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Dissertação de mestrado em Engenharia Civil
Especialização em Ciências da Construção
Tese de Doutoramento em Engenharia Civil apresentada à Faculdadede Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
O betão, por norma, tem um bom comportamento quando submetido a temperaturas elevadas como as
decorrentes dum incêndio. Contudo as suas propriedades mecânicas a altas temperaturas e residuais
após incêndio sofrem deterioração podendo, em situação extrema, levar ao colapso, parcial ou total do
edifício. Tal redução verifica-se quer no betão normal quer no betão de alta resistência. Nesta
comunicação são apresentadas as alterações provocadas pela temperatura nas propriedades mecânicas
residuais após incêndio dos betões - resistência à compressão, resistência à tração, resistência à flexão
e módulo de elasticidade - obtidas em ensaios experimentais com betão normal e comparadas com os
resultados existentes na literatura da especialidade para betão normal e de betão de alta resistência.
The use of rubber aggregates, steel and textile fibres recycled from tires in concrete is a
solution that it is being studied by several authors around the world. A few works have been
carried out at room temperature but very scarce at high temperatures. This paper presents the
results of a research with the aim to evaluate the behaviour at high temperatures of a concrete
made with different amounts of recycled textile and steel fibres from tires. The study considered
five concrete compositions, with the same water/cement ratio (W/C=0.43), differing only in the
type and quantity of fibers incorporated in the mixture. Thus, a reference composition (0% fiber),
two compositions with 30 and 70kg/m3 of steel fibers and a composition with 2 and 4kg/m3 of
textile fibers from tires were tested. The concrete was tested for a load level of 0.5fcd and
different maximum temperature levels (20, 300, 500 and 700ºC).
This paper summarizes the results of an experimental research to assess the residual
mechanical properties of an ordinary concrete after fire. It was studied the influence of the
cooling process, the maximum temperature that the concrete was subjected to and the loading
level on the residual mechanical properties of calcareous and granite aggregate concretes. The
properties studied were the residual compressive, tensile, splitting and flexural strengths and
modulus of elasticity. Four levels of temperature; 20, 300, 500 and 700ºC; two loading levels
(0.3f and 0.7fcd) and two cooling processes (cooling in the air and by water jet) were tested. The
high temperatures attained and the sudden cooling down process on the concrete showed a
negative effect on its residual mechanical properties. This effect was more notorious on the
residual compression strength than in the other mechanical properties
Dada a verificação da existência de inúmeros incidentes de várias origens, em toda a vida útil de um qualquer edifício, foi publicado em 12 de novembro de 2008 o Decreto-Lei n.º 220/2008, o qual estabeleceu o novo Regime Jurídico da Segurança Contra Incêndios em Edifícios (SCIE). Este novo diploma procurou garantir que os novos edifícios, bem como os já existentes, dispusessem de um maior grau de segurança para os seus utentes através da obrigatoriedade de implementação de equipamentos e sistemas de segurança, bem como de uma efetiva manutenção, durante todo o ciclo de vida e utilização desses mesmos edifícios. Com a publicação deste normativo legal, surgiu também uma nova preocupação de forma a dar resposta à gestão de segurança contra incêndios em edifícios e recintos, durante a exploração ou utilização dos mesmos, preocupação esta, denominada por Medidas de Autoproteção. De modo a garantir o encaminhamento rápido e seguro dos ocupantes de um determinado espaço ou edifício para o exterior é necessário, antes de mais, conhecer bem o espaço que se está a ocupar, mas também ter consciência de que a evacuação se torna mais fácil quando se está na presença de utentes com boas capacidades de perceção de um alarme e com boas capacidades de locomoção. Tal não se verifica quando estamos na presença de utentes com idades inferiores a seis anos e pessoas idosas. Numa situação de incidente a maior preocupação deverá ser a evacuação dos utentes do edifício. Neste trabalho procura-se focar a problemática do planeamento da evacuação de utentes com capacidades vulneráveis durante a execução do Plano de Evacuação, parte constituinte do Plano de Emergência Interno tal como previsto através do número 5 do Artigo 205º da Portaria n.º 1532/2008 de 29 de dezembro, bem como formular propostas que sejam aplicadas em projetos futuros, de modo a que a evacuação deste tipo de utentes seja entendida como a maior preocupação a observar numa situação de emergência.
O risco de incêndio nos centros históricos tem sido uma problemática de difícil resolução ao longo de vários anos. A resolução de problemas desta natureza será tanto mais fácil quanto melhor conhecermos a realidade existente. Assim, neste trabalho, caracteriza-se o risco de incêndio de um conjunto de edifícios que representam de forma genérica o edificado existente no centro histórico de Castelo Branco, com base na sua ocupação, volumetria e utilização. Os edifícios em estudo são, como na maioria dos centros urbanos antigos, de pequena altura (inferior a 4 pisos) com uma construção mista de pedra e madeira. De entre os vários métodos de análise de risco de incêndio existentes, neste estudo utilizou-se o Método de Gretener para calcular o risco de incêndio na zona do centro histórico da cidade de Castelo Branco, a Rua dos Peleteiros. Os resultados obtidos permitiram concluir que os edifícios de construção tradicional com um máximo de 2 pisos e utilizações correntes, tais como habitação e comércio, apresentam um risco de incêndio dentro dos valores aceitáveis. Obtém-se os mesmos resultados para os edifícios com construções em betão. O Método de Gretener permitiu uma avaliação expedita do risco de incêndio, no entanto, de forma a obter um valor de risco admissível, foi necessária a implementação de medidas ativas em alguns edifícios, tais como a instalação de um sistema automático de deteção de incêndios e a formação de pessoal.
