projeto de estruturas de aço geralmente é realizado em duas etapas: análise estrutural e dimensionamento. A separação dessas etapas implica na necessidade de avaliar os esforços solicitantes, deslocamentos, estabilidade e resistência de cada elemento estrutural, o que dificulta o processo de obtenção de estruturas mais resistentes, otimizadas, econômicas e, consequentemente, mais sustentáveis. Além disso, ao analisar estruturas de aço com perfis abertos de parede fina submetidas a grandes carregamentos, é imprescindível considerar, além da não linearidade geométrica e do material, o empenamento da seção transversal, as tensões residuais e as imperfeições geométricas iniciais. Nesse contexto, o objetivo da presente pesquisa é apresentar o desenvolvimento teórico de uma formulação não linear para a análise estrutural avançada de pórticos espaciais de aço, considerando as teorias de torção de Saint Venant e Vlasov, bem como a sua implementação computacional por meio do método dos elementos finitos. O desenvolvimento teórico é realizado aplicando-se uma formulação Lagrangiana atualizada, que utiliza a abordagem corrotacional para a dedução da matriz de rigidez do elemento finito de pórtico espacial. As relações cinemáticas adotadas permitem a consideração de grandes translações e rotações de corpo rígido, acompanhadas de pequenas deformações. O comportamento plástico do material é considerado aplicando-se o conceito de plasticidade distribuída e relações constitutivas apropriadas para o material, permitindo-se, assim, o acompanhamento do escoamento ao longo da altura da seção transversal e do comprimento do elemento. Neste estudo, é assumido que as rigidezes à torção e ao empenamento não são influenciadas pela plastificação do elemento. A formulação desenvolvida foi implementada no programa ASTRAS, elaborado em linguagem Fortran 90. Por fim, exemplos numéricos são apresentados a fim de demonstrar a consistência e precisão dos resultados obtidos por meio da metodologia proposta. Verificou-se que a consideração da restrição ou não do empenamento nos nós é um aspecto importante na análise, especialmente em estruturas sujeitas a flambagem. O método da zona plástica permitiu avaliar melhor a redistribuição de tensões e identificar pontos de fragilidade que poderiam ser negligenciados pelo método da rótula plástica, além de incorporar a não linearidade geométrica e de material de maneira mais abrangente, resultando em uma representação mais fiel das respostas estruturais.Item Rastreio de perdas de água em adutoras por meio da eletrorresistividade(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-10-15) Caetano, Tathiana Rodrigues; Santos, Hersília de Andrade e; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/3955267292593890; Santos, Hersília de Andrade e; Van Dam, Remke Leander; Azevedo, Rogério Cabral de; Martinez, Carlos Barreira; Elis, Vagner RobertoO Brasil vem sofrendo com a escassez de água apesar de ser detentor de uma porcentagem considerável da água doce disponível no mundo. Para solucionar este problema, diversas medidas são estudadas, incluindo formas de melhoria dos sistemas de abastecimento de água. Estes sistemas são passíveis de perdas por vazamentos, e estas existem em todos os países do mundo. Na Dinamarca a perda de água é cerca de 7%, no Reino Unido, 20%, na África do Sul, 35%, na Itália e em Portugal, 36%, e no Brasil a perda de água é de aproximadamente 39% do total da água tratada no país. O foco do presente estudo foi analisar como os métodos geofísicos, em especial a eletrorresistividade (ERT), podem auxiliar a identificar vazamentos, ajudando a mitigar problemas relacionados a perda de água em adutoras. A ERT é um método geofísico que mede a resistividade elétrica do meio percorrido por uma corrente elétrica. Para isto, o equipamento conta com eletrodos que emitem a corrente elétrica e que permitem a medição do potencial elétrico (DV). A presente proposta realizou a aplicação de técnica de ERT em dois formatos: (1) a primeira em condições tradicionalmente utilizadas para identificar problemas na subsuperfície, ou seja, com eletrodos no solo próximo a tubulação com vazamento (tradicional) e (2) a segunda, em condições normalmente não aplicadas para este tipo de problema, com os eletrodos de corrente colocados dentro da tubulação (novo). Para tanto foram realizadas análises em campo e laboratório, bem como um estudo de revisão sistemática da literatura. Este trabalho sustentou como hipótese principal que a condução da corrente elétrica na água, dentro da tubulação, fornece um campo elétrico mais direcionado ao local do vazamento, o que tornará o segundo método mais preciso que o primeiro. Assim, foram perguntas de pesquisa dessa tese: (1) Os problemas relacionados a vazamentos em tubulações de água tratada internacionalmente são os mesmos que ocorrem no Brasil? (2) Quais são as técnicas de rastreamento de vazamentos aplicados internacionalmente e no Brasil? (3) Existe alguma relação entre os problemas de vazamento em tubulações de água tratada e o funcionamento hidráulico das mesmas bem como seus materiais de construção? (4) Qual a acurácia da ERT na identificação de vazamentos de adutoras de água? (5) A acurácia alcançada é comparável com outras técnicas geofísicas que podem ser aplicadas à vazamento em tubulações? (6) A aplicação do ERT no novo formato fornecer melhor acurácia que formato usual em situações laboratoriais em tubos preenchidos com carga hídrica estática? Como principais respostas tem-se que: (1) Existem diferentes questões relacionadas a vazamentos em diferentes partes do mundo, principalmente considerando formas funcionamento de tubulações; (2) As técnicas mais aplicadas para detecção de vazamentos são acústicas; (3) Existem relações entre as técnicas de detecção de vazamentos, materiais das tubulações e funcionamento hidráulico dos sistemas; (4) A acurácia dos resultados depende de fatores ambientais (umidade do solo e granulometria) e da duração associada a cada vazamento. No estudo em campo, foram identificadas zonas de vazamento com larguras de 6 a 15 m e profundidades de até 2,5 m; (5) As acurácias obtidas foram comparáveis a técnicas de GPR; (6) O cenário novo forneceu resultados mais precisos em laboratório na ordem de 70% dos valores medianos na determinação dos vazamentos. Acredita-se que a pesquisa aqui apresentada irá contribuir significativamente para o desenvolvimento de metodologias avançadas de detecção de vazamentos, proporcionando ferramentas mais eficazes e sustentáveis para enfrentar os desafios contemporâneos na gestão de redes