Antonio Domingues de Figueiredo.

Esta projeto de pesquisa envolveu um estudo de dosagem desenvolvido com as fibras produzidas pela Maccaferri para o mercado de pavimentos de concreto. Neste estudo foram aplicadas metodologias propostas anteriormente com adaptações para o controle de trabalhabilidade e tenacidade de maneira a obter curvas de dosagem correlacionando a tenacidade com o consumo de fibras de aço para diferentes níveis de resistência da matriz. Seus resultados foram publicados na forma de vários artigos de congresso.

Este projeto de pesquisa objetiva aprimorar a tecnologia do concreto com fibras (CRF) com finalidade estrutural com vistas a obter maior sustentabilidade nessa aplicação. Neste sentido, serão abordados o concreto de alta e ultra alta resistência reforçado com fibras (também definido como UHPC da sigla em inglês Ultra-High Performance Concrete) e a utilização de resíduos no CRF. A metodologia adotada neste projeto está baseada na abordagem que envolve, simultânea e coordenadamente, ensaios que permitam uma boa caracterização dos parâmetros que estabelecem modelos constitutivos adequados para a função estrutural do material e validações experimentais de laboratório e modelagem computacional. Esta abordagem integrada vai permitir um avanço no conhecimento de modo a permitir um maior domínio das relações entre os parâmetros de controle e o desempenho das estruturas, o que permitirá a publicação de uma série de artigos técnico-científicos. Esse trabalho possibilitará também a criação de uma base para futura discussão normativa no tema. Isto é importante porque o CRF é frequentemente utilizado em obras de infraestrutura que, em sua grande maioria, são viabilizadas por meio de investimentos públicos e os processos de concorrência pública devem ser balizados por forte base normativa para garantir maior segurança no processo. Além disso, a falta de domínio técnico científico em termos de previsão de desempenho, torna mais difícil a otimização de recursos utilizados, o que pode gerar grandes desperdícios dado os grandes volumes de material que são empregados nessas obras.

Este projeto de pesquisa visa aprimorar modelos multiescala desenvolvidos pelo proponente e colaboradores para o concreto simples e reforçado com fibras de aço e aplicá-los a predição do comportamento de elementos estruturais. O projeto foi concebido para ser desenvolvido em três frentes de pesquisa: Tema I - modelagem multiescala do concreto simples e reforçado com fibras de aço; Tema II - modelagem multiescala do comportamento de anéis segmentados para túneis; e Tema III - modelagem multiescala do concreto de ultra alto desempenho reforçado com fibras de aço. O projeto contempla atividades de desenvolvimento e implementação computacional, experimentais de laboratório, e projeto de elementos estruturais concreto reforçado com fibras de aço.

O concreto reforçado com fibras (CRF) é um material de crescente utilização em obras de infraestrutura de grande interesse social. Obras ligadas ao transporte, saneamento básico, geração de energia e telecomunicações são fundamentais para a diminuição da desigualdade social e, por essa razão, constitui parte dos objetivos para o desenvolvimento sustentável da ONU (ODS 9). Neste sentido, o concreto com fibras é uma tecnologia promissora uma vez que permite ganhos tecnológicos, incluindo aumento da durabilidade, para essas obras. No Brasil, já se conta com base normativa para o CRF de resistências convencionais, tendo a primeira norma específica para procedimentos de controle de qualidade do material (NBR16938) publicada no mundo. No entanto, ainda há um hiato muito grande no que se refere aos concretos de alta ou ultra-alta resistência. Classes de resistência mais elevada possuem o atrativo de ampliar a expectativa de durabilidade e desmaterializar as estruturas de maneira simultânea, mas a inexistência de base normativa robusta gera grandes riscos de insucesso para essas obras. Isto é crítico para as obras de infraestrutura que são executadas, em sua grande maioria, por meio de investimentos públicos cuja contratação deve ser balizada por base normativa que garanta maior segurança no processo. Além disso, a falta de domínio técnico científico em termos de previsão de desempenho, torna mais difícil a otimização de recursos utilizados e aumenta o risco de desperdícios. Assim, este projeto de pesquisa visa abordar, de maneira integrada, os aspectos de projeto, previsão de comportamento e controle tecnológico das estruturas executadas com esses materiais de modo a tornar suas aplicações futuras mais confiáveis. A experiência do grupo viabiliza a aplicação de metodologia integrada que utiliza, simultaneamente, experimentos laboratoriais e modelagem computacional de modo a ampliar a confiabilidade das análises.

