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dc.creatorGomes, Maria Eduarda Almeida-
dc.date.accessioned2026-06-18T10:55:53Z-
dc.date.available2026-06-18T10:55:53Z-
dc.date.issued2026-03-25-
dc.identifier.citationGOMES, Maria Eduarda Almeida. Avaliação da substituição parcial de agregado miúdo por resíduos cinza de classe a em concretos de ultra-alto desempenho reforçado com fibras metálicas. 2026. Dissertação (Mestrado em Programa de Pos-Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40597-
dc.description.abstractThe high generation of construction and demolition waste (CDW) and the increasing pressure on natural aggregate extraction represent a significant environmental challenge associated with concrete production. At the same time, ultra-high-performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC), although presenting superior mechanical properties and high durability, requires large amounts of fine materials and natural aggregates, which intensifies its environmental impact. In this context, the incorporation of CDW as a partial replacement for natural fine aggregate emerges as a promising alternative to reconcile technical performance and sustainability. This study evaluated the technical feasibility of using gray Class A CDW as a partial replacement for natural sand in UHPFRC cementitious matrices. Four experimental series were produced: a reference mixture (REF) and mixtures with 10%, 20%, and 30% replacement of sand by CDW. The constituent materials were characterized through physical, granulometric, and microstructural tests, including scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). In the fresh state, consistency index, apparent density, entrapped air content, and isothermal calorimetry were evaluated. In the hardened state, density, compressive strength, flexural tensile strength, limit of proportionality (LOP), toughness, and stress–strain behavior were analyzed at 7, 28, and 90 days of curing. The results indicated that the incorporation of CDW did not compromise the mechanical performance of UHPFRC. At moderate replacement levels (20%), an increase in the LOP and an improvement in the pre-cracking behavior were observed. At higher replacement levels (30%), an increase in toughness and greater load-carrying capacity in the post-peak regime were observed. At 90 days, although a slight reduction in maximum flexural strength was verified at higher replacement levels, the mixtures containing CDW maintained satisfactory mechanical performance and a high energy dissipation capacity. Microstructural analyses indicated that the initial effects associated with increased heterogeneity and the dilution effect caused by CDW were mitigated with the advancement of hydration reactions, due to the late hydration of the residual adhered paste, microstructural refinement, and the evolution of the interfacial transition zone. Therefore, it can be concluded that the partial replacement of natural fine aggregate by Class A CDW in UHPFRC matrices is technically feasible, allowing the maintenance or even improvement of properties related to post-cracking behavior, while contributing to the reduction of natural resource extraction and to the proper management of construction waste, promoting more sustainable practices in the construction industry.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectConcreto de alta resistênciapt_BR
dc.subjectConstrução civil - Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.)pt_BR
dc.subjectImpacto ambientalpt_BR
dc.subjectSustentabilidadept_BR
dc.subjectFibraspt_BR
dc.subjectHigh strength concretept_BR
dc.subjectBuilding - Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.)pt_BR
dc.subjectEnvironmental impact statementspt_BR
dc.subjectSustainabilitypt_BR
dc.subjectFiberspt_BR
dc.titleAvaliação da substituição parcial de agregado miúdo por resíduos cinza de classe a em concretos de ultra-alto desempenho reforçado com fibras metálicaspt_BR
dc.title.alternativeEvaluation of partial replacement of fine aggregate by class a gray waste in ultra high-performance concrete reinforced with metal fiberspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA elevada geração de resíduos de construção civil (RCC) e a crescente pressão sobre a extração de agregados naturais representam um desafio ambiental associado à produção do concreto. Paralelamente, o concreto de ultra-alto desempenho reforçado com fibras (CUADRF), embora apresente propriedades mecânicas superiores e elevada durabilidade, demanda de grande quantidade de materiais finos e agregados naturais, o que intensifica seu impacto ambiental. Nesse contexto, surge a incorporação de RCC como substituto parcial do agregado miúdo natural, como alternativa promissora para conciliar desempenho técnico e sustentabilidade. Esse trabalho avaliou a viabilidade técnica da utilização de RCC cinza de Classe A como substituição parcial de areia natural em matrizes cimentícias de CUADRF. Foram produzidas 4 séries experimentais: referência (REF) e misturas com 10%, 20% e 30% de RCC em substituição à areia. Os materiais constituintes foram caracterizados por meio de ensaios físicos, granulométricos e microestruturais, como microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de Raios X (DRX). No estado fresco, foram avaliados o índice de consistência, massa específica aparente, teor de ar aprisionado e calorimetria isotérmica. No estado endurecido, analisaram-se a massa específica, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, limite de proporcionalidade (LOP), tenacidade e comportamento tensão × deformação aos 7, 28 e 90 dias de hidratação. Os resultados indicaram que a incorporação de RCC não comprometeu o desempenho mecânico do CUADRF. Em teores moderados (20%) verificou-se aumento do LOP e melhoria no comportamento pré-fissuração. Para teores elevados (30%), observou-se aumento da tenacidade e maior capacidade de sustentação de carga no regime pós-pico. Aos 90 dias, embora tenha sido verificada uma redução da resistência máxima à flexão em teores elevados de substituição, as séries com RCC mantiveram desempenho mecânico satisfatório e elevada capacidade de dissipação de energia. As análises microestruturais indicam que os efeitos iniciais associados à maior heterogeneidade e ao efeito de absorção do RCC foram mitigados com o avanço das reações de hidratação, devido à hidratação tardia da pasta residual aderida, ao refinamento microestrutral e à evolução da zona de transição interfacial. Dessa forma, conclui-se que a substituição parcial do agregado miúdo natural por RCC de Classe A em matrizes de CUADRF é tecnicamente viável, permitindo manter ou melhorar propriedades relacionadas ao comportamento pós-fissuração, além de contribuir para a redução da extração de recursos naturais e a destinação de resíduos, promovendo práticas mais sustentáveis na construção civil.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0009-2253-4648pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/4556616206365809pt_BR
dc.contributor.advisor1Jochem, Lidiane Fernanda-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6679-2897pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7951773034497279pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Casagrande, Cézar Augusto-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4293-6574pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1912954030594257pt_BR
dc.contributor.referee1Casagrande, Cézar Augusto-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4293-6574pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1912954030594257pt_BR
dc.contributor.referee2Silvestro, Laura-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-6437-3047pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/2757917701386829pt_BR
dc.contributor.referee3Jochem, Lidiane Fernanda-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-6679-2897pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/7951773034497279pt_BR
dc.contributor.referee4Pieralisi, Ricardo-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-8339-5324pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/1661979635465299pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
Aparece nas coleções:PB - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

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