Rafael Giuliano Pileggi.

Desenvolvimento de pisos cimentícios para pavimentos drenantes com viés de inclusão social e artístico. Nesse projeto, a comunidade do Jardim pantanal é treinada na moldagem dos pisos de concreto através da técnica de casting em fôrmas leves (vacuum forming). O conceito de inclusão artística dos pisos foi definido pela artista Regina Siveira e o desenvolvimento técnico foi feito dentro do LME na Poli. A comunidade molda os pisos e é treinada para a instalação em sua própria comunidade.

A crescente demanda por energia e os objetivos assumidos pelo Brasil, ligados à transferência de energia versus uma matriz mais limpa, impõem investimentos em infraestrutura para produzir energia a partir de fontes renováveis. Pelas condições privilegiadas de seu território, o Brasil tem potencial para aumentar em mais de 50 a capacidade atual de geração de eletricidade por fonte eólica. Isso exige um aumento na produção de instalações de parques eólicos e, portanto, requer desenvolvimentos tecnológicos que permitam a exploração de matérias-primas naturais e derivadas (subprodutos de outras atividades produtivas) disponíveis localmente. A construção de torres eólicas, pela tecnologia comumente utilizada, exige a utilização de grandes volumes de concreto para suas fundações. A construção dessas estruturas maciças demanda o uso de gelo e/ou nitrogênio líquido nos canteiros de obras, frequentemente localizados em áreas remotas. Além disso, os métodos tradicionais de dosagem de mistura de concreto implicam em teores significativos de cimento, que, pela reação com a água e devido ao grande volume das peças, geram gradientes térmicos que podem causar defeitos e fissuras. Concretos com baixo teor de ligantes, baixo calor de hidratação e baixa emissão de CO2 são adequados para esses tipos de aplicações, tendo o potencial de aumentar a produtividade sem comprometer o desempenho. Da mesma forma, concretos de alto desempenho mecânico podem ser desenvolvidos e utilizados para a produção de estruturas de torres, garantindo o desempenho necessário ao projeto com reduzido impacto ambiental e custo. Este projeto compreende duas linhas de pesquisa ambas voltadas para o desenvolvimento de concretos ecoeficientes, mas com características diferentes para serem aplicadas em fundações de torres eólicas e na própria estrutura da torre.

A Construção Civil e o setor agrícola têm potencial para absorver grande quantidade dos rejeitos dos minérios de cobre e níquel (escórias) gerados pela empresa Vale. Soluções tecnológicas que integrem conceitos de economia circular e benefício ao meio ambiente constituem forte vetor de desenvolvimento sustentável. As soluções que utilizam os rejeitos devem ser baseadas em critérios técnicos, de segurança, de produção, logísticos e ambientais, além de desempenho em uso ao longo do ciclo de vida, e de integração com ecossistemas. Este projeto visa propor e desenvolver aplicações ecoeficientes e inovadoras para os rejeitos, que sejam competitivas, econômica e ambientalmente, criando condições para geração de emprego e renda, inclusive na economia local. Serão desenvolvidas aplicações para rejeitos da produção de concentrados de cobre e de ligas ferro-níquel sabendo que são gerados na ordem de milhões de toneladas por ano, sendo descartados em reservatórios de rejeitos. Para tanto, o projeto almeja desenvolver os produtos e soluções em escala pré-piloto industrial, atuando nos seguintes temas:a.Caracterização física, química (incluindo aspectos ambientais e de toxicidade), granulométrica, mineralógica, comportamento térmico e de reatividade dos rejeitos.b.Estudos geoeconômicos relativos às localidades geradoras dos rejeitos, aos principais mercados consumidores de cada uma das aplicações e de cada uma das logísticas necessárias para viabilizar as aplicações em termos das questões de transporte, movimentação, armazenagem e disponibilidade de outras matérias-primas essenciais para cada uma das aplicações tecnológicas.c.Desenvolvimento de aplicações para os rejeitos em diferentes frentes:1.Materiais e componentes cimentícios ecoeficientes para construção.2.Obras de infraestrutura de transportes.3.Agricultura.4.Soluções inovadoras para mitigação de impactos ambientais relevantes 5.Outros usos.d.Avaliação da necessidade e do potencial de intervenção durante os processos de geração dos rejeitos.e.Modelagem de negócios com potencial para exploração dos rejeitos, incluindo benefícios sociais para as comunidades impactadas.

Um setor com capacidade de absorver grande volume dos rejeitos do tratamento de resíduos de bauxita gerados pela empresa Hydro Alunorte é o de materiais e componentes cimentícios para construção civil. A geração global desse resíduo é inferior a 4% da produção mundial de cimento Portland (> 4 bilhões de ton/ano). Ainda mais impactante é o fato que o total de resíduo gerado é menor que 1% do mercado de produtos derivados de cimento, sabendo que a incorporação de agregados minerais (areia e brita) constitui de 60 a 70% das formulações dos concretos e argamassas. 
O desenvolvimento de materiais e componentes de construção deve ser baseado em critérios que consideram questões técnicas e de segurança de produção, de disponibilidade dos insumos próximos ao mercador consumidor, de desempenho em uso, durabilidade e análise de ciclo de vida, especialmente em produtos que utilizem resíduos como matéria-prima. No caso do resíduo de bauxita, a presença de sódio solúvel residual torna essas demandas ainda mais exigentes.
As soluções desenvolvidas devem ser comercializáveis em escala que possibilite o consumo de significativa fração desses resíduos, minimizando a necessidade de destinação em aterros. As características geoeconômicas regionais do mercado de construção e as questões ligadas à logística são críticas para o sucesso dos produtos a serem desenvolvidos. Importante destacar que a introdução destes novos produtos no mercado são também uma oportunidade de geração de novos negócios, emprego e renda promovendo o desenvolvimento local.

