Papers by Bernardo Tutikian
Materials (Basel), 2019
Masonry has been widely used as a construction method. However, there is a lack of information on... more Masonry has been widely used as a construction method. However, there is a lack of information on its fire behavior due to the multitude of variables that could influence this method. This paper aimed to identify the influence of loading and mortar coating thickness on the fire behavior of masonry. Hence, six masonries made of clay tiles laid with mortar were evaluated. The mortar coating had a thickness of 25 mm on the face not exposed to high temperatures, while the fire-exposed face had thicknesses of 0, 15, and 25 mm. For each mortar coating thickness, two specimens were tested, with and without loading of 10 tf/m. The real-scale specimens were subjected to the standard ISO 834 fire curve for four hours, during which the properties of stability, airtightness, and thermal insulation were assessed. Results showed that loaded specimens yielded smaller deformations than unloaded ones. Samples that lacked mortar coating on the fire-exposed face underwent fire resistance decrease of 27.5%, while the ones with 15 mm decreased by 58.1%, and the ones with 25 mm decreased by 41.0%. As mortar coating thickness increased, the plane deformations decreased from 40 mm to 29 mm and the thermal insulation properties of the walls improved significantly. For specimens with mortar coating thickness of 25 mm, the load application resulted in a reduction of 23.8% of the thermal insulation, while the unloaded specimen showed a decrease of 43.3%, as well as a modification of its fire-resistance rating.
Structural Concrete, 2019
This study presents an investigation of a fiber reinforced concrete (FRC) with use of fibers of p... more This study presents an investigation of a fiber reinforced concrete (FRC) with use of fibers of polypropylene (PP), PVA and recycled polyester (POL) in the amount of 0.50%, seeking to analyze the impact of the fiber additions on mechanical properties, drying shrinkage and cracking. Regarding flexural strength, a reduction of up 25% of the value was observed for fiber reinforced concrete (FRC). The residual strength of FRC’s were increased values 20 times higher than the reference concrete. The addition of fibers also increased the void content of the matrices and, therefore, drying shrinkage of the reference matrix up to 74%. The fiber additions increased the internal tensile stresses of the FRC of up to 12.0 MPa. Besides the increase in resistance, the fiber reinforced concrete presented formation cracks with openings 8 times smaller than the concrete.
It is possible to use waste from other sectors in civil construction elements. The use of EVA was... more It is possible to use waste from other sectors in civil construction elements. The use of EVA waste and rice hulls in the construction of underfloors enable the decrease of impact noise. Underfloors are identified as an opportunity to use waste with the benefit of reducing the total load of a building. a b s t r a c t The civil construction sector is one of the areas that most generates waste and consumes raw materials. To mitigate this environmental damage, is possible to use waste from other sectors to reduce raw material or by minimizing the generation of waste with materials of satisfactory durability. One of the main points to be evaluated is how such materials behave to the loads application and other mechanical stresses , and how it affects their acoustic performance. These mechanical tests usually are performed only in industrial materials. Still, the search for building performance is increasingly based on the sustainability, safety and habitability. Habitability requirements include acoustic performance, which is vital in buildings because its absence could cause stress, insomnia, hearing loss and other problems. So, this article proposes the use of EVA waste and rice husk in subfloors to decrease impact noise, replacing natural fine aggregates in the contents of 25, 50 and 75%. Compressive creep, dynamic stiffness and impact noise tests were performed. The results show that the use of both natural and artificial waste can represent gains in the efficiency of impact noise acoustic insulation for subfloors when used in larger proportions.