As medidas de autoproteção são disposições de organização e gestão da segurança, que têm como objetivo incrementar a segurança de pessoas e dos edifícios/recintos face ao risco de incêndio. Estas medidas incluem no seu conjunto procedimentos de prevenção, preparação e resposta face a um cenário de incêndio. Aplicam-se a todos os edifícios e recintos, incluindo os existentes, de acordo com o estipulado no artigo 22.º do Decreto-Lei n.º 220/2008, de 12 de novembro (regime jurídico da segurança contra incêndio em edifícios). Estas medidas são determinadas em função da utilização-tipo e da respetiva categoria de risco. As medidas de autoproteção são atualmente um instrumento preventivo e de gestão operacional que sistematizam um determinado conjunto de procedimentos estabelecidos com o objetivo de reduzir a probabilidade de ocorrência de incêndio, de limitar o desenvolvimento de eventuais incêndios, de facilitar a evacuação e salvamento dos ocupantes em risco e ainda de permitir a intervenção eficaz e segura dos meios de socorro. O presente trabalho consiste na verificação das medidas de autoproteção do Conservatório Regional de Castelo Branco localizado em zona histórica. A localização do edifício, os antecedentes históricos e os processos construtivos que o caracterizam, são fatores que constituem um risco acrescido na resposta a situações de emergência por parte dos utilizadores que usufruem das instalações e serviços. Para que as medidas de autoproteção possam ser implementadas é necessário o levantamento de várias condicionantes dos edifícios, tendo sempre em consideração a utilização-tipo dos edifícios/recintos, assim com a categoria de risco. O Conservatório Regional de Castelo Branco, estando dotado dos meios necessários de combate ao incêndio, nomeadamente o sistema automático de detecção de incêndios, deve também implementar as medidas de autoproteção.
Tendo em atenção a procura de soluções alternativas de construção em meios com difícil acesso e a utilização de materiais sustentáveis, o presente trabalho analisa o ciclo de vida de uma construção de adobe moldado, composta por paredes resistentes de sacos de terra, baseando-se num protótipo desenvolvido no Nhangau, na província de Sofala em Moçambique. Partindo duma matéria prima considerada frágil e caracterizando os materiais que servem de base para o presente estudo, demonstra-se as qualidades e a
sustentabilidade dos referidos materiais para a aplicação nas construções de baixo custo e onde o acesso aos materiais é difícil.
Não obstante o preconceito em relação a este tipo de construções associadas à pobreza e desprezadas pela sociedade, em Moçambique são correntes as construções com terra, sendo a tecnologia mais usual a de terra de recobrimento. Desta forma, é necessária uma consciencialização da população para a execução deste tipo de construções como forma alternativa para a melhoria das condições de habitabilidade.
As construções de betão quando sujeitas a um incêndio podem sofrer degradações leves, cuja
intervenção é simples e superficial, ou profundas podendo exigir a demolição total ou parcial da
estrutura. Após um incêndio, torna-se necessário avaliar o tipo e o nível de deterioração dos elementos
construtivos, de modo a proceder a uma avaliação e classificação das anomalias seguida duma seleção
dos métodos e materiais de reparação mais apropriados. Nesta comunicação, apresenta-se uma visão
geral dos diferentes aspetos da avaliação e classificação de anomalias das estruturas após incêndio e
propõe-se um conjunto de procedimentos e técnicas de reparação.
O concreto, de um modo geral, apresenta um bom comportamento em situação de incêndio quando comparado
com o aço, todavia em função da temperatura ocorrem algumas transformações químicas e físicas que podem
comprometer esse desempenho. Apesar das alterações das propriedades mecânicas e térmicas do concreto
quando sujeito a temperaturas elevadas e após situação de incêndio já terem sido avaliadas em vários estudos,
ainda é um campo aberto onde é necessário muita investigação. O presente artigo apresenta os resultados de um
estudo experimental sobre a avaliação das propriedades mecânicas residuais de concretos normais após incêndio.
Para o efeito foram selecionados agregados graníticos e agregados calcários, dado serem os agregados mais
utilizados na construção civil em Portugal e em muitos outros países. Os parâmetros testados foram: o nível de
carregamento (0,3fcd e 0,7fcd); o processo de arrefecimento (arrefecimento ao ar e arrefecimento por jato de água)
e o nível máximo de temperatura atingida (20, 300, 500 e 700ºC). As propriedades mecânicas estudadas foram a
resistência à compressão residual, resistência à tração direta e resistência à tração por compressão diametral,
resistência à flexão, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson. As temperaturas atingidas e o
arrefecimento rápido do concreto apresentaram um efeito negativo sobre as propriedades mecânicas residuais.
Este efeito foi mais notório na resistência à compressão residual do que nas restantes propriedades mecânicas
estudadas.
A resistência ao fogo é uma propriedade essencial que deve ser testada em elementos
estruturais de um edifício e não apenas nos seus materiais constituintes, ainda que as
caraterísticas do material afetem o desempenho das estruturas.
A alteração das propriedades mecânicas do betão, quando sujeito a temperaturas elevadas,
deve-se a fatores inerentes aos materiais constituintes, nomeadamente a alterações físicoquímicas
da pasta de cimento e do agregado e a incompatibilidade térmica entre o agregado e
a pasta de cimento, e a fatores de natureza ambiental, como o nível de temperatura, a taxa de
aquecimento, o nível de carga aplicado e a perda de humidade.
