Pub Date : 2024-03-01DOI: 10.1590/s1678-86212024000100719
Daniel Veras Ribeiro, Adriana dos Santos Silva, C.M.R. Dias
Abstract The present paper evaluated the potential application of the functionally graded material (FGM) concept to develop more durable concrete to carbonation, one of the main degradation mechanisms of reinforced concrete structures. Accelerated carbonation tests with controlled temperature (27 ( 2°C), CO2 concentration (3 ( 0.5%) and humidity (65 ( 5%) were carried out in homogeneous concretes and with functional gradation in which the porosity of the material was varied across the slices. For the manufacture of graded concrete specimens, concretes with water/cement ratios equal to 0.35, 0.45, and 0.55 were produced, with lower porosity (w/c = 0.35) close to the surface of the specimen. The advance of the carbonation front was evaluated after 8, 9, 10, 14, and 24 weeks of accelerated exposure, using the chemical indicator phenolphthalein. The results show that the functionally graded concrete had a carbonation coefficient (K) slightly higher than that of the concrete with a w/c ratio equal to 0.35 (1.71 and 1.54 mm.week-0.5, respectively) and much lower than concrete with water-cement ratio equal to 0.45 (2.31 mm.week-0.5) and 0.55 (3.78 mm.week-0.5). This demonstrates that functional grading can be an efficient method to increase the durability of concrete elements subject to carbonation.
{"title":"Functionally graded concrete: porosity gradation to enhance durability under carbonation","authors":"Daniel Veras Ribeiro, Adriana dos Santos Silva, C.M.R. Dias","doi":"10.1590/s1678-86212024000100719","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/s1678-86212024000100719","url":null,"abstract":"Abstract The present paper evaluated the potential application of the functionally graded material (FGM) concept to develop more durable concrete to carbonation, one of the main degradation mechanisms of reinforced concrete structures. Accelerated carbonation tests with controlled temperature (27 ( 2°C), CO2 concentration (3 ( 0.5%) and humidity (65 ( 5%) were carried out in homogeneous concretes and with functional gradation in which the porosity of the material was varied across the slices. For the manufacture of graded concrete specimens, concretes with water/cement ratios equal to 0.35, 0.45, and 0.55 were produced, with lower porosity (w/c = 0.35) close to the surface of the specimen. The advance of the carbonation front was evaluated after 8, 9, 10, 14, and 24 weeks of accelerated exposure, using the chemical indicator phenolphthalein. The results show that the functionally graded concrete had a carbonation coefficient (K) slightly higher than that of the concrete with a w/c ratio equal to 0.35 (1.71 and 1.54 mm.week-0.5, respectively) and much lower than concrete with water-cement ratio equal to 0.45 (2.31 mm.week-0.5) and 0.55 (3.78 mm.week-0.5). This demonstrates that functional grading can be an efficient method to increase the durability of concrete elements subject to carbonation.","PeriodicalId":490795,"journal":{"name":"Ambiente Construído","volume":"17 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140278761","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-07-01DOI: 10.1590/s1678-86212023000300675
Isabely Penina Cavalcanti da Costa, Lucila Chebel Labaki, Athos Lages
Resumo A ventilação natural é uma importante estratégia de resfriamento passivo das edificações em climas tropicais. Entretanto, o aproveitamento desse recurso pode ser prejudicado por anteparos presentes no entorno das edificações, tais como os muros. Contudo, escassos estudos se dedicaram a quantificar a influência desses elementos no comportamento dos ventos. O objetivo dessa pesquisa foi investigar os efeitos da incorporação de muros nas condições de ventilação natural em habitações populares térreas. Com a utilização de simulações CFD (Computational Fluid Dynamics), foram analisados quatro cenários: (1) edificação sem fechamento do lote; (2) com fechamento parcial; (3) com fechamento total e muro frontal sólido; e (4) com fechamento total e muro frontal vazado. Os resultados indicaram que a incorporação dos muros agravou as condições de ventilação existentes na edificação. O pior cenário para o aproveitamento dos ventos foi o fechamento total do lote com muros sólidos. A substituição de muros frontais sólidos por muros com componentes vazados gerou um incremento de 42% nos valores de velocidade do vento dentro da edificação. Assim, destaca-se que a inclusão de elementos vazados pode aliar a necessidade de delimitação do lote com menores impactos nas condições de ventilação natural.