O principal objetivo deste projeto de pesquisa é realizar investigação prospectiva e de base buscando soluções sustentáveis para obras de infraestrutura. O projeto busca soluções inovadoras a serem aplicadas em estruturas para sistemas de transporte urbano, rodoviário e ferroviário, sistemas de saneamento e geração de energia. A pesquisa será desenvolvida com abordagem experimental, utilizando a infraestrutura laboratorial existente na Escola Politécnica da USP e em instituições parceiras, em conjunto com a modelagem computacional de maneira integrada. Os principais tópicos é o tratamento e reciclagem de resíduos para a aplicação em obras de infraestrutura e a utilização da modelagem computacional para a previsão de comportamento mecânicos de estruturas e suas interações com elementos solicitantes de modo a otimizar projetos e estabelecer novos padrões de dimensionamento e previsão de vida útil além do desenvolvimento de novas tecnologias para sistemas de tratamento de água e esgoto. Espera-se obter soluções que maximizem a sustentabilidade das obras de infraestrutura por incorporar resíduos e ampliar a vida útil de estruturas com minimização de recursos materiais e financeiros através da utilização racional de novos materiais e da aplicação de modelos de previsão de comportamento confiáveis. Este projeto permite a atuação integrada de docentes de distintas áreas de concentração focando aplicações com características multidisciplinares de modo a melhorar o nível de integração interna e fortalecer as parcerias de pesquisa nacionais e internacionais.

A utilização da tecnologia do concreto reforçado com fibras (CRF) para fins estruturais vem se desenvolvendo progressivamente no mundo e, em especial, no Brasil. Este desenvolvimento está atrelado, nos últimos anos, à proporcionada pelo fib Model Code (2010). Para este novo código modelo, o principal método de avaliação do comportamento mecânico do CRF é baseado no ensaio de tração na flexão segundo o método EN14651 (2007). No entanto, apesar da publicação já ter ocorrido há alguns anos, a falta de laboratórios capacitados para a implantação de programas de controle de qualidade e avaliação do comportamento estrutural do CRF é um entrave para a tecnologia no Brasil. A principal área prejudicada nesta condição é a das obras de infraestrutura, especialmente aquelas de grande interesse social, tais como túneis metroviários e rodoviários, sistemas de transporte e tratamento de água e esgoto, pavimentos e obras de geração de energia. Assim, este projeto procurará alternativas de melhor correlação entre as diferentes possibilidades de avaliação do comportamento do CRF entre si e a forma como estes resultados poderão ser empregados para o estabelecimento de leis constitutivas para parametrização do comportamento estrutural do material. Além disso, deve-se procurar avaliar como os resultados obtidos por ensaios alternativos podem ser utilizados como elementos de caracterização do CRF para aplicações estruturais e, com isto, otimizar o processo. Esta condição deve ser atendida mesmo para concretos especiais como os que utilizam agregados reciclados, por exemplo.

O projeto objetiva avaliar novos sistemas de controle do concreto projetado para o revestimento de túneis pelo método NATM. Existem três enfoques principais sendo o primeiro a caracterização de propriedades químicas, desempenho mecânico e durabilidade de concreto projetado com especial ênfase na análise do efeito dos aditivos aceleradores e sua compatibilidade com o cimento contendo adição de escória de alto forno. O segundo enfoque é uma avaliação da resistência do concreto projetado à ação de sulfatos verificando-se a influência da combinação aditivo/cimento na dinâmica de expansão. O terceiro enfoque aborda uma nova metodologia de controle do concreto projetado reforçado com fibras de aço de modo a permitir melhor avaliação de seu comportamento estrutural através de ensaios de placas e mesmo a partir da extração de testemunhos da parede de revestimento dos túneis.

Essa pesquisa tem como principal objetivo o desenvolvimento de um método de ensaio compacto para a caracterização da resistência residual do concreto reforçado com fibras (CRF). O principal ensaio hoje utilizado é o preconizado pela norma europeia EN14651 (2007) que correlaciona carga por abertura de fissura para tornar possível obter equações constitutivas que permitem a parametrização do CRF como material estrutural. No entanto, o novo ensaio proposto neste projeto também permite o levantamento da curva de carga por abertura de fissura, algo que não ocorre com outros ensaios compactos como o ensaio Barcelona, o que permite obter, de uma forma confiável, equações constitutivas adequadas à parametrização do projeto de estruturas executadas com CRF.