Com o objetivo de contribuir para um conhecimento mais sistemático da influência de alguns
fatores nas propriedades residuais do betão normal após incêndio, efetuou-se um estudo
experimental com dois tipos de betão, um constituído por agregados calcários e outro
constituído por agregados graníticos. Este trabalho apresenta os resultados das propriedades
mecânicas residuais dos dois tipos de betão em estudo, submetidos a diferentes métodos de
arrefecimento (arrefecimento ao ar e arrefecimento por jato de água), a diferentes níveis de
carga (0,3fcd, 0,7fcd) e a diferentes níveis de temperatura (300°C, 500°C, 700°C).
No presente trabalho apresenta-se uma proposta de implantação de um Sistema de
Gestão Ambiental numa empresa metalúrgica fictícia. Como metodologia adotada
estabeleceram-se as seguintes fases: a) Diagnóstico Ambiental Inicial (DAI); b)
Objetivos e metas a atingir com a implementação do SGA; c)Ações ambientais e
recursos existentes e/ou a implementar; d)Indicadores de desempenho ambiental.
Desta forma, o objetivo principal deste estudo foi a identificação e avaliação dos
principais aspetos e impactes ambientais, decorrentes do processo produtivo de uma
indústria metalúrgica de pequeno porte, bem como testar a viabilidade da
implementação de Sistemas de Gestão Ambiental em casos reais, na atividade
metalúrgica.
This paper presents the results of an experimental research on the assessment of the effect of the load level and cooling process on residual mechanical properties of ordinary concretes after fire. The concretes tested were made of granite or calcareous aggregates since they are the most used in civil construction in general. For each concrete was determined the residual compressive; direct and splitting tensile and flexural tensile strengths and modulus of elasticity. The influence of the loading level (0.3 and 0.7fcd), cooling process (cooling in the air and cooling by water jet) and temperature (20, 300, 500 and 700ºC) on the mentioned mechanical properties was determined. The high temperatures attained and the rapid cooling down process on the concrete showed a negative effect on its residual mechanical properties. The load level showed a favorable effect on the residual compressive strength of the concrete cooled slowly in the air but the opposite was observed in the case of sudden cooling down by water jet.
This paper presents the results of an experimental research on the normal and high- temperature
compressive strength of concretes with steel or textile fibres or rubber aggregates from recycled tires.
The studied compositions included a reference (RC), two textile fibers (TF), two steel fibres (SF) and
a rubber aggregates (RA) concrete. The specimens were tested in compression for different levels of
temperature (20, 300, 500 and 700ºC). During the heating the specimens were subjected to a constant
loading level of 0.5fcd. The results of this experimental program showed that steel and textile fibres
are a good solution in the compressive behaviour of the concrete regarding to cracking control. The
results for the rubber aggregate concrete revealed a loss on compressive strength with the increase of
the rate of these aggregates in concrete.
This paper presents the results of an experimental research on the assessment of the residual mechanical properties of calcareous and granite aggregate concretes after fire. The influence of the following parameters was tested: the loading level (0.3 and 0.7fcd); the cooling process (cooling in the air and by water jet) and the
maximum temperature that the concrete was subjected to (20, 300, 500 and 700 °C). The mechanical properties studied were the residual compression, direct and splitting tensile and flexural strengths, modulus of elasticity and Poisson's ratio. The results showed in general that the higher the temperature and faster the cooling process
is, as the one by water jet, the higher the negative impact on the residual mechanical properties of the concrete is, being the strength nearly null for above 600 °C.
7as Jornadas de Segurança aos Incêndios Urbanos.; 2as Jornadas de Proteção Civil
Os conceitos de qualidade de vida e de qualidade de ambiente urbano estão intimamente ligados
ao conceito de requalificação do espaço urbano. Nos centros urbanos, a segurança contra
incêndio é um tema ao qual se deve dar grande relevância, não só pelo risco que pode
representar para a perda de vidas humanas, mas também pelo risco que representa à riqueza
cultural, patrimonial e valor histórico. O presente trabalho tem como objetivo a análise do risco
de incêndio da reabilitação de um edifício urbano com base no Regime Jurídico e Regulamento
Técnico de Segurança Contra Incêndio em Edifícios. Para a análise do risco de incêndio do
projeto em estudo, aplicou-se a metodologia Fire Rysk Index Method (FRIM).
A evacuação de edifícios em situação de incêndio tem como propósito a proteção da vida
humana que é inseparável das condições de emergência as quais são afetadas por fatores de
difícil determinação e que necessitam de ser definidos para estimar o tempo e as condições de
evacuação. O objetivo deste trabalho é o levantamento dos aspetos que influenciam o tempo de
evacuação em edifícios que recebem público (a Escola Superior de Tecnologia do Instituto
Politécnico de Castelo Branco – bloco D), desde o comportamento humano às caraterísticas
físicas do edifício e às metodologias possíveis de adotar para a gestão da emergência, com vista
a calcular o tempo necessário e disponível para a evacuação do referido edifício. Foram
aplicados métodos simplificados para o cálculo dos tempos de evacuação, e também foi possível
estimar os tempos de evacuação com recurso a simulações feitas por software. O presente
trabalho vem em resposta à preocupação do autor e da sua equipa de apoio, de saber quanto
tempo tardaria uma operação de evacuação do bloco D da Escola Superior de Tecnologia do
Instituto Politécnico de Castelo Branco (EST-IPCB) considerando duas situações distintas de
incêndio: incêndio localizado no auditório D5 (localizado no primeiro piso) e incêndio localizado
no Armazém – oficina de marcenaria (localizado no piso zero). Assim, a análise do tempo de
evacuação para o bloco D da EST-IPCB pretende basear-se numa comparação dos resultados
obtidos através da aplicação dos métodos analíticos – o de Predtechenskii-Milinskii, o do LNEC
e a o da Variante Escolar do Método Belga, e através da aplicação do Software de simulação
Pathfinder [1][2][3].