de distribuição de água.Item Metodologia para mapeamento da suscetibilidade aos deslizamentos de taludes utilizando-se dados de acesso livre(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-11-29) Porto, Danielle Stefane Gualberto Fernandes; Azevedo, Rogério Cabral de; Villar, Lúcio Flávio de Sousa; http://lattes.cnpq.br/0613519736951060; http://lattes.cnpq.br/2928814377495687; Azevedo, Rogério Cabral de; Villar, Lúcio Flávio de Sousa; Santos, Hersília de Andrade e; Parizzi, Maria Giovana; Simões, Gustavo FerreiraO crescimento acentuado dos centros urbanos requer significativo investimento em infraestrutura. No Brasil, boa parte das cidades de pequeno e médio porte não recebe financiamento suficiente em áreas básicas, como saneamento, drenagem e pavimentação. A ineficiência na prestação desses serviços públicos essenciais, combinadas com a construção irregular de habitações familiares de baixa renda em locais de riscos geológico-geotécnicos, favorecem a ocorrência de deslizamentos de taludes, principalmente nos períodos chuvosos. O poder público tem buscado propor políticas públicas, em parceria com a Defesa Civil, visando minimizar eventos de movimentos de massa e seus respectivos danos. Essa pesquisa propõe uma metodologia simples e eficaz para análise da suscetibilidade aos deslizamentos em municípios de pequeno e médio porte, utilizando-se plataforma SIG e dados de acesso livre. Para o desenvolvimento do trabalho, foram escolhidos os municípios de Ouro Preto, Mariana e Ouro Branco, todos pertencentes ao Quadrilátero Ferrífero, no estado de Minas Gerais. Para operacionalizar a proposta, o método multicritério de apoio a decisão AHP foi adotado, sendo possível, portanto, avaliar a relevância de cada critério escolhido, utilizando-se a opinião de especialistas. Para realização da álgebra de mapas, os fatores condicionantes desencadeadores dos deslizamentos de encostas utilizados e seus graus de importância relativos obtidos, foram: geologia (5,7%), geomorfologia (3,6%), pedologia (3%), declividade (37,8%), uso e ocupação do solo (9%), pluviosidade (33,2%) e direção das vertentes (7,7%). Na sequência, uma análise paramétrica de sensibilidade das notas atribuídas foi realizada, obtendo-se uma razão de consistência (RC) de 8,8% (satisfatório segundo a metodologia - RC<10%). Finalmente, o zoneamento realizado foi validado por meio de um inventário de cicatrizes de deslizamentos mapeado pelo Serviço Geológico do Brasil (SGB-CPRM) e fotointerpretação, cuja acurácia para Ouro Preto, Mariana e Ouro Branco foi de, respectivamente, 97%, 46% e 100%. Para a análise de conformidade da metodologia proposta, admitiu-se como apropriado o somatório da frequência das ocorrências para as classes de suscetibilidade média, alta e muito alta. Finalmente, os mapas gerados foram comparados com produtos cartográficos oficiais da União, desenvolvidos e disponibilizados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e SGB/CPRM. O produto desta pesquisa mostra-se como informação gratuita importante e objetiva para subsidiar a Defesa Civil no direcionamento de suas atividades, bem como auxiliar o gestor público na priorização de regiões que demandem de investimentos de infraestrutura, contribuindo, dessa forma, com o bem-estar da sociedade, em consonância com o Marco de Sendai e os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Agenda 2030 da ONU.Item Modelos hidrodinâmicos do escoamento a jusante de usinas hidroelétricas: subsídios para avaliação de impactos a ICTIOFAUNA(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-02-10) Mendes, Ludmila Moura Moreira; Santos, Hersília de Andrade e; Politano, Marcela Susan; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/7998397346679874; Santos, Hersília de Andrade e; Viana, Edna Maria de Faria; Silva, Luiz Gustavo Martins da; Coelho, Lineker Max GoulartAs Usinas Hidrelétricas (UHE) ocasionam mudanças no escoamento a jusante do seu barramento que influenciam o comportamento do ictiofauna. Tendo em vista essas alterações, o objetivo geral da presente pesquisa foi elaborar modelos numéricos de escoamento a jusante de barramentos que representem de maneira significativa os processos físicos, necessários para a compreensão do comportamento de espécies de peixes, principalmente relacionados à atração de corredores de migração e à utilização de corredores de natação. De forma a avaliar o uso de modelos hidrodinâmicos para impactos relacionados às usinas hidrelétricas e ictiofauna, uma revisão sistemática foi realizada de forma a subsidiar definições mais holísticas sobre temas bem como fornecer informações a respeito das características dos modelos que serão empregados. Foram construídos e validados modelos hidrodinâmicos tridimensionais do escoamento hidrodinâmico a jusante da UHE de Três Marias (Brasil). Diferentes aproximações relacionadas à turbulência foram aplicadas e os resultados hidrodinâmicos serão confrontados com informações de capacidade natatória de peixes neotropicais. Após a simulação, foram obtidas informações sobre características hidráulicas relacionadas à velocidade, energia cinética turbulenta (em inglês, turbulent kinetic energy, TKE) e deformação hidráulica (em inglês, total hydraulic strain, THS). Esse estudo respondeu às seguintes perguntas: 1) Ocorrem alterações nos campos de velocidade e turbulência do escoamento a jusante da UHE devido à sua operação? Se sim, quais são as principais diferenças observadas nesses campos? 2) Existem corredores de natação em áreas a jusante da UHE que possam atrair peixes para essas áreas? 3) Onde se concentram as principais estruturas do escoamento que podem influenciar os padrões de ictiofauna nessas áreas? 4) Quais os principais impactos na ictiofauna associados aos modelos hidrodinâmicos? 5) Quais os critérios de seleção das espécies estudadas com base na capacidade natatória? 