Este projeto de pesquisa tem por objetivo realizar um mapeamento do comportamento mecânico do concreto reforçado com macrofibras de polipropileno. Para tal, será necessário realizar o desenvolvimento tecnológico dos ensaios de caracterização mecânica de macrofibras individuais, o que não possui norma técnica específica. Estes resultados serão contrastados com os valores de resistência residual nos ensaios de flexão em prismas realizados com o concreto reforçado com fibras (CRF). Os ensaios de flexão em prismas não são normalizados no Brasil e, portanto, serão utilizadas duas normas atuais e promissoras de origem europeia e americana.

Este projeto procura avaliar a influência da temperatura elevada e da ação do fogo no comportamento mecânico do concreto reforçado com fibras de aço e macrofibras sintéticas. Este tema é particularmente importante dada as incertezas que ocorrem quando o concreto reforçado com fibras é aplicado com função estrutural e a estrutura é sujeita a elevadas temperaturas como ocorre no caso de incêndios. O principal objetivo é determinar a capacidade resistente residual do CRF após ser submetido à ação de elevadas temperaturas. Em paralelo, será realizada a caracterização microesturutral do material antes e após a ação de elevadas temperaturas e fogo de modo a parametrizar seu comportamento. Espera-se ao final, desenvolver uma metodologia capaz de realizar avaliações de segurança em obras sinistradas.

A necessidade de otimização do sistema de reforço com fibras do concreto de revestimento de túneis é algo fundamental para as obras de infraestrutura. Não se dispõe de normas técnicas e práticas recomendadas no Brasil e, para eliminar esta carência, se faz necessários estudos específicos que embasem a tecnologia. Isto para o concreto projetado como para o concreto moldado. Uma nova tecnologia disponível é a produção de segmentos pré-moldados para o revestimento de túneis TBM consiste no uso do reforço de fibras produzindo uma dutilização do material. O objetivo geral deste projeto é a caracterização dos elementos segmentados produzidos com fibras e propor métodos para seu controle. Para tal, serão considerados três delineamentos: o controle do processo de produção dos segmentos, a caracterização dos segmentos de CRF e a modelagem do comportamento previsto para o elemento. Então, um programa experimental será desenvolvido focando as propriedades físicas e mecânicas dos elementos e de seus materiais constituintes, bem como o desenvolvimento de novas formas de controle. Em paralelo, está se desenvolvendo um estudo experimental abordando o concreto projetado de modo a viabilizar novos sistemas de controle que otimizem o processo.

A ausência de modelos de dimensionamento e previsão do comportamento dos tubos de concreto reforçados com fibras tem feito com que projetos sejam realizados de forma empírica, variando a dosagem das fibras e/ou a espessura do componente até que seja atingida uma dosagem que atenda aos requisitos estabelecidos pela norma. Este trabalho tem como principal objetivo parametrizar o comportamento mecânico do concreto reforçado com fibras para a produção de tubos para obras de saneamento, visando melhorar a aderência do modelo de previsão do comportamento do componente. Para isto será desenvolvida uma metodologia envolvendo um programa experimental e a verificação dos resultados experimentais em um modelo de previsão de comportamento do componente. Espera-se que esta pesquisa possa avançar na modelagem do comportamento dos TCRF, tornando-a mais precisa e eficaz na previsão do comportamento do componente. O uso de modelos de previsão poderá fomentar o desenvolvimento de novos componentes ou verificar o comportamento de novas fibras.

O objetivo principal deste projeto de pesquisa é o desenvolvimento de um estudo experimental que viabilize a realização de ensaios em escala real de segmentos pré-moldados para o revestimento de túneis TBM. O estudo se complementa com a caracterização física e mecânica do concreto reforçado com fibras utilizado para a produção dos segmentos. Esta caracterização procura gerar os parâmetros que servirão de base para a execução de modelagem numérica e analítica para previsão de comportamento. Dessa forma, procurar-se-á levantar subsídios para os futuros modelos de projeto e controle deste tipo de aplicação do CRF.

O objetivo deste projeto é estudar o comportamento mecânico do compósito concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) com ênfase a aplicações a estruturas de concreto de usinas hidrelétricas. O estudo envolverá ensaios experimentais, modelagem computacional e monitoração estrutural. O interesse em desenvolver um projeto de pesquisa visando à aplicação do CRFA em estruturas de usinas hidrelétricas surgiu dos resultados provenientes das primeiras pesquisas sobre este compósito, que demonstram aumentos significativos de capacidade portante das estruturas em resistir a diversas solicitações, como de tração, compressão, cisalhamento, flexão e até mesmo a solicitações dinâmicas como cargas de impacto e ações cíclicas, fazendo com este material ganhe um espectro de utilização cada vez maior, sendo atualmente estudado para aplicações como estruturas hidráulicas, pavimentos de aeroportos e rodovias, concreto refratário, concreto projetado para revestimento de túneis ou reparo de estruturas, aduelas pré-moldadas de túneis, entre outras.

