Investigação do comportamento mecânico de concretos com resíduos da construção civil: análise experimental e modelagem de homogeneização computacional via MEC
| dc.contributor.advisor1 | Fernandes, Gabriela Rezende | |
| dc.contributor.author | Lopes, Ivan Dourado Mariano | |
| dc.contributor.referee | Fernandes, Gabriela Rezende | |
| dc.contributor.referee | Peixoto, Rodrigo Guerra | |
| dc.contributor.referee | Akasaki, Jorge Luis | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-29T14:38:34Z | |
| dc.date.issued | 2025-06-17 | |
| dc.description.abstract | Esse trabalho investiga o comportamento mecânico de concretos com substituição parcial ou total de agregados naturais por agregados reciclados provenientes de resíduos da construção civil (RCC). A pesquisa combina ensaios experimentais e modelagem numérica com foco em abordagem multiescala, utilizando o Método dos Elementos de Contorno (MEC) para representar a microestrutura do concreto por meio do Elemento de Volume Representativo (EVR). A formulação utilizada considera matriz com comportamento elasto-plástico modelado via critério de Mohr-Coulomb, agregados com comportamento elástico e elementos de contato e fratura coesiva para modelar a fissuração na Zona de Transição Interfacial (ZTI). Foram realizadas substituições de 0%, 13,96%, 27,02%, 49,68% e 100% de agregado graúdo convencional por agregado graúdo reciclado. Os resultados experimentais demonstraram redução de resistência com o aumento do teor de substituição, coerente com os dados da literatura. A modelagem numérica apresentou boa concordância com os ensaios físicos, validando a abordagem adotada. A partir da calibração dos modelos, foram simuladas outras proporções de substituição, permitindo prever o comportamento do concreto reciclado sem necessidade de novos ensaios. O estudo destaca o potencial técnico e ambiental do uso de RCC em concretos estruturais, aliando sustentabilidade e desempenho mecânico confiável. | |
| dc.description.resumo | This study investigates the mechanical behavior of concrete in which natural aggregates are partially or fully replaced by recycled aggregates derived from construction and demolition waste (CDW). The research combines experimental testing and numerical modeling with a multiscale approach, using the Boundary Element Method (BEM) to represent the concrete microstructure through the Representative Volume Element (RVE). The formulation adopted considers a matrix with elastoplastic behavior modeled by the Mohr-Coulomb criterion, aggregates with elastic behavior, and cohesive contact and fracture elements to model cracking in the Interfacial Transition Zone (ITZ). Replacements of 0%, 13.96%, 27.02%, 49.68%, and 100% of conventional coarse aggregate with recycled coarse aggregate were analyzed. Experimental results showed a reduction in strength as the replacement level increased, in agreement with existing literature. The numerical modeling closely matched the physical test results, validating the adopted approach. Once calibrated, the models were used to simulate other replacement ratios, allowing the prediction of recycled concrete behavior without the need for additional physical tests. The study highlights the technical and environmental potential of using CDW in structural concrete, combining sustainability with reliable mechanical performance. | |
| dc.format | ||
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufcat.edu.br/123456789/12186 | |
| dc.language | pt | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Catalão | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.department | Faculdade de Engenharia (FENG) | |
| dc.publisher.initials | UFCAT | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil - Mestrado (PPGEC) | |
| dc.rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |
| dc.subject | Concreto reciclado | |
| dc.subject | Método dos elementos de contorno | |
| dc.subject | Homogeneização multiescala | |
| dc.subject | Elemento de volume representativo | |
| dc.subject | Zona de transição interfacial | |
| dc.subject | Mecânica da fratura | |
| dc.subject | Sustentabilidade | |
| dc.title | Investigação do comportamento mecânico de concretos com resíduos da construção civil: análise experimental e modelagem de homogeneização computacional via MEC | |
| dc.title.alternative | Investigation of the mechanical behavior of concrete with construction waste: experimental analysis and computational homogenization modeling via MEC | |
| dc.type | Dissertação |