6) Quais são as principais diferenças entre os resultados obtidos por modelos hidráulicos numéricos para estudos de impactos ambientais em UHE? 7) Os modelos tridimensionais RANS (em inglês, Reynolds Averaged Navier Stokes) e DDES (em inglês, Delayed Detached Eddy Simulation) são semelhantes no processo de captura de fenômenos hidráulicos, importantes para a compreensão do comportamento ambiental de espécies de peles, em diferentes áreas do escoamento ao longo do trecho do rio? 8) Como se comportam as variáveis hidráulicas magnitude da velocidade, turbulência e a deformação hidráulica (apontadas como impor antes explicadores do comportamento de peixes) em trechos a jusante de UHE ao longo da distância? Observou-se como resultados principais os seguintes pontos: 1) os campos de escoamento do canal de fuga da UHE apresentam uma deformação hidráulica e uma homogeneidade de velocidade maiores que o campo de escoamento do trecho de rio a jusante; 2) as velocidades do canal de fuga são baixas para individuos maduros de todas as espécies estudadas, as quais podem nadar do trecho do rio a jusante para áreas inseguras no sanal de fuga no modo sustentável e prolongado por corredores disponiveis para as diferentes vazões simuladas; 3) existe uma ampla contribuição dos modelos de CFD em estudos de impacto de barragens nas comunidades de peixes, porém há uma prevalência de pesquisas em passagens para peixes; 4) observou-se um aumento nas pesquisas sobre espécies não-salmonideas, nativas ou ameaçadas de extinção, especialmente na China; 5) a amostragem de dados de peixes, a extensão do dominio e a complexidade dos fenômenos estudados no escoamento desempenham um papel importante na definição do modelo numérico: 6) a seleção do software está relacionada ao tipo de impacto estudado e a associação de diferentes modelos tem aprimorado a simulação de comportamento de peixes no campo hidrodinâmico; 7) há poucas pesquisas no hemisfério sul e em áreas com grande diversidade de peixes: 8) a qualidade do habitat e a modelagem do movimento do peixe são áreas promissoras para o uso do CFD; 9) foram observadas diferenças na velocidade de escoamento, energia cinética turbulenta e deformação hidráulica dos modelos DDES e RANS; 10) o modelo DDES apresentou uma maior concordância com os dados ADCP; 11) a velocidade do escoamento foi significativamente relacionada à distância da represa e algumas áreas no trecho de três quilômetros podem atuar como barreiras de velocidade para o Pimelodus maculatus. Espera-se que as contribuições dadas por essa tese possibilitem o avanço na discussão cientifica sobre impactos ambientais oriundos de UHE em ambientes aquáticos.Item Compósitos cimentícios de alto desempenho com finos de resíduos de construção e demolição(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-03-02) Salles, Pedro Valle; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Rodrigues, Conrado de Souza; http://lattes.cnpq.br/2053934196878623; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/2374575346465708; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Rodrigues, Conrado de Souza; Poggiali, Flávia Spitale Jacques; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Santos, White José dosA utilização de resíduos de construção e demolição (RCD) é de suma importância quando se trata de sustentabilidade na engenharia civil. A utilização desses resíduos como agregados reciclados é vastamente estudada, ainda que pouco utilizado na prática no contexto nacional. Contudo, devido às massivas quantidades de resíduos gerados mundialmente e a crescente dificuldade de sua disposição final, faz-se necessário o desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem desses materiais. Neste contexto surge a possibilidade da utilização da parcela pulverulenta desses resíduos como adições minerais aos compósitos cimentícios. A presente tese apresenta duas possibilidades de utilização desses resíduos e avaliou a adequabilidade do uso de pós provenientes de RCD como materiais cimentícios suplementares e/ou aglomerantes. Inicialmente, estudou-se a adição de pó reciclado de tijolos de alvenaria (PRT). Posteriormente, avaliou-se a possibilidade de reciclagem do pó proveniente de pastas de cimento hidratado (PRC), por meio de tratamento térmico dessas. Esses pós serviram de substituinte/adição do cimento Portland em misturas de concretos de alto desempenho. De maneira geral, os resultados indicam que o PRT é uma adição extremamente viável, uma vez que o material se apresenta como pozolânico de acordo com os ensaios realizados, melhorando, nos ensaios avaliados, o desempenho dos traços compostos por ele. O PRC, apesar de cimentante, após tratamento térmico e ao substituir 20% do cimento Portland, mostrou-se, em certos aspectos, deletério às misturas realizadas. O PRC tratado a 800 ºC é aquele que apresenta piores resultados e o tratado a 450 ºC aquele que apresenta melhor desempenho, tendo em vista as moldagens com uso de RCD, exibindo perdas de resistência à compressão de aproximadamente 10%. De forma geral, é possível afirmar que o PRT e o PRC tratado a 450 ºC apresentam resultados de resistência mecânica e indicativos de durabilidade que possibilitam a sua utilização como materiais cimentícios suplementares. O PRT provou-se pozolânico, o que possibilita seu uso como adição mineral em compósitos cimentícios. Além disso, foi possível obter alguma reatividade dos PRC tratados termicamente, controlando-se o problema da pega rápida esses resíduos também são potencialmente utilizáveis em traços com cimento Portland. A utilização de RCD gera ganhos ambientais, dependendo dos custos de processamento do resíduo, como a menor disposição de RCD em aterros e a não extração de matérias primas não renováveis, por exemplo, o que incentiva a continuidade do desenvolvimento de uso desses resíduos.Item Desenvolvimento de modelo de previsão de geração dos resíduos de construção e demolição para proposição de rede de gestão em municípios de médio porte populacional(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-05-25) Santos, Raphael Lúcio Reis dos; Rodrigues, Conrado de Souza; Leiva, Guilherme de Castro; http://lattes.cnpq.br/0555285416153310; http://lattes.cnpq.br/2053934196878623; http://lattes.cnpq.br/9337698609421148; Rodrigues, Conrado de Souza; Leiva, Guilherme de Castro; Hirashima, Simone Queiroz da Silveira; Diniz, Alexandre Magno Alves; Sobral, Maria do Carmo Martins; Oliveira, Matheus Henrique de SousaA geração de resíduos está aumentando em função do crescimento da população, da urbanização e do desenvolvimento econômico, especialmente nos países em desenvolvimento. A gestão dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) é cada vez mais um desafio na busca da sustentabilidade. Historicamente, a gestão do RCD tem sido tratada com ações reativas, buscando solucionar problemas ambientais. Portanto, para promover uma gestão mais eficiente é fundamental prever o desenvolvimento deste problema no contexto urbano futuro, baseado nos cenários atuais. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um modelo de previsão de geração dos RCDs para cidades de médio porte populacional, possibilitando a proposição de redes de gestão para o cenário atual e futuro (considerando a expansão do município). A metodologia proposta envolveu o desenvolvimento de um modelo de previsão de geração de RCD, aplicado ao município de Varginha / MG, que associou a série histórica de geração de RCD concebida para a cidade e as variáveis que se relacionavam com a produção destes resíduos. Com base no modelo de previsão, foram propostas redes de gestão de RCD para o cenário atual e futuro do município. Por fim, foram analisadas as redes propostas, verificando suas alterações em função do aumento de geração de RCD e da expansão do município. Os resultados da aplicação do modelo de previsão desenvolvido indicaram um aumento de 18,27% no quantitativo de RCD gerado estimado, quando comparados o cenário atual (2020) e futuro (2040). Esta previsão de crescimento do RCD gerado, somado à expansão da área urbana do município, promoveu alterações na localização das infraestruturas propostas e consequentemente nas redes de gestão de RCD. A verificação da necessidade de alterações nas redes de gestão de RCD é fundamental para a manutenção das eficiências das mesmas ao longo dos anos. Desta forma, espera-se que os resultados do modelo desta pesquisa contribuam para o desenvolvimento de redes de gestão de RCD eficientes, sendo uma ferramenta na busca da resolução dos problemas ambientais atuais e também que permita a adoção de ações proativas para a correta gestão do RCD no cenário futuro.Item Estimativa da durabilidade de geotêxteis sob sinergia: fluência à tração e intempéries(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-10-02) Guimarães, Mag Geisielly Alves; Urashima, Denise de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/9870039269278664; http://lattes.cnpq.br/3780732438842593; Urashima, Denise de Carvalho; Rodrigues, Conrado de Souza; Ferreira, Lucas Deleon; Cândido, Eduardo de SouzaProjetos com geossintéticos têm ganhado mercado como alternativa tecnológica e de desenvolvimento sustentável na transformação do espaço geográfico e melhoria da qualidade de vida na atual era do Antropoceno. A aplicabilidade destes materiais poliméricos em projetos de engenharia civil requer o conhecimento da sua durabilidade frente aos fatores de degradação. Sua holística é complexa e depende das condições ambientais, solicitações de instalação e uso que, em grande parte, atuam sinergicamente e de forma não padronizada. Por exemplo, fluência à tração e intemperismo em aplicações costeiras e hidráulicas em sistemas de confinamento de resíduos, ou tubos geotêxteis. A presente pesquisa visou estimar a durabilidade de geotêxteis sob sinergismo de fluência à tração e intemperismo de campo. O delineamento experimental contemplou ensaios de degradação entre inverno/2020 a outono/2021 isolado e em conjunto à fluência por tração, com carregamento de 15% da carga de ruptura, em sete períodos de exposição entre as estações climáticas. Foi avaliado um geotêxtil tecido de polipropileno como exemplificação de estudo e para fins de pesquisa. Resultados evidenciaram o sinergismo de degradação com perdas de resistência à tração superiores a 50% (meia-vida) em 273 dias, bem como a influência da dinâmica climática no comportamento de durabilidade para as condições de contorno avaliadas. A época do ano escolhida para a instalação de geotêxteis em aplicações acima do solo influencia na sua durabilidade ao longo do tempo. Modelos matemáticos log-linear se ajustaram aos resultados amostrais obtidos. Análise de confiabilidade por probabilidades de falha [()] e de sobrevivência [()] pela distribuição Weibull realizadas em função de radiação UV estimada agregam em tomadas de decisões de incertezas inerentes às condicionantes do projeto. Este estudo pode ser aplicado a demais geotêxteis e geotêxteis-produtos correlatos e se mostrou eficaz na estimativa da durabilidade por sinergismo de degradação. Os resultados desta pesquisa visaram contribuir em um melhor entendimento da durabilidade para subsidiar em tomadas de decisões que envolvam mitigação de impactos ambientais, técnicos e sociais pela engenharia com geossintéticos.Item Feasibility of steel slag as binder and aggregate in alkali-activated materials(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-10-30) Nunes, Vitor Alencar; Borges, Paulo Henrique Ribeiro; Garcia, Carlos Thomas; http://lattes.cnpq.br/5399317473703342; http://lattes.cnpq.br/5525081275110037; Borges, Paulo Henrique Ribeiro; Garcia, Carlos Thomas; Ludvig, Peter; Gomes, João Paulo Castro; Blom, Johan; Aghajanian Sabbagh, AliSteel slag (SS) is a solid waste generated during the steelmaking process, with annual generation of 270 million tons of SS worldwide. SS can be reused as an alternative raw material in several applications due to its chemical composition, mechanical and physical properties: in agriculture, soil stabilization, road construction and other building materials. However, the recovery rate for SS varies from 20 to 98%, depending on the country, which leads to an excessive stockpiling causing environmental harm and financial liability. So far, considerable quantities of SS are employed in road construction and internal recycling (steel making) but still with many restrictions. The construction sector appears as a potential consumer of large quantities of SS. However, the volumetric instability of SS may be an issue for application in Portland cement (PC) based products. An alternative reuse for the SS would be as raw material in the alkali-activated materials (AAM). AAM are alternative materials that could present better mechanical and durability performances; they also incorporate larger amounts of industrial wastes. This research investigated the feasibility of SS as binder and aggregate in AAM, by determining the optimum activation parameters and the pre-treatment process needed (wet-curing and carbonation). Mechanical, microstructural and durability properties were evaluated via a series of characterization methods, such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray microtomography (μCT), mercury intrusion porosimetry (MIP) and autoclave expansion, among others. Results showed that SS has low reactivity but may be alkaliactivated as single binder. In fact, the best mechanical results (compressive strength up to 20 MPa) were achieved by using an activator with low Na2O concentration (4%) and intermediary silica modulus (1.50- 2.22). As aggregate, the wet curing as pre-treatment of the SS is highly recommended for AAM and PC matrices to control the delayed expansion of the former, producing sound materials after accelerated testing. In addition, the ITZ showed a gel phase (most likely resulting from the reaction of the SS aggregate in the