A produção de argamassas estabilizadas em centrais dosadoras de concreto é uma realidade crescente em decorrência de uma série de fatores relacionados com a utilização de sistemas de revestimentos argamassados nas obras. Entre esses podem ser citados, por exemplo, o recebimento das argamassas prontas para o uso, o planejamento dos volumes contratados frente à cadência da obra, a eliminação de misturadores na obra e a racionalização da mão de obra. Contudo, o sucesso dessa tecnologia ainda está associado a conhecimentos práticos em relação aos procedimentos e condições de uso dos materiais e de suas demandas de trabalhabilidade e de cinética de consolidação a serem atendidas frente à variabilidade dos ambientes de utilização e dos substratos sobre os quais as argamassas são aplicadas. O presente projeto visa aprofundar os conhecimentos científicos e tecnológicos em que se devem basear as boas práticas dessa família de argamassas.

O método squeeze-flow consiste na compressão de uma amostra cilíndrica entre duas placas paralelas e vem sendo utilizado de forma complementar à reometria rotacional na caracterização de argamassas, tendo inclusive procedimento normalizado recentemente (ABNT NBR 15839:2010). A separação de fases tem um papel bastante significativo sobre o método em função das características do mesmo e da natureza multifásica das argamassas, tornando a ocorrência de segregação bastante comum e que precisa ser considerada para análise adequada dos resultados. Por essa razão foi desenvolvida metodologia gravimétrica para quantificação da segregação líquido-sólido gerada durante o ensaio e que possibilitou um significativo avanço no entendimento do comportamento reológico de argamassas em solicitações de squeeze-flow. Entretanto, essa metodologia fornece apenas informações sobre a distribuição da água no corpo-de-prova antes e depois do ensaio reológico, mas não o que acontece durante o mesmo. Assim, o presente projeto pretende medir a distribuição de pressão durante os ensaios de squeeze-flow de argamassas de revestimento e associar essas medidas aos resultados de segregação de fases obtidos pelo método gravimétrico já estabelecido, com intuito de compreender melhor a atuação da separação de fases durante o fluxo e correlacionar a tendência à segregação com as características de formulação das argamassas. Para o monitoramento da distribuição de pressão está prevista a aquisição de um sistema de mapeamento dinâmico de pressão (através de sensores finos e flexíveis) o qual se mostrou adequado em teste preliminar durante ensaio de squeeze-flow realizado na Poli-USP. (AU)

Esse projeto teve como objetivo principal desenvolver soluções que melhorem a competitividade da empresa Intercement buscando significativa redução do impacto ambiental, particularmente a pegada de CO2, redução de custos e ganho de desempenho do cimento quando empregado na formualção de concretos comerciais

Este projeto tem como objetivo desenvolver pesquisas que resultem no desenvolvimento e na transferência de tecnologias necessárias à aplicação dos modernos conceitos de reologia na dosagem e controle de qualidade no estado fresco dos diferentes concretos utilizados na construção de usinas hidrelétricas, visando melhorias na produtividade e redução de quantidade de defeitos de concretagem com conseqüente redução de custos e aumento da eco-eficiência dos concretos através da otimização do consumo de cimento nas formulações.

A indústria da construção civil brasileira é fortemente baseada na utilização de argamassas e concretos. Por definição, esses materiais podem ser considerados suspensões concentradas predominantemente compostas por agregados graúdos e miúdos imersos em uma matriz fluida contendo finos reativos e água, podendo ainda conter finos inertes, aditivos químicos e fibras. Apesar da simplicidade conceitual de seu processo de preparo e aplicação, na prática são verificadas situações onde o material apresenta consistência incompatível com os procedimentos de moldagem, sobretudo quando se considera a grande variedade e variabilidade das condições operacionais e das matérias-primas empregadas. Desperdício de materiais, baixa produtividade operacional, falhas de moldagem e desempenho no estado endurecido inferior ao previsto, são exemplos de problemas tradicionalmente reportados que refletem inadequações das características das argamassas e dos concretos frescos. Portanto, uma precisa caracterização do comportamento reológico é tarefa fundamental tanto no desenvolvimento, como no controle tecnológico durante os processos de aplicação desses materiais no estado fluido. Uma vez que a maioria dos métodos de ensaio tradicionais, como por exemplo, o abatimento no tronco de cone e a mesa de consistência apresentam diversas limitações, significativo esforço tem sido direcionado ao desenvolvimento de reômetros para argamassas e concretos, sendo possível encontrar diversos modelos no mercado internacional. Contudo, a maioria desses equipamentos foi projetada para utilização em laboratório, não se adequando ao uso em campo. Tal limitação, associada ao elevado custo dos reômetros, justifica os motivos que ainda restringem sua utilização em larga escala. Essa lacuna tecnológica tem sido superada com o desenvolvimento de modelos portáteis de reômetros para concretos. Apesar de o Brasil possuir tecnologia na área de reometria de argamassas e concretos, os equipamentos portáteis ainda não possuem similar nacional, fato que dificulta a utilização dos mesmos. Por essa razão, o presente projeto propõe o desenvolvimento de um reômetro portátil nacional de baixo custo que possa ser empregado tanto em argamassas como em concretos. A viabilização dessa tecnologia favorecerá a redução de desperdícios e a melhoria da qualidade desses materiais nas obras nacionais. Importante ainda mencionar que o sucesso do presente projeto deverá resultar na criação da primeira empresa de reômetros deste tipo no Brasil. (AU)