This article first explains why it is currently not feasible to use robots on construction
sites. The authors argue that robotics will be utilized in the upstream industries, either in
component manufacture or in constructive processes capable of being undertaken in a
traditional factory setting. Although the former would be a simple way of incorporating
robotics into the construction industry, the second would have major implications for the
constructive process that extends from the project design phase to the technologies
employed on the building site.
O efeito das altas temperaturas no betão traduz-se numa diminuição das suas propriedades mecânicas
residuais. Tal redução verifica-se quer no betão normal quer no betão de alta resistência. Neste estudo são
apresentadas as alterações provocadas pela temperatura nas propriedades residuais - resistência à compressão,
resistência à tracção, resistência à flexão e módulo de elasticidade - obtidas em ensaios experimentais com
betão normal e confrontadas com os resultados existentes em bibliografia técnica de betão de alta resistência.
Concrete is known to have an enhanced behaviour in fire when comparing with bare steel,
however there are some chemical and physical transformations in function of temperature that
may compromise this performance. The mechanical and thermal properties of concrete at high
temperatures and after fire have changes that have been evaluated in a lot of works around the
World, however this is still an open field where a lot of research is needed. This paper
summarizes the results of an experimental research to assess the residual mechanical
properties of ordinary concretes after fire. It was studied the influence of the fire
extinguishing methods, the maximum temperature that the concrete was subjected to and the
loading level on the residual mechanical properties of calcareous and granite aggregate
concretes. The properties studied were the residual compressive, tensile, splitting and flexural
strengths and modulus of elasticity. Four levels of temperature; 20ºC, 300ºC, 500ºC and
700ºC; two loading levels (0.3fcd and 0.7fcd) and two cooling processes (cooling in the air
and by water jet) were tested. The results showed that the mechanical properties of concretes
are affected by the cooling process (fire extinguishing methods) used beyond the high
temperatures and loading levels that were subjected to.
Este artigo apresenta os resultados dum estudo experimental para determinação das propriedades mecânicas residuais após incêndio de betões de agregados calcários e graníticos. Para cada composição de betão foram testados dois níveis de carregamento (0,3fcd e 0,7fcd), dois tipos de arrefecimento (arrefecimento ao ar e arrefecimento por jacto de água) e vários níveis de temperatura (20ºC, 300ºC, 500ºC e 700ºC). Os provetes foram submetidos a ciclos de aquecimento/arrefecimento para analisar as alterações das propriedades mecânicas residuais do betão.
Com o objetivo de contribuir para uma melhor compreensão do comportamento do betão corrente submetido a elevadas temperaturas, desenvolveu-se um estudo experimental para avaliação das propriedades mecânicas residuais após ciclos de aquecimento/arrefecimento. Neste sentido, o trabalho laboratorial realizado compreendeu ensaios de resistência à compressão, resistência à tração direta, resistência à tração por compressão diametral, resistência à flexão e módulo de elasticidade. Estudaram-se duas composições de betão usadas na construção civil, uma constituída por agregados calcários (BC) e outra por agregados graníticos (BG). Os diferentes provetes de betão foram submetidos a dois tipos de arrefecimento (lento ao ar e brusco por jato água), dois níveis de carregamento (0,3fcd e 0,7fcd) e diferentes níveis de temperatura (20, 300, 500 e 700ºC). Os resultados deste programa experimental mostram que a temperatura interfere negativamente no comportamento residual do betão, assim como o processo de arrefecimento aplicado, dado que quanto mais brusco este for maiores são os danos causados.
Na construção civil o aproveitamento de materiais reciclados, nomeadamente na fabricação do betão, é cada vez mais uma realidade viável. Neste sentido, temos vindo a assistir ao estudo de betão com a introdução de resíduos de pneu juntamente com os constituintes comuns – agregados, cimento e água.
Com esta investigação pretende-se avaliar experimentalmente a resistência à compressão do betão com fibras de aço e fibras têxteis provenientes da reciclagem de pneus, à temperatura ambiente e a altas temperaturas. Neste trabalho foram estudadas cinco composições de betão, com a mesma relação água/cimento (W/C=0,43), diferindo apenas no tipo e quantidade de fibras incorporadas nas misturas em substituição da brita. Assim, estudou-se uma composição de referência (0% de fibras), uma composição com 30 e outra com 70 kg/m3 de fibras de aço recicladas de pneu e uma composição com 2 e outra com 4 kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu. Os provetes de betão foram submetidos a um nível de carregamento de 0,5fcd e a diferentes níveis de temperatura máxima (20, 300, 500 e 700ºC).
A sustentabilidade é uma preocupação para a indústria da construção civil, uma vez que esta indústria é responsável pelo consumo de uma grande quantidade de recursos naturais e por impactos ambientais. Assim, a utilização de agregados reciclados em substituição dos agregados naturais mostra-se benéfica ao minimizar os impactos ambientais, o consumo de recursos naturais e alguns problemas urbanos associados à acumulação de lixo.