alkaline system) which promoted the bond between aggregates and paste. On the other hand, the carbonation as pre-treatment of SS strongly affected the strength development at early ages of AAM mortars due to the formation of sodium carbonate in the activator. The AAM mortar designed with neat SS as binder and aggregate presented low mechanical strength (up to 5 MPa) and high porosity. Consequently, this mortar does not have sufficient mechanical strength to be evaluated in accelerated expansion testing. The findings of this research showed that the use of SS as raw material is very promising for AAM development.Item Investigation on bond and cracking behaviours of GFRP-Reinforced concrete members(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-12-14) Silva, Elayne Marques; Ludvig, Péter; Harries, Kent A.; http://lattes.cnpq.br/7848995220297181; http://lattes.cnpq.br/3530418442048073; Ludvig, Péter; Harries, Kent A.; Rodrigues, Conrado de Souza; Barris, Cristina; Sólyom, Sandor; Diniz, Sofia Maria CarratoEmbora as barras de reforço de polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP) estejam se tornando comuns, suas propriedades mecânicas – baixo módulo de elasticidade e alta resistência à tração – fazem com que o projeto de membros de concreto reforçado com GFRP (GFRP-RC) seja frequentemente governado pelo controle de flechas e fissuras no Estado Limite de Utilização. O desempenho de aderência das barras de GFRP impacta o controle de fissuras fornecido e, devido à natureza empírica da caracterização da aderência no projeto, a aderência das barras de GFRP é descrita em relação à do aço. Para descrever o desempenho da aderência das barras de GFRP, um coeficiente dependente da ligação, kb, é adotado em normas de projeto. Os comportamentos de aderência e fissuração das barras de GFRP no concreto – incluindo a estimativa de kb – foram investigados a partir de 80 testes de arrancamento e 12 testes de tensão de prisma não-padronizados. Neste trabalho é proposta a avaliação de kb utilizando o ensaio de arrancamento preconizado pela norma ASTM D7913, confirmando o desempenho da aderência utilizando um menor número de testes de tensão do prisma. Esse teste não padronizado tem a vantagem de fornecer comparação quantitativa, além de qualitativa, do comportamento de fissuração, uma vez que é afetado pelas características da barra de reforço. Os dados obtidos neste programa experimental complementaram um banco de dados existente de 137 resultados de testes de arrancamento comparáveis, incluindo uma variedade de parâmetros de barras de GFRP e concreto. Com o objetivo demonstrar a influência de alguns parâmetros na estimativa de kb, esse trabalho também apresenta um estudo paramétrico de kb baseado em 157 dados disponíveis em 19 estudos publicados nos quais kb foi previsto a partir de testes experimentais de flexão utilizando barras de GFRP.Item Modelos hidrodinâmicos do escoamento a jusante de usinas hidroelétricas: subsídios para avaliação de impactos a ictiofauna(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023) Mendes, Ludmila Moura Moreira; Santos, Hersília de Andrade e; Politano, Marcela Susan; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/7998397346679874; Santos, Hersília de Andrade e; Politano, Marcela SusanAs Usinas Hidroelétricas (UHE) ocasionam mudanças no escoamento a jusante do seu barramento que influenciam o comportamento da ictiofauna. Tendo em vista essas alterações, o objetivo geral da presente pesquisa foi elaborar modelos numéricos de escoamentos hidráulicos a jusante de barramentos que representem de forma significativa os processos físicos, necessários para a compreensão do comportamento de espécies de peixes, principalmente relacionados a atração exercida pelas turbinas e a utilização de corredores de natação. De forma a avaliar o uso de modelos hidrodinâmicos para impactos relacionados a usinas hidrelétricas e ictiofauna, uma revisão sistemática foi realizada de forma a subsidiar definições mais holísticas sobre tema bem como fornecer informações a respeito das características dos modelos a serem empregados. Foram construídos e validados modelos hidrodinâmicos bidimensionais e tridimensionais do escoamento hidráulico a jusante da UHE de Três Marias (Brasil). Diferentes aproximações relacionadas a turbulência foram aplicadas e os resultados hidrodinâmicos serão confrontados com informações de capacidade natatória de peixes neotropicais. Após a simulação, foram obtidas informações sobre características hidráulicas relacionadas a velocidade, energia cinética turbulenta (em inglês, turbulent kinetic energy, TKE) e deformação hidráulica (em inglês, total hydraulic strain, THS). Esse trabalho respondeu as seguintes perguntas: 1) Ocorrem alterações nos campos de velocidade e turbulência do escoamento a jusante da UHE devido a sua operação que possam influenciar o comportamento de cardumes de peixes nessas áreas? 2) Existem corredores de natação em áreas a jusante de UHE que podem levar os peixes a áreas próximas às turbinas? 3) Onde se concentram os principais estudos de modelos hidrodinâmicos aplicados à problemas de ictiofauna oriundos da operação de UHE? 4) Quais os principais impactos abordados nesses estudos com modelos hidrodinâmicos? 5) Quais os critérios de seleção das espécies estudadas e técnicas para obter os dados de comportamento de peixes? 6) Quais as principais características dos modelos hidráulicos numéricos para estudos de impacto a ictiofauna devido a UHE? 7) Os modelos tridimensionais RANS (em inglês, Reynolds Averaged Navier Stokes) e DDES (em inglês, Delayed Detached Eddy Simulation) são semelhantes no processo de captura de fenômenos hidráulicos, importantes para a compreensão do comportamento ambiental de espécies de peixes, em diferentes áreas do escoamento ao longo do trecho do rio? 8) Como se comportam as variáveis hidráulicas magnitude da velocidade, turbulência e a deformação hidráulica (apontadas como importantes explicadores do comportamento de peixes) em trechos a jusante de UHE ao longo da distância? Observou-se como resultados principais os seguintes pontos: 1) os campos de escoamento do canal de fuga da UHE apresentam uma deformação hidráulica e uma homogeneidade de velocidade maiores que o campo de escoamento do trecho de rio a jusante; 2) as velocidades do canal de fuga são baixas para indivíduos maduros de todas as espécies estudadas, as quais podem nadar do trecho do rio a jusante para áreas inseguras no canal de fuga no modo sustentável e prolongado por corredores disponíveis para as diferentes vazões simuladas; 3) existe