After the publication of NBR 15575 (ABNT, 2013) standard, it became necessary that the constructi... more After the publication of NBR 15575 (ABNT, 2013) standard, it became necessary that the constructive systems used in residential buildings go through verification processes concerning the performance requirements. Considering the security requirements, it is necessary to evaluate the fire resistance of vertical sealing systems. Within the scope of habitability, the standard specifies that these systems must have an adequate acoustic performance. Regarding this scenario, this study has the purpose of evaluate the performance of two non-structural vertical sealing systems in ceramic bricks by comparing two different layouts of horizontal air gaps. Therefore, laboratory tests were performed, following the prescriptions of NBR 10636 (ABNT, 1989) and ISO 10140-2 (ISO, 2010). It was verified that the system with higher air gaps number had a better performance on fire resistance, and that the acoustic performance was very similar between the two systems. Estudio comparativo de resistencia al fuego y desempeño acústico de paredes en bloques cerámicos en cuestión de NBR 15575 en edificios residenciales de Brasil Resumen Con la publicación de la norma NBR 15575 (ABNT, 2013), ha sido necesario que los sistemas constructivos utilizados en edificios residenciales se sometiesen a ensayos para el cumplimiento de los requisitos de desempeño. En el ámbito de los requisitos de seguridad solicitados por la norma, existe la necesidad de la evaluación de la resistencia al fuego de los sistemas de aislamiento vertical. Dentro de la habitabilidad, la norma recomienda que estos sistemas tienen un desempeño acústico adecuado. Dentro de este escenario, el objetivo de este trabajo es evaluar el desempeño acústico de dos sistemas de pared compuestos por diferentes tipos de bloques cerámicos con agujeros horizontales. Para este análisis, fueron realizados ensayos de laboratorio de acuerdo con las normas NBR 10636 (ABNT, 1989) y ISO 10140-2 (ISO, 2010). Se verificó que el sistema con mayor densidad presentó desempeño sensiblemente mejor acerca la resistencia al fuego, con desempeño prácticamente idéntico en el análisis del aislamiento acústico. Palabras clave: ensayos de laboratorio; sistema de aislamiento vertical; desempeño acústico; resistencia al fuego; ABNT NBR 15575-4:2014.
ACI Materials Journal
There is still a concern regarding concrete structures' fire safety, mostly due to the oc... more There is still a concern regarding concrete structures' fire safety, mostly due to the occurrence of concrete spalling. Although many tests have already been carried out, there is no clear definition about the parameters of the factors that influence its occurrence. This paper aimed to compare three different types of concrete panels, with dimensions of 300 x 315 x 10 cm (124.0 x 39.4 x 3.9 in.), composed of reinforced concrete (RC), prestressed concrete, and polypropylene microfiber RC. The panels were exposed to the standard fire curve based on ISO 834, aged 28 days, measuring the temperatures in panels' surfaces. Prestressed concrete panels experienced explosive spalling 18 minutes after the test began. RC panels and the panels with polypropylene microfiber addition maintained their integrity and structural stability for 240 minutes, failing in the thermal insulation criteria at 210 and 140 minutes, respectively. Although polypropylene microfiber concrete panels presented no spalling of concrete, conventional concrete panels attended the standardized criteria for a longer period due to its better thermal insulation.
Ambiente Construído
Resumo O copolímero etileno acetato de vinila (EVA) é largamente utilizado na indústria calçadist... more Resumo O copolímero etileno acetato de vinila (EVA) é largamente utilizado na indústria calçadista. Entretanto, a geração de resíduos no processo de fabricação é bastante significativa. Com a implementação da norma de desempenho, NBR 15575, os projetos de construções habitacionais devem atender aos níveis de desempenho exigidos. Dentre os requisitos prescritos pela norma está a isolação ao ruído de impacto entre pisos, a qual pode ser otimizada com a utilização de materiais de baixa massa específica. Nesse contexto, este artigo visa desenvolver uma argamassa leve, a partir da incorporação de EVA proveniente da indústria calçadista, a ser utilizada como contrapiso para isolamento acústico. Para tanto, fez-se um estudo por meio de ensaios de resistência à compressão e à tração, bem como nível de pressão sonora de impacto padronizado ponderado, realizado em câmara normatizada. Foram desenvolvidos cinco traços, com proporções de 20%, 40%, 60%, 80% e 100% de substituição da agregado miúd...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMO O concreto, durante exposição a elevadas temperaturas, caracteriza-se pela baixa difusivid... more RESUMO O concreto, durante exposição a elevadas temperaturas, caracteriza-se pela baixa difusividade térmica e incombustibilidade, resultando em desempenho satisfatório frente ao fogo. Todavia, constatam-se transformações químicas e físicas em seus componentes. A estabilidade do composto relaciona-se com a microestrutura, portanto consegue-se verificar a degradação do material através de técnicas avançadas de análise microestrutural. Neste contexto, o uso de ensaios no material, como a difratometria e fluorescência de raios X, mostrase atraente. Neste artigo, é descrita a inspeção de laje alveolar pré-fabricada de uma edificação industrial, a qual sofreu exposição às altas temperaturas provindas de um incêndio no subsolo da edificação. Avaliou-se o elemento estrutural através de ensaios de caracterização química, em diferentes espessuras da laje de concreto, estimando a temperatura alcançada em cada camada e, consequentemente, a perda de resistência do elemento estrutural. A partir ...