Neste contexto, o trabalho de investigação desenvolvido teve como objetivo o estudo da utilização de agregados reciclados de borracha de pneu na composição do betão, e neste sentido contribuir com uma alternativa sustentável para o problema do depósito de pneus após a sua vida útil.
O trabalho laboratorial realizado compreendeu ensaios de resistência à compressão do betão. Estudaram-se três composições de betão, uma composição de referência, uma composição com taxa de substituição de 15% e outra com taxa de substituição de 30% de agregados naturais por agregados reciclados de borracha de pneu usados. Os diferentes provetes de betão foram submetidos a vários níveis de carregamento (0,15; 0,3 e 0,5fcd) e a diferentes níveis de temperatura (20, 300, 500 e 700ºC).
This paper presents the results of a research work on the evaluation of the compressive strength at high temperatures of a concrete made with recycled tire steel and textile fibers. It was considered five different concrete compositions, with a water/cement ratio (W/C = 0.43), differ only in the type and amount of fibers. The compositions with smaller amounts of textile fibers were those that gave better results. The compositions with steel fibers showed a less explosive rupture showing the effectiveness of this type of fibers in the spalling and cracking control.
Até ao momento não existem ainda procedimentos padrão para ensaios a altas temperaturas no betão, pelo que têm sido realizados ensaios a temperaturas elevadas adaptados de ensaios à temperatura ambiente. Os ensaios têm-se dividido entre ensaios a altas temperaturas e residuais após aquecimento e arrefecimento. O primeiro procedimento é mais adequado para a determinação das propriedades mecânicas do betão durante um incêndio enquanto o segundo procedimento é usado para determinar a resistência residual do betão após incêndio. Nesta comunicação apresentam-se os resultados de ensaios realizados por diferentes autores para a determinação das propriedades mecânicas residuais do betão após aquecimento e arrefecimento. Os resultados apresentados dizem respeito a resistências residuais à compressão, tração e flexão e módulo de elasticidade. Os métodos de ensaio aplicados são devidamente descritos e os resultados obtidos são objeto de análises comparativas.
Nesta comunicação faz-se uma análise da Regulamentação Portuguesa de Segurança Contra Incêndio e Proposta da sua Aplicação em Moçambique. Pretende-se compor um conjunto de propostas para um regulamento de Segurança Contra Incêndio em Edifícios para Moçambique baseado na transposição do Regulamento Técnico de Segurança Contra incêndio em Edifícios (RT-SCIE) de Portugal, nomeadamente dos artigos que se adequam ao atual desenvolvimento da construção de edifícios em Moçambique. No entanto, pretende-se criar uma regulamentação capaz de reduzir a probabilidade de ocorrência de incêndios, circunscrevendo e minimizando os seus efeitos, nomeadamente a propagação do fumo e gases de combustão, facilitar a evacuação e o salvamento dos ocupantes em risco e permitir a intervenção eficaz e segura dos meios de socorro. Por outro lado, aglutinar num único documento e duma maneira concisa e objetiva, todo o instrumento regulador de segurança contra incêndio em edifícios, para Moçambique.
Na área da engenharia civil, o comportamento ao fogo de estruturas de betão armado é de primordial importância no contexto da segurança estrutural, dada a probabilidade elevada de ocorrerem colapsos locais ou globais, com impactos consideráveis ao nível de perdas humanas e de prejuízos económicos. Esta temática é de tal forma importante, que desde os anos 40 que se tem vindo a estudar a influência das altas temperaturas no desempenho mecânico e térmico do betão Neste artigo é feita uma recensão sobre as diferentes propriedades mecânicas, nomeadamente, resistência à compressão, à tração, à flexão e módulo de elasticidade, os parâmetros de que dependem e a relação entre os mesmos.
This paper presents the results of an experimental research on the ambient and high-temperature
compressive strength of concretes made with steel or textile fibers from recycled tires. The studied
compositions included a reference (RC), two textile fibers (TF) and two steel fibers (SF)
concretes. The other aggregates were crushed ones and natural sand and the cement content
400kg/m3 for a water/cement ratio of 0.31. The specimens were tested in compression for different
levels of temperature (20, 300, 500 and 700ºC). The specimens were heated, under loading, inside
a tubular furnace accomplished to a tensile/compression machine. During the heating, the
specimens were subjected to a constant loading level of 0.5fcd. The results of this experimental
program showed that steel and textile fibers are a good solution in the compressive behavior of the
concrete regarding to cracking control. However, some difficulties in the concrete preparation
were experienced as the mixing of fibers.
O betão é um dos materiais responsáveis pelo aumento do consumo de cimento e
agregados naturais na construção civil, levantando questões de sustentabilidade
dos recursos naturais. Este facto conduz à necessidade de desenvolver
tecnologias inovadoras e materiais alternativos para melhorar não só o nível de
desempenho do betão mas, acima de tudo, apoiar a política de proteção ambiental.
O objetivo deste trabalho é demonstrar, através de investigação experimental, que
a adição de fibras têxteis e de fibras de aço provenientes da reciclagem de pneus é
viável para produzir um betão com um comportamento satisfatório quando
submetido a elevadas temperaturas.