Este projeto objetivou o desenvolvimento de uma caracterização química, física e mecânica das microfibras de polipropileno destinadas ao controle de retração em concretos

Este projeto objetivou o desenvolvimento de uma caracterização química, física e mecânica das microfibras de polipropileno destinadas ao controle de retração em concretos

Estudo sobre os processos de deformação e fissuração de estruturas de concreto por meio de monitoração, testes físicos e modelagem numérica

Aperfeiçoamento das técnicas de processamento visando melhorar a qualidade dos agregados graudos produzidos pela reciclagem dos resíduos de construção

Esta pesquisa propunha a verificação do risco de dano por lascamento explosivo associado aos parâmetros de dosagem que podem ser definidos como limiares do lascamento, ou seja, que faixas de valores adotados para a relação água/cimento (a/c), relação água/materiais secos e teor de argamassa tornam o concreto mais susceptível à ação da alta temperatura. Houve também a verificação da elevação do risco de lascamento com o aumento do grau de saturação do concreto. Em paralelo realizou-se a verificação da viabilidade de utilização de fibras orgânicas como elementos redutores da ação deletéria do fogo em concretos de alta resistência. Definiu-se a necessidade de aumento do teor de fibras para minimização do risco de lascamento em concretos de maior relação a/c e/ou saturados.

O estudo foi realizado no sentido de se obter parâmetros para a seleção de uma metodologia de ensaio que seja confiável para a avaliação dos aditivos superplastificantes, bem como, sua compatibilidade com cimentos disponíveis no mercado. Nesta pesquisa foram avaliadas duas metodologias de ensaios, o espalhamento pelo mini-abatimento do tronco de cone e o tempo de escoamento pelo funil de Marsh, em paralelo com a determinação da viscosidade através de um viscosímetro rotativo. Foram estudadas pastas de cimento aditivadas sendo avaliados os seguintes parâmetros: o teor de saturação dos aditivos com cada metodologia, a relação entre as propriedades medidas através das metodologias avaliadas e a dispersão dos resultados para pastas de seis viscosidades diferentes. Os resultados mostraram que o mini-abatimento e o funil de Marsh foram adequados para indicar um teor de referência para a confecção de concretos com aditivos superplastificantes com maior segurança, apresentando resultados correlacionáveis. O ensaio com o mini-abatimento mostrou melhor adaptar-se na avaliação de misturas com as diferentes viscosidades estudadas, além de apresentar menor dispersão para todas as viscosidades avaliadas. No entanto, para a faixa de viscosidade onde os teores de saturação dos aditivos ficaram concentrados, os resultados do mini-abatimento e do funil de Marsh apresentaram boas correlações, exceto para misturas muito fluidas, onde o funil de Marsh precisa ser adaptado reduzindo o diâmetro do funil, sendo esta uma das propostas para as futuras pesquisas.

Projeto desenvolveu conceitos fundamentais para a caracterização de agregados de construção, como por exemplo, a determinação da distribuição de densidades dos grãos. Colaborou diretamente no processo de elaboração das normas relacionadas ao processamento e uso de resíduos de construção

O objetivo deste projeto foi a viabilização da aplicação do concreto projetado reforçado com fibras de aço e o desenvolvimento de uma metodologia de dosagem racional para o mesmo

Projeto realizado com o objetivo de desenvolver o processo de projeção de concreto em túneis abordando o controle de qualidade do material e do processo, a racionalização do sistema, o emprego de sílica ativa e fibras.

Projeto realizado com o objetivo de estabelecer uma metodologia de análise de desempenho de tintas acrílicas e de suas pinturas sobre o concreto aparente e de um controle de qualidade no seu recebimento.A pesquisa objetivou a realização de caracterização das propriedades físicas e químicas de tintas acrílicas destinadas à proteção de estruturas de concreto aparente. Foi feito na sequência uma avaliação de desempenho de diversas tintas acrílicas disponíveis no mercado brasileiro em termos de resistência ao ataque de raios UV, aderência, poder de cobertura e permeabilidade. Foi possível verificar distintas faixas de desempenho de desempenho para as tintas vendidas como equivalentes no mercado.

Este projeto teve por objetivo realizar uma análise comparativa do desempenho dos grautes disponíveis no mercado em relação a um concreto de referência para caracterização dos mesmos e fundamentação de uma metodologia de seleção e controle da qualidade.