Matéria (Rio de Janeiro)
RESUMO Este trabalho propõe-se a analisar o desenvolvimento de grautes, material largamente utili... more RESUMO Este trabalho propõe-se a analisar o desenvolvimento de grautes, material largamente utilizado na construção civil brasileira, com uso de agregados cerâmicos reciclados, em diferentes teores. Para isso foram estudados os percentuais de substituição do agregado graúdo natural pelo resíduo de blocos cerâmicos, através dos resultados de perda de abatimento no estado fresco, resistência à compressão axial, módulo de elasticidade, velocidade de propagação das ondas de ultrassom e absorção por capilaridade. Os resultados mostraram queda de resistência à compressão para os grautes, com maior ênfase para os com teores de 30% e 50%. Porém, todos atingiram os parâmetros normativos para esta aplicação, mostrando a potencialidade do uso desta alternativa para a construção civil.
Revista de la construcción
Evaluación Comparativa de la corrosión del hormigón armado con acero sin protección y del acero g... more Evaluación Comparativa de la corrosión del hormigón armado con acero sin protección y del acero galvanizado en inmersión en caliente Abstract Increasing the lifespan of structures is of great importance for civil construction, either because of economic aspects or security to the users. Corrosion of reinforcement is one of the most recurring problems, especially in environments with high chloride content. One of the most effective alternatives to protect reinforcement against corrosion is the hot-dip galvanizing of steel bars, with the addition of a zinc coating that is consumed before steel entering in reaction. In this paper, it was investigated the comparison between unprotected steel bars and hot-dip galvanized ones, immersed in four types of concrete with different water/cement ratio, and subjected to accelerated corrosion test executed by the CAIM procedure. It was observed corrosion decreased for all types of concrete, reaching 70.5% of reduction for the richest mixture, showing that the hot-dip galvanizing may be an important alternative to the wired concrete structures, particularly when used in combination with mixtures of greater durability. Resumen El aumento de la vida útil de las estructuras es de gran importancia para la construcción civil, sea por razones económicas o de seguridad de los usuarios. La corrosión de refuerzo es uno de los problemas más recurrentes, especialmente en entornos con alto contenido de iones cloruro. Una de las alternativas más eficaces para proteger el refuerzo contra la corrosión es la galvanización en caliente de barras de acero, con la adición de recubrimiento de zinc que se ingiere antes del acero entrar en reacción. En este trabajo, fue investigado la comparación entre las barras de acero sin protección y las galvanizadas en caliente, inmersas en cuatro tipos de hormigón con diferentes relaciones agua/cemento, y se somete a procedimiento de ensayo de corrosión acelerada ejecutado por el método CAIM. Se observó la disminución de la corrosión para todos los tipos de hormigón, alcanzando el 70,5% de la reducción de la muestra más rica, mostrando que el galvanizado por inmersión en caliente puede ser una alternativa importante para las estructuras de hormigón, especialmente cuando se utiliza en combinación con mezclas de mayor durabilidad. Palabras clave: Corrosión de la armadura; galvanizado por inmersión en caliente; adhesión; ensayo de flexión.
DYNA
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DYNA
Los requisitos de confort y habitabilidad visan la calidad de viviendas, afectada por los contrap... more Los requisitos de confort y habitabilidad visan la calidad de viviendas, afectada por los contrapisos. Así, este estudio objetiva diseñar losas de hormigón ligero con el uso de etileno-acetato de vinilo (EVA) como agregados en los contrapisos, sustituyendo agregados naturales El programa experimental está compuesto de cuatro mezclas, en que se modifica la relación entre los agregados grandes e pequeños de EVA y los naturales. Las losas de contrapiso tienen espesuras 3, 5 y 7 cm, la losa de 3 cm tuvo 1 cm adicional, con argamasa, simulando el acabamiento. Fueron realizados ensayos de masa específica y nivel de presión de sonido de impacto. Los resultados mostraron que a losa con 7cm y menor peso específico, presentó reducción de ruido de 17 dB, en comparación con aquellas de la misma espesura, con agregados naturales y menor contenido de EVA; y de 28 dB en relación a la losa de referencia.
Chemosphere, Jan 26, 2017
The present study is focused on the chemical and nano-mineralogical characterization of sludge fr... more The present study is focused on the chemical and nano-mineralogical characterization of sludge from gold mine activities, in order to put forward diverse solution alternatives, where lack of knowledge has been found. The sample was collected from "La Estrella" mine of Suarez, located in Department of Cauca, south-west Colombia. The sludge micro-structure and chemical composition were analyzed using a high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) equipped with a dispersive X-ray detector (EDS). X-ray diffraction technique was employed to identify the mineralogical phases present in the sludge. Additional mineralogical characterization was done by using RAMAN spectroscopy. Main findings points to its potential to be used as a fertilizer, this is why, mine sludge contains macronutrients such as P, Ca and S, together with micronutrients like Cu. However, the presence of goethite could decrease the mobilization of nutrients to soils, thus additional alternatives, fo...