O conhecimento dos incêndios é um tema atual e pertinente dado que as perdas de vidas humanas e de valores patrimoniais são inaceitáveis. O estudo de combate ao incêndio requer regulamentos de segurança contra incêndio em edifícios que devem ser cumpridos na projeção e construção de edifícios. Moçambique tem-se regido por uma legislação que remonta ao tempo colonial, pelo que urge a sua atualização. O presente trabalho estuda o tipo, a gravidade e o número de vítimas resultantes dos incêndios ocorridos entre 2005 a 2016 na Cidade da Beira - Moçambique. Com os resultados deste estudo espera-se contribuir para o conhecimento deste tipo de ocorrências e permitir o desenvolvimento de um registo informático de dados, o qual deve ser atualizado sempre que surgir um novo incêndio na Cidade da Beira - Moçambique.
O betão é um dos materiais responsáveis pelo aumento do consumo de cimento e agregados
naturais na construção civil, levantando questões de sustentabilidade dos recursos naturais. Este
facto conduz à necessidade de desenvolver tecnologias inovadoras e materiais alternativos para
melhorar não só o nível de desempenho do betão mas, acima de tudo, apoiar a política de
proteção ambiental. O objetivo deste trabalho é demonstrar, através de investigação
experimental, que a adição de fibras de aço e têxteis provenientes da reciclagem de pneus é
viável para produzir um betão com um comportamento satisfatório à temperatura ambiente e
quando submetido a elevadas temperaturas.
The residual mechanical properties of concrete after a fire depend on the high temperatures to which the material was subjected and the nature of the fire extinguishing process used. Knowledge of these properties is of the utmost importance in an evaluation of the residual load-bearing capacity of reinforced concrete elements and their repair after fire. This paper presents the results of an assessment of the residual mechanical properties of ordinary concrete after fire. Concretes comprising granite and calcareous aggregates were studied as they are commonly used around the world in civil engineering construction. The study considered different loading levels (0·3fcd and 0·7fcd), different cooling processes (cooling in air and by water jet) and varying maximum temperatures of concrete exposure (20, 300, 500 and 700°C). The mechanical properties of the concretes (residual compressive strength, direct and splitting tensile and flexural strengths and modulus of elasticity) after being subjected to high temperatures were studied. High temperatures and sudden cooling of the concrete showed a negative effect on its residual mechanical properties. This effect was more significant for the residual compressive strength than for the other mechanical properties.
A variedade de possíveis condições e características do ambiente pode resultar em padrões comportamentais
diversos dos indivíduos numa situação em que ocorra a necessidade da evacuação da edificação. Uma evacuação
segura e rápida, em qualquer situação, depende de um conjunto de fatores e variáveis que podem ser organizadas
em categorias ligadas às características físicas e geométricas dos edifícios, a ações que ocorrem dentro do
ambiente, aos fatores ambientais dentro da estrutura e pôr fim ao comportamento dos ocupantes. O tempo de
evacuação está relacionado com esse conjunto de fatores que também são influenciados pelo próprio incêndio.
Quando se trata de crianças e jovens em idade escolar, o comportamento difere se comparado aos adultos. As
crianças variam em habilidades físicas e cognitivas e fatores como compreensão, capacidade de locomoção e
maturidade são muito relevantes em uma necessidade de evacuação. Isso torna as crianças um grupo vulnerável
perante a situação de incêndio. Existem modelos computacionais, já bem desenvolvidos, que simulam a evacuação
em edificações. Este artigo tem como objetivo abordar as categorias de variáveis que influenciam na evacuação,
apresentar estudos de casos de evacuação envolvendo crianças em edificações escolares e descrever alguns dos
modelos computacionais que permitem simular a evacuação.
Os edifícios de natureza industrial, por conta das características do processo fabril de bens de
consumo e de transformação de matéria prima, possuem distintas características construtivas. A
ocorrência de um incêndio nestes edifícios pode provocar a perda do patrimônio, de
equipamentos, de bens manufaturados e de vidas humanas que ali trabalham, além de outras
questões indiretas (p.ex. questões de ordem ambiental). Associemos ao exposto a possibilidade
de eventos de incêndios externos a este tipo de edificação, que é o caso de incêndios que
ocorrem na interface industrial florestal, e teremos um cenário potencial capaz de promover
perdas e consequências severas ao desenvolvimento de uma região e até de um país,
interrompendo atividades produtivas, aumentando o desemprego e prejuízos econômicos
relevantes. Em Portugal, foram afetadas pelo grande incêndio ocorrido em 2017 na região do
Pedrógão Grande um total de 15 indústrias, sendo 5 severamente danificadas e 8 totalmente
destruídas. Diante desta situação potencial, é fundamental conhecer, por meio de metodologias
reconhecidas na avaliação do risco de incêndio, quais os riscos envolvidos e das necessidades
de atendimento para mitigação e/ou controle destes riscos. Na área de segurança ao incêndio
existem metodologias que podem ser adotadas para a avaliação do risco de incêndio nas
edificações industriais, como os métodos de Gretener e de FRAME (Fire Risk Assessment
Method for Engineering). Identifica-se que o método hieráquico pode ser aplicado na avaliação
do risco de incêndio em edifícios industriais, por meio de estudos já conhecidos.
O objetivo deste artigo é de identificar os potenciais riscos relacionados com o problema do
incêndio na zona de interface industrial florestal, levantar os aspetos que sejam relevantes e que
possam ser ponderados na avaliação do risco de incêndio por meio de metodologias existentes
utilizadas para avaliar o risco de incêndio em edifícios industriais.