uma ampla contribuição dos modelos de CFD em estudos de impacto de barragens nas comunidades de peixes, porém há uma prevalência de pesquisas em passagens para peixes; 4) observou-se um aumento nas pesquisas sobre espécies não-salmonídeas, nativas ou ameaçadas de extinção, especialmente na China; 5) a amostragem de dados de peixes, a extensão do domínio e a complexidade dos fenômenos estudados no escoamento desempenham um papel importante na definição do modelo numérico; 6) a seleção do software está relacionada ao tipo de impacto estudado e a associação de diferentes modelos tem aprimorado a simulação de comportamento de peixes no campo hidrodinâmico; 7) há poucas pesquisas no hemisfério sul e em áreas com grande diversidade de peixes; 8) a qualidade do habitat e a modelagem do movimento do peixe são áreas promissoras para o uso do CFD; 9) foram observadas diferenças na velocidade de escoamento, energia cinética turbulenta e deformação hidráulica dos modelos DDES e RANS; 10) o modelo DDES apresentou uma maior concordância com os dados ADCP; 11) a velocidade do escoamento foi significativamente relacionada à distância da represa e algumas áreas no trecho de três quilômetros podem atuar como barreiras de velocidade para o Pimelodus maculatus. Espera-se que as contribuições dadas por essa tese possibilitem o avanço na discussão científica sobre impactos ambientais oriundos de UHE em ambientes aquáticos.Item Compósitos cimentícios de alto desempenho com finos de resíduos de construção e demolição(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-03-02) Salles, Pedro Valle; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Rodrigues, Conrado de Souza; http://lattes.cnpq.br/2053934196878623; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/2374575346465708; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Rodrigues, Conrado de Souza; Poggiali, Flávia Spitale Jacques; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Santos, White José dosA utilização de resíduos de construção e demolição (RCD) é de suma importância quando se trata de sustentabilidade na engenharia civil. A utilização desses resíduos como agregados reciclados é vastamente estudada, ainda que pouco utilizado na prática no contexto nacional. Contudo, devido às massivas quantidades de resíduos gerados mundialmente e a crescente dificuldade de sua disposição final, faz-se necessário o desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem desses materiais. Neste contexto surge a possibilidade da utilização da parcela pulverulenta desses resíduos como adições minerais aos compósitos cimentícios. A presente tese apresenta duas possibilidades de utilização desses resíduos e avaliou a adequabilidade do uso de pós provenientes de RCD como materiais cimentícios suplementares e/ou aglomerantes. Inicialmente, estudou-se a adição de pó reciclado de tijolos de alvenaria (PRT). Posteriormente, avaliou-se a possibilidade de reciclagem do pó proveniente de pastas de cimento hidratado (PRC), por meio de tratamento térmico dessas. Esses pós serviram de substituinte/adição do cimento Portland em misturas de concretos de alto desempenho. De maneira geral, os resultados indicam que o PRT é uma adição extremamente viável, uma vez que o material se apresenta como pozolânico de acordo com os ensaios realizados, melhorando, nos ensaios avaliados, o desempenho dos traços compostos por ele. O PRC, apesar de cimentante, após tratamento térmico e ao substituir 20% do cimento Portland, mostrou-se, em certos aspectos, deletério às misturas realizadas. O PRC tratado a 800 ºC é aquele que apresenta piores resultados e o tratado a 450 ºC aquele que apresenta melhor desempenho, tendo em vista as moldagens com uso de RCD, exibindo perdas de resistência à compressão de aproximadamente 10%. De forma geral, é possível afirmar que o PRT e o PRC tratado a 450 ºC apresentam resultados de resistência mecânica e indicativos de durabilidade que possibilitam a sua utilização como materiais cimentícios suplementares. O PRT provou-se pozolânico, o que possibilita seu uso como adição mineral em compósitos cimentícios. Além disso, foi possível obter alguma reatividade dos PRC tratados termicamente, controlando-se o problema da pega rápida esses resíduos também são potencialmente utilizáveis em traços com cimento Portland. A utilização de RCD gera ganhos ambientais, dependendo dos custos de processamento do resíduo, como a menor disposição de RCD em aterros e a não extração de matérias primas não renováveis, por exemplo, o que incentiva a continuidade do desenvolvimento de uso desses resíduos.Item Materiais álcali-ativados produzidos utilizando cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como precursor único(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-5-25) França, Sâmara; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/0522046662381115; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Borges, Paulo Henrique Ribeiro; Aguilar, Maria Teresa Paulino; Carvalho, José Maria Franco deA produção de cimento Portland apresenta significativa importância para o desenvolvimento social e econômico de um país, entretanto gera impactos ambientais desde a extração das matérias primas até produção do clínquer. Apesar dos impactos, a demanda de cimento Portland ainda é crescente em países em desenvolvimento como Índia, China e Brasil. Diante deste impasse, pesquisas para o desenvolvimento de materiais alternativos ao cimento Portland estão crescendo ao redor do mundo. Entre estas pesquisas destacam-se aquelas relacionadas aos materiais álcali-ativados (MAAs). Os MAAs são considerados mais ecoeficientes que o cimento Portland por emitirem menos CO2 durante seu processo de produção. Além disso, as matérias primas utilizadas no seu desenvolvimento são, geralmente, resíduos ou rejeitos de outros processos industriais. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) é um exemplo de resíduo gerado em grande escala no Brasil e com grande potencial de utilização para produção de MAAs. Diante disso, o presente trabalho desenvolveu MAAs utilizando a CBCA como precursor único. Para isto, a reatividade das cinzas foi avaliada por meio de testes químicos. Posteriormente, a viabilidade do material foi verificada por meio de ensaios físicos, mecânicos e de durabilidade. Como resultado verificou-se que as pastas álcali-ativadas produzidas a partir de CBCA como precursor exclusivo apresentam constituição estrutural semelhante a pastas produzidas a partir de precursores tradicionais. Além disso, concluiu-se que a CBCA é um precursor exclusivo viável uma vez que as pastas atingiram resistência mecânica significativa (21,39 MPa), baixa densidade aparente (1,74 g/cm³) e baixa porosidade (3,54%) aos 28 dias de cura. Em relação à durabilidade, concluiu-se que as matrizes produzidas a partir de CBCA como precursor exclusivo apresentam excelente resistência ao ataque ácido uma vez que apresentam aumento de resistência à compressão após 7 dias de imersão em ácido sulfúrico. Entretanto, em relação à reação álcali-sílica, conclui-se que as metodologias das normas brasileiras e estadunidenses não são adequadas para os MAAs produzidos exclusivamente a partir de CBCA, pois a imersão dos corpos de prova nos tanques ocorre antes da consolidação da matriz o que resulta em uma expansão excessiva do material. Além disso, conclui-se que o refinamento do tamanho dos raios dos poros das pastas produzidas é diretamente proporcional a susceptibilidade a agentes agressivos das argamassas testadas.Item Alkali-activated binders with reclaimed asphalt aggregates as a potential base layer of pavements(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022) Costa, Juliana Oliveira; Den Bregh, Wim Van; Blom, Johan; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Santos, Flávio Antônio dos; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/5640767093177688; Van den bregh, Wim; Blom, Johan; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Santos, Flávio Antônio dos; Gomes, João Paulo de Castro; Rahier, HubertThe pavement infrastructure comprises 16.3 million kilometres worldwide, and the pavement-related industrial sectors are said to be responsible for 21% of the global Greenhouse Gas (GHG) emissions worldwide (Plati, 2019). Sustainable actions on materials for those pavement layers mostly consider replacing (i) natural aggregates (NA) with recycled ones and (ii) Portland cement (PC) used as binder/stabiliser with binders with a lower ecological footprint. This research investigates the possibility of incorporating recycled asphalt pavement (RAP) as an aggregate replacement and alkali-activated material (AAM) as Portland cement (PC) replacement in/for base layer materials. So far, most studies focused on the use of RAP and PC or supplementary cementitious materials. The combination of RAP with alkali-activated matrices may be an even more sustainable solution, given that not only the aggregate is recycled, but also PC is absent from the matrix. Properly designed AAMs are stronger and more durable than PC-based materials. It is, therefore, very likely that the employment of RAP in AAM will result in materials that achieve the minimum requirements for road applications. This research produced an alkali-activated material containing fine and/or coarse RAP aggregates (RAP-AAM) as a replacement for natural aggregates to be used as base layers of pavements. The main objective of this thesis is to determine whether AAM can incorporate high amounts of RAP and be used as pavement base layers without compromising mechanical and durability performance. During this research, two innovative characterization methods were used as an alternative to those often employed for Portland concrete. Firstly, the observation of the interfacial transition zone (ITZ) was improved by combining a laser scanning confocal microscope (LSCM) and a scanning electron microscope (SEM). The combination of both techniques permitted a better observation of the heterogeneous asphalt coating of the RAP particles, the presence of clusters, and cracks at the border and within the activated matrix. Secondly, the thesis proposes an alternative methodology to observe and quantify the shrinkage of RAP-AAM or any other cementitious materials by employing simplified optical imaging. Although this method only allows for the observation of total shrinkage, it is an almost inexpensive method that could give a clear indication of volume changes over time. The experimental data demonstrated that an ideal alkali-activated binder composition to produce RAP-AAM lean concrete would have 10% MK replacement (BFS vol%) and the activator would have 8% Na2O and Ms= 0 (i.e., activated with NaOH and no sodium silicate). This selection was based on the minimum activator amount required to reach the target compressive strength for a weak to medium lean concrete (5 to 10 MPa), while also minimizing the shrinkage effect. The durability assessment to freeze and thaw indicated similar performance for RAP-AAM and reference (RAP-PC). The findings of this research showed that RAP-AAM is a promising material for pavement base layers and more investigation is needed on long-term strength and durability.Item Influência de nanotubos de carbono dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol no processo de hidratação e na microestrutura de pastas de cimento(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-11-04) Rocha, Vanessa Vilela; Ludvig, Péter; http://lattes.cnpq.br/7848995220297181; Ludvig, Péter; Gleize, Philippe Jean Paul; Houmard, Manuel; Poggiali, Flávia Spitale JacquesA construção civil é um dos setores mais poluente e geradores de resíduos, e visando minimizar os impactos gerados, a obtenção de uma matriz de cimento mais resistente e de maior durabilidade é apontada como oportunidade de pesquisa. Pesquisadores apontam o uso de nanotubos de carbono (NTCs) como reforço da matriz cimentícia, pois há indícios de que esse nanomaterial atua como nucleador dos produtos de hidratação e controladores de propagação de micro e nanofissuras contribuindo para ganhos de resistência mecânica. O presente trabalho busca dados científicos que justifiquem os efeitos dos NTCs dispersos nas partículas de cimento anidro em suspensão não aquosa, principalmente de isopropanol. Dessa forma, pastas de cimento com teores de 0,05% e 0,10% de NTCs são avaliadas quanto as propriedades no estado fresco, propriedades mecânicas e comportamento microestrutural. Por meio dos resultados, nota-se que a dispersão dos NTCs em suspensão não aquosa de acetona, etanol e isopropanol parecem eficazes na dispersão do nanomaterial, promovendo aumento de resistência à tração e compressão. Avaliando de maneira mais profunda a influência dos NTCs dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol nas propriedades micro e nanoestruturais, foi registrado interferência nas propriedades da pasta de cimento no estado fresco. Foi registrado ligeiro aumento no limite de escoamento e na viscosidade plástica, pequeno aumento do pico de temperatura no calor de hidratação, impacto na trabalhabilidade das pastas de cimento, se fazendo necessário aumento na demanda de