Environmental research, Oct 7, 2017
There are multiple elements which enable coal geochemistry: (1) boiler and pollution control syst... more There are multiple elements which enable coal geochemistry: (1) boiler and pollution control system design parameters, (2) temperature of flue gas at collection point, (3) feed coal and also other fuels like petroleum coke, tires and biomass geochemistry and (4) fuel feed particle size distribution homogeneity distribution, maintenance of pulverisers, etc. Even though there is a large number of hazardous element pollutants in the coal-processing industry, investigations on micrometer and nanometer-sized particles including their aqueous colloids formation reactions and their behaviour entering the environment are relatively few in numbers. X-ray diffraction (XRD), High Resolution-Transmission Electron microscopy (HR-TEM)/ (Energy Dispersive Spectroscopy) EDS/ (selected-area diffraction pattern) SAED, Field Emission-Scanning Electron Microscopy (FE-SEM)/EDS and granulometric distribution analysis were used as an integrated characterization techniques tool box to determine both geoche...
Ciência & Engenharia, 2016
agregados e quaisquer aditivos, já que os critérios de aceitação destes materiais são amplos dema... more agregados e quaisquer aditivos, já que os critérios de aceitação destes materiais são amplos demais. Um método para dosar um concreto auto-adensável ( CAA ) é a principal intenção deste trabalho, onde através deste pode ser proporcionado um CAA seguindo um procedimento em passos e a partir de quaisquer materiais locais disponíveis. A base do estudo é o método de dosagem IPT/EPUSP para concretos convencionais. Convém lembrar, que o CAA é uma evolução do concreto convencional, inclusive elevando o número de componentes de quatro para seis: cimento, água, agregado miúdo, agregado graúdo, materiais finos e aditivos e, conseqüentemente, torna o proporcionamento mais complexo. Para verificar as propriedades características ( fluidez , habilidade passante e coesão ) do CAA devem ser realizados ensaios específicos de trabalhabilidade. O objetivo final deste método é desenhar um diagrama de proporcionamento e determinar as equações de comportamento, com a curva de Abrams, a lei de Lyse e a equação de Molinari, para os materiais selecionados previamente por questões econômicas ou de disponibilidade local. O método mostrou-se eficaz já que permitiu a dosagem de CAA com consumo de materiais técnica e economicamente viável. (BIC). 096 250
Estudos Tecnológicos em Engenharia, 2015
Ambiente Construído, 2015
ResumoO desempenho das construções está em evidência no Brasil, principalmente após a aprovação d... more ResumoO desempenho das construções está em evidência no Brasil, principalmente após a aprovação da Norma de Desempenho, a ABNT NBR 15575: 2013. Esta norma remete a necessidade dos sistemas construtivos de atender, dentre outros, a níveis mínimos de segurança contra incêndio. O intento deste artigo é estudar o potencial de aplicação na construção civil de sistemas de vedação vertical de concreto armado em termos de resistência ao fogo. Através de protótipos ensaiados em escala real (3,15 x 3,00 m) em um forno vertical normatizado, foram analisadas duas espessuras de paredes de concreto armado maciço, de 10 e 14 cm, com um mesmo traço, observando o comportamento em termos de isolamento térmico, estanqueidade e estabilidade. Evidenciou-se que as amostras atenderam as condições aplicáveis para até 120 minutos de ensaio, com a de 14 cm mostrando melhores índices de isolamento térmico e estanqueidade.
Arquitetura Revista, 2015
RESUMO: Os grupos geradores são máquinas que emitem elevado nível de ruído. Portanto, se faz nece... more RESUMO: Os grupos geradores são máquinas que emitem elevado nível de ruído. Portanto, se faz necessária a busca por soluções que minimizem o ruído emitido pela máquina e uma das alternativas é o uso de sistemas de enclausuramento. Este trabalho visa verificar a eficiência acústica de diferentes materiais para o tratamento acústico da carenagem de grupos geradores. Os materiais testados foram espuma flexível de poliuretano, manta de fibras de polipropileno, lã de vidro e painéis perfurados de aço. Estes materiais foram avaliados com a superfície exposta e recobertos por painéis perfurados, na forma revestimentos internos da carenagem. O método incluiu a obtenção dos coeficientes de absorção acústica dos materiais em câmara reverberante e medições de ruído gerado pela máquina com oito diferentes sistemas de enclausuramento. Ao final deste trabalho, verifica-se que a lã de vidro e a manta de fibras de polipropileno são mais adequadas para o equipamento analisado. KEYWORDS: Controle de ...
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