Um incêndio numa estrutura de betão pode provocar danos muito leves, cuja intervenção é
simples e superficial, ou muito graves podendo exigir a demolição total ou parcial da
estrutura. A seguir ao incêndio será necessário fazer uma avaliação e classificação dos
danos seguida duma selecção dos métodos e materiais de reparação mais apropriados.
Nesta comunicação apresenta-se uma visão geral dos diferentes aspectos da avaliação e
classificação dos danos das estruturas após incêndio e suas técnicas de reparação.
O betão apresenta em geral um bom comportamento ao fogo, no entanto em incêndios de
grande severidade e longa duração, os elementos de betão podem perder parcial ou
totalmente a sua capacidade de carga. Por outro lado, as condições de extinção do incêndio
têm uma influência significativa nas propriedades mecânicas do betão sendo a sua
degradação tanto maior quanto mais brusco for o processo de arrefecimento. Com o
objectivo de conhecer a resistência residual à compressão dos betões normais após
incêndio realizaram-se um conjunto de ensaios em que se testou a influência do nível de
carregamento e do processo de arrefecimento nesta propriedade.
The concrete structures have usually good behavior in fire. However, when the fire is severe
and of long duration the concrete elements may lose partial or totally their load bearing
capacity. This phenomenon can be aggravated by the extinction process of the fire used that
causes quite always high thermal stresses and cracking in concrete.
With the aim to clarify the effect of the cooling process on the mechanical properties of the
concrete a research program was carried out in the University of Coimbra. The concrete
specimens were heated up to different temperature levels (300, 500 and 700ºC) and after a
period of stabilization they were cooled down. Two processes of cooling were tested, cooling
on the air (intending to simulate the natural extinction of the fire) and cooling by water jet
(intending to simulate the action of the firemen in fire combat).
During the heating / cooling process the specimens were subjected to a constant compressive
load (0.3fcd and 0.7fcd) in way to simulate the real situation of the concrete when in a
structural member. The specimens after the heating / cooling process and at room temperature
were then tested in compression, allowing determining the residual compression strength of
the concrete.
The reinforced concrete elements are known to have enhanced fire behaviour however there are many things that can affect that performance. In the last years there have been carried out, in the University of Coimbra, Portugal, dozens of fire resistance tests on concrete columns where it was tested the influence of various parameters on the behaviour of these columns. Several parameters that might have influence on the behaviour of concrete columns in fire, were tested: cross section shape (round and square), longitudinal reinforcement ratio, slenderness of the column, stiffness of the surrounding structure (restraint level), load level and the load eccentricity.
The restraining level to the thermal elongation of the columns showed not being a relevant parameter in their fire resistance probably due the increase in rotational restrain associated with the increase in the axial restraint. The first increases the fire resistance while the second reduces. The increasing of the load level lead to a reduction, while the increasing of the longitudinal reinforcement ratio or the decreasing of the slenderness of the columns lead to an increasing of the fire resistance.
The spalling was also an aspect analysed in these tests. The higher load levels, the shape of the cross-section, the type of concrete with or without steel and / or polypropylene fibres, and the steel reinforcement ration was parameters that showed to have influence on concrete cracking and spalling.
Com o objectivo de conhecer a resistência residual à compressão dos betões calcários após incêndio,
desenvolveu-se um programa experimental no qual se consideraram como variáveis de estudo: o
processo de arrefecimento (arrefecimento ao ar e arrefecimento por jacto de água); a temperatura
máxima a que o betão esteve sujeito (20ºC, 300ºC, 500ºC e 700ºC) e o nível de carregamento
(0.3fcd e 0.7fcd).
Concrete is a heterogeneous material compounded of aggregates embedded in a cement paste matrix.
The heterogeneity of concrete constituents can result in severe thermal damage at the cement pasteaggregate
interface. When cement paste is exposed to high temperatures, different hydration products
gradually lose water causing mass loss. This paper presents the results of an experimental
investigation on the physical and chemical properties of a steel and polypropylene fibre high strength
concretes at elevated temperatures. Several tests were carried out, such as thermal analysis (TGADTA),
X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Five concrete
compositions with different steel fibres dosages and types were selected for the study: one without
steel fibres, two with DRAMIX 3D steel fibres and two with DRAMIX 5D steel fibres (both with 45
and 75 kg/m3). All compositions had the same amount of polypropylene fibres (2 kg/m3). The
temperatures levels tested were: 20, 200, 500, 800 and 1000 °C. These tests were performed with the
purpose of evaluating the temperature effect on mineralogical changes that occurred in the hardened
cement paste and its influence on compressive strength of these concretes at high temperatures.
The fire risk assessment in old urban areas is a matter of concern both for those responsible for civil
protection, and also for all inhabitants. These concerns range from the degradation of the old
structures, bad electrical facilities, absence of detection systems and fire-fighting systems, lack of
access for fire fighters’ vehicles, amongst others.
Another major concern is that these urban centers present great heritage and cultural values.
This study is based on a fire risk analysis on the historic old town of Coimbra, which was recently
classified as World Heritage by UNESCO.
In this study, fire risk assessment methods as GRETENER and ARICA were used with the purpose
of obtaining values of the level of fire safety of buildings. After this analysis and knowing the
results of methods, this study also aimed to point out measures to be implemented to improve the
fire safety in the studied area.
Os materiais mais usados na construção de edifícios, à medida que a sua altura aumenta,
evoluíram da madeira para a alvenaria de pedra ou tijolo e, finalmente, nas primeiras
décadas do século XX, para o betão armado, com a publicação em 1918 do “Regulamento
para o emprego do beton armado” [1].