água para adquirir uma mesma consistência, além da leve retardação no processo de hidratação aumentando o tempo de pega. Quanto ao comportamento mecânico, é registrado redução de poros considerados prejudiciais à resistência mecânica (macroporos), aumento na energia de fratura e aumento da probabilidade de formação de C-S-H e maior densidade desse produto de hidratação. Dessa forma, a metodologia estudada reforça os indícios de que a presença de NTCs dispersos em suspensão não aquosa de isopropanol interfere na microestrutura da pasta de cimento atuando tanto na nucleação dos produtos de hidratação, quanto como controladores de propagação de fissura.Item Metodologia para determinação de regimes ecológicos de vazões em rios tropicais(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2020-12-15) Léo, Verônica Bernardes de Souza; Santos, Hersília de Andrade e; Coelho, Lineker Max Goulart; http://lattes.cnpq.br/8891697482850065; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/9562141519885929; Santos, Hersília de Andrade e; Coelho, Lineker Max Goulart; Capel, Francisco Martínez; Melo, Marília Carvalho de; Azevedo, Rogério Cabral de; Mattos, Tailan MorettiA má gestão dos recursos hídricos aliada ao crescimento pela demanda de água e às mudanças climáticas são fatores impactantes no regime de vazões de rios, interferindo diretamente na biodiversidade dos ecossistemas aquáticos e dificultando o desenvolvimento das atividades econômicas locais. Neste contexto, estudos sobre vazão ecológica (magnitude da vazão) têm sido desenvolvidos em todo o mundo desde os anos 1970 e nos últimos anos, esta abordagem evoluiu para a determinação de um regime ecológico (hidrograma ambiental) com todas suas componentes. Existem mais de 200 metodologias relacionadas ao tema no mundo, sendo que, no Brasil, a legislação determina aplicação dos métodos mais simples (com abordagem hidrológica) para concessão de outorga de água. Recentes estudos no Brasil aplicam métodos mais complexos de determinação de vazão ecológica e até de regime ecológico, porém estes não propõem abordagem adaptativa que considere as particularidades de baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação à ampla biodiversidade das áreas tropicais e de escassez de recursos financeiros de países normalmente localizados nestas áreas. Assim, este trabalho buscou responder as seguintes perguntas de pesquisa: (1) Quais os principais métodos e estudos de vazão ecológica/hidrograma ambiental aplicados em regiões tropicais com baixa disponibilidade de dados ecológicos em comparação à biodiversidade local e com escassez de recursos financeiros? (2) A partir de quando iniciaram estes estudos e quais são as principais considerações destes estudos em relação à aplicação da metodologia por órgãos gestores de recursos hídricos? (3) Quais os principais índices alterados do regime de vazões de um trecho de rio sem presença de barramentos? (4) Existe correlação dos índices de alteração hidrológica do regime de vazões do rio escolhido para o estudo com parâmetros indicativos de mudanças climáticas e de alteração antrópica? (5) Quais espécies de peixes teriam a disponibilidade de habitat físico mais impactada por ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões? (6) Quais as implicações na disponibilidade de habitats nos cenários relacionados a ações antrópicas e/ou climáticas sobre o regime de vazões num rio? (7) Qual o método multicritério mais adequado para determinação de um hidrograma ambiental em regiões tropicais que considere critérios ecológicos, econômicos e sociais e que apresente praticidade de aplicação por órgãos reguladores do uso d’água? Para o desenvolvimento do trabalho, realizou-se uma pesquisa bibliográfica sistemática sobre o tema e foi escolhido um trecho do rio Preto, afluente do rio Paraíba do Sul, onde foram cumpridas as seguintes etapas: (1) caracterização da área de estudo, (2) coleta de informações em campo, (3) aplicação dos métodos de abordagem do alcance da variabilidade (em inglês RVA) e de correlação linear entre variáveis climáticas e antrópicas com o regime de vazões, (4) modelagem hidrodinâmica do trecho com aplicação da simulação de habitat das principais espécies neotropicais de peixes (em inglês PHABSIM) e (5) desenvolvimento e aplicação de nova metodologia para regimes ecológicos de vazões. Como resultados, o regime de vazões na área estudada apresentou IHA com elevada alteração em quatro componentes do rio (magnitude, frequência, duração e taxa de variação) ao longo do tempo. Ao relacionar as modificações encontradas no regime de vazões com métricas antrópicas e climáticas, mostrou-se forte correlação, no período mais atual, das vazões locais com alterações no comportamento do Oceano Atlântico (alteração climática) e com alterações na quantidade de bovinos existentes na região (alteração antrópica). Estes resultados implicaram na diminuição em aproximadamente 40% da descarga superficial devido aos efeitos da pecuária e 10% devido às mudanças climáticas globais. Ao serem simuladas, a partir do método PHABSIM, estas alterações na vazão para as curvas de aptidão desenvolvidas das 6 espécies locais encontradas com maior abundância indicaram que as espécies Brycon opalinus e Astyanax intermedius requerem maior atenção em cenários de maior comprometimento da quantidade de água em função de atividades antrópicas e mudanças climáticas. As vazões mínimas estabelecidas por legislação brasileira geram área de habitat físico disponível bastante diferente entre si, principalmente quando considerados diferentes cenários de impacto antrópico e climático. De posse dessas variáveis relacionadas ao regime ambiental de vazões, foi então desenvolvida a metodologia ARVE e ao aplicar a mesma chegou-se a resultados consistentes que indicam que o modelo multicritério proposto responde corretamente aos critérios ambientais, econômicos e sociais propostos, podendo ser utilizado por gestores da água para simular cenários já existentes ou até mesmo futuros. De forma geral, conclui-se que o regime de vazões em rios tropicais é altamente alterado pela atividade humana e intensificado pelas mudanças climáticas, podendo essas alterações ser simuladas para verificar e gerir melhor o regime hídrico. Sugere-se para pesquisas futuras considerar outras variáveis antrópicas (econômicas e sociais) e climáticas que impactam na dinâmica dos rios. A proposição do novo método para determinação do regime ecológico auxilia políticas públicas voltadas à gestão hídrica em áreas tropicais com baixa disponibilidade financeira e escassez dados ecológicos.