{"title":"Efeitos da incorporação de muros no comportamento da ventilação natural em habitações populares térreas","authors":"Isabely Penina Cavalcanti da Costa, Lucila Chebel Labaki, Athos Lages","doi":"10.1590/s1678-86212023000300675","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/s1678-86212023000300675","url":null,"abstract":"Resumo A ventilação natural é uma importante estratégia de resfriamento passivo das edificações em climas tropicais. Entretanto, o aproveitamento desse recurso pode ser prejudicado por anteparos presentes no entorno das edificações, tais como os muros. Contudo, escassos estudos se dedicaram a quantificar a influência desses elementos no comportamento dos ventos. O objetivo dessa pesquisa foi investigar os efeitos da incorporação de muros nas condições de ventilação natural em habitações populares térreas. Com a utilização de simulações CFD (Computational Fluid Dynamics), foram analisados quatro cenários: (1) edificação sem fechamento do lote; (2) com fechamento parcial; (3) com fechamento total e muro frontal sólido; e (4) com fechamento total e muro frontal vazado. Os resultados indicaram que a incorporação dos muros agravou as condições de ventilação existentes na edificação. O pior cenário para o aproveitamento dos ventos foi o fechamento total do lote com muros sólidos. A substituição de muros frontais sólidos por muros com componentes vazados gerou um incremento de 42% nos valores de velocidade do vento dentro da edificação. Assim, destaca-se que a inclusão de elementos vazados pode aliar a necessidade de delimitação do lote com menores impactos nas condições de ventilação natural.","PeriodicalId":490795,"journal":{"name":"Ambiente Construído","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135154523","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-03-01DOI: 10.1590/s1678-86212020000100375
Marla Corso, Lilian Keylla Berto, A. Albuquerque, Jean Halison de Oliveira, Silvia Luciana Fávaro, L. Rezende
Resumo A nanotecnologia tem avançado muito nos últimos anos, promovendo o surgimento de novos materiais, como o grafite e suas composições, como óxido de grafeno e grafeno. Diante disso, este estudo avaliou física, química e mecanicamente argamassa de revestimento com incorporação de óxidode grafeno nas proporções de 0,04% e 0,1%. A adição provocou mínimas interferências nas propriedades físicas das argamassas contendo óxido de grafeno quando comparada à argamassa de referência, não comprometendo a argamassa final. Porém, com relação às propriedades mecânicas houve um aumento na resistência à compressão nas argamassas modificadas, quando comparadas à argamassa de referência, e a função desejabilidade pôde determinar que, com 82,45% de otimização, a proporção de 0,1% contribuiu para as melhores condições para a resistência à compressão e à tração na flexão das argamassas modificadas. As análises de superfície também colaboraram com a comprovação desse fato, pois é possível visualizar que quando há melhoria na dispersão do óxido de grafeno nas matrizes cimentícias, ocorre melhoria nas propriedades mecânicas.
{"title":"Incorporação de óxido de grafeno em argamassa de revestimento: uma visão sustentável","authors":"Marla Corso, Lilian Keylla Berto, A. Albuquerque, Jean Halison de Oliveira, Silvia Luciana Fávaro, L. Rezende","doi":"10.1590/s1678-86212020000100375","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/s1678-86212020000100375","url":null,"abstract":"Resumo A nanotecnologia tem avançado muito nos últimos anos, promovendo o surgimento de novos materiais, como o grafite e suas composições, como óxido de grafeno e grafeno. Diante disso, este estudo avaliou física, química e mecanicamente argamassa de revestimento com incorporação de óxidode grafeno nas proporções de 0,04% e 0,1%. A adição provocou mínimas interferências nas propriedades físicas das argamassas contendo óxido de grafeno quando comparada à argamassa de referência, não comprometendo a argamassa final. Porém, com relação às propriedades mecânicas houve um aumento na resistência à compressão nas argamassas modificadas, quando comparadas à argamassa de referência, e a função desejabilidade pôde determinar que, com 82,45% de otimização, a proporção de 0,1% contribuiu para as melhores condições para a resistência à compressão e à tração na flexão das argamassas modificadas. As análises de superfície também colaboraram com a comprovação desse fato, pois é possível visualizar que quando há melhoria na dispersão do óxido de grafeno nas matrizes cimentícias, ocorre melhoria nas propriedades mecânicas.","PeriodicalId":490795,"journal":{"name":"Ambiente Construído","volume":"31 21","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141227101","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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