A fonte de informação mais fidedigna e completa para caracterizar o parque habitacional
em Portugal é o Instituto Nacional de Estatística (INE) através dos Censos que se realizam
com uma periodicidade de cerca de 10 anos. O último censo foi realizado em 2011 [2].
As estruturas em aço são mais frequentemente usadas em edifícios industriais, sendo
ainda residual a sua utilização em edifícios habitacionais. Em 2009 o consumo de aço em
Portugal para edifícios industriais foi de 75000 toneladas e para edifícios habitacionais
foi de 1600 toneladas (www.cmm.pt).
Análise da aplicação dos métodos de avaliação de risco de incêndio Gretener, FRAME e MARIEE
ao edifício sede do Ministério da Infraestrutura e Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação,
situado na zona central de Brasília, na Esplanada dos Ministérios, bloco R, edificação tombada
pelo patrimônio histórico nacional. A comparação dos resultados busca avaliar se a aplicação
dos métodos é eficiente à realidade arquitetônica e de segurança contra incêndio no Brasil.
O artigo trata da aplicação do método de Análise de Risco de Incêndio Global à Igreja Nossa
Senhora do Rosário – Pirenópolis/GO. O método foi aplicado considerando as características da
edificação em 2002 (antes do incêndio) e em 2020. A comparação entre os resultados indica
quais melhorias foram aplicadas nas medidas de segurança contra incêndio e o quanto tais
medidas impactam no resultado final da análise de risco.
For sustainable development in the building sector, it is important to integrate environmentally sustainable solutions. This solution aims at sustainable development in the construction industry where the integration of environmentally sustainable solutions is compulsory. The use of waste contributes to the reduction of landfills with the consequent availability of suitable areas for reafforestation and the production of raw materials. The present project is at Technologic Readiness level (TRL) 7 and Business Readiness Level (BRL) 4. It is anticipated that TRL 9 will be achieved within one year – and within two years to BRL 7.
In the current world food crisis, the need to preserve healthy and fertile soils is one of the needs of today's societies and a key point for the EU Green Deal in what is the Road map for the sustainability of the European Union. Promoting resource use efficiency through the adoption of a circular and clean economy in climate change scenarios, reversing biodiversity losses, and controlling pollution, in soils, water, and the atmosphere, are critical for the future of our planet.
Com exceção das edificações de uso unifamiliar, todas as outras construções precisam contar
com pelo menos quatro sistemas de segurança contra incêndio (SCI): saídas de emergência,
iluminação de emergência, sinalização de emergência e extintores de incêndio. Tais sistemas
têm a finalidade de garantir um mínimo de segurança aos usuários da edificação, facilitando a
evacuação em situações de emergência e, no caso dos extintores, garantindo a possibilidade
do combate ao princípio de incêndio.
Para que estes quatro sistemas básicos tenham eficácia é preciso que os usuários da
edificação saibam como e quando utilizá-los. O treinamento da população fixa da edificação
para o uso de extintores e da população flutuante para o uso dos demais sistemas é
fundamental para garantir as condições mínimas de segurança para os usuários.
Uma condição essencial em qualquer edifício é que existam condições para uma evacuação
segura dos seus ocupantes, sendo este tema crucial em gares subterrâneas de transporte.
Estes locais estão abaixo do solo, têm uma grande concentração de ocupantes, a evacuação
tem forçosamente que ser feita no sentido ascendente, e geralmente correspondem a locais de
grande dimensão constituindo um único compartimento de fogo.
Nos últimos anos, o mundo tem observado alguns dos maiores incêndios florestais em termos
de dimensão, número de operacionais e meios de socorro necessários no combate, levando,
muitas vezes, a perdas patrimoniais e humanas. Os Grandes Incêndios Florestais (GIF) de
2017 em Portugal, pelo seu grau de destruição na floresta, habitações e indústrias e pelo
número de vidas que tirou, são exemplos de incêndios florestais de grandes dimensões,
similares aos ocorridos nos Estados Unidos da América ou no Canadá. O presente artigo
pretende analisar os edifícios industriais danificados pelos GIF de 2017 ao nível das estruturas,
materiais usados em fachadas e coberturas e saber a influência que estes tiveram em impedir
ou em colaborar na propagação do incêndio florestal. Partindo dessa análise de danos,
comparou-se os sistemas construtivos implementados durante a reconstrução com os que
existiam à data dos GIF, por forma a verificar se os edifícios industriais ficaram mais resilientes
ao risco de incêndio florestal. Verificou-se na reconstrução da maioria dos edifícios industriais a
utilização de materiais que demonstraram capacidade reduzida de resistência e reação ao fogo
agravada nos GIF de 2017, mantendo assim o risco de sofrerem os mesmos tipos de dano,
caso ocorra um incêndio florestal na Interface Industrial-Florestal onde estão inseridos.
O Museu Nacional do RJ está localizado em uma edificação histórica tombada pelo IPHAN,
construída no início do século XIX e que foi destruída por um incêndio em 2018. As perdas
foram incalculáveis, incluindo parte da estrutura da edificação e suas coleções de ciências
naturais e antropológicas que, juntas, comportavam mais de vinte milhões de itens
catalogados, muitos deles insubstituíveis [1].
Após o ocorrido, muitos questionamentos surgiram sobre quais eram as condições de
segurança contra incêndio da edificação e se o incêndio poderia ter sido evitado ou se os
danos poderiam ter sido minimizados.
