Sumário
Ambiente Construído, Volume: 26, Publicado: 2026Ambiente Construído, Volume: 26, Publicado: 2026
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Artigo Manchas diferenciais em fachadas com argamassa: análise por simulação higrotérmica dos mecanismos e comportamentos Rodrigues, Hellen de Araujo Costa Bauer, Elton Resumo em Português: Resumo As manchas diferenciais, ou fantômes, são caracterizadas pela formação de contornos visíveis no revestimento em argamassa, associadas à retenção de umidade e à termoforese. Esta investigação analisa como o desempenho higrotérmico de fachadas compostas por: alvenaria, estrutura de concreto, revestimento e pintura, influencia na formação dessas manchas. Para isso se emprega a simulação higrotérmica investigando um edifício com essa patologia, localizado em Brasília-Brasil. Para um ano de investigação, se avalia tanto o número de horas como em quais condições ambientais se favorece o desenvolvimento de fungos, se investiga as condições para o desenvolvimento da condensação e também situações propícias ao fenômeno da termoforese. Os resultados indicam que o sistema sem pintura apresenta maior risco para colonização biológica, devido à maior retenção de umidade. Por outro lado, os sistemas com pintura, embora reduzam a umidade superficial, podem apresentar aumento dos diferenciais de temperatura entre os materiais, o que pode favorecer a ocorrência de termoforese quando há contraste térmico significativo entre os substratos.Resumo em Inglês: Abstract Differential stains, or fantômes, are characterized by the formation of visible contours on the coating, associated with moisture retention and thermophoresis, a phenomenon in which atmospheric particles preferentially deposit on cooler regions of the façade. This study analyzes how the hygrothermal performance of façades composed of ceramic blocks, mortar joints, and concrete, subjected to three finishing conditions (no paint, economic paint, and standard paint), influences the formation of these stains. The research is applied to a building exhibiting this pathology, located in Brasília, Brazil. The study evaluates the duration within the critical ranges of the isopleths for fungal development, the temperature differentials between the materials, and the occurrence of surface quasi-condensation. The results indicate that the unpainted system presents a higher risk of biological colonization due to greater moisture retention. On the other hand, the painted systems, although they reduce surface moisture, can show increased temperature differentials between the materials, which may favor the occurrence of thermophoresis when there is significant thermal contrast between the substrates. |
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Article Uma revisão da literatura sobre o comportamento em temperatura ambiente e pós-incêndio dos mecanismos de transferência de carga em pilares Camargo, Rafael Eclache Moreira de Caldas, Rodrigo Barreto Santos, Lucas Ribeiro dos Resumo em Português: Resumo A definição dos mecanismos de transferência de carga entre vigas e pilares permanece como um dos principais desafios no desenvolvimento de sistemas estruturais mistos e híbridos. Embora os conectores de cisalhamento convencionais, como os pinos com cabeça, sejam amplamente consolidados, dispositivos alternativos, como os composite dowels, têm ganhado atenção recentemente devido à sua eficiência construtiva. No entanto, pesquisas sobre o comportamento pós-incêndio desses conectores ainda são limitadas. Avaliar esses parâmetros é essencial para otimizar as intervenções de reparo em edificações danificadas por incêndio. Portanto, este estudo revisa os principais parâmetros que influenciam o desempenho de conectores de cisalhamento em temperatura ambiente e pós-incêndio, com ênfase nos composite dowels. A metodologia de pesquisa envolveu uma busca sistemática nas bases de dados Scopus, Compendex e Web of Science, utilizando palavras-chave específicas relacionadas ao desempenho de conectores de cisalhamento após incêndio. Foram selecionados apenas estudos que investigaram diretamente o comportamento dos conectores após a exposição ao incêndio e resfriamento. Além disso, apresenta-se uma revisão concisa das propriedades residuais do aço e do concreto. Os resultados visam identificar possíveis modos de falha pós-incêndio e fornecer subsídios para a avaliação dos mecanismos de transferência de carga em pilares danificados pelo fogo.Resumo em Inglês: Abstract The definition of load transfer mechanisms between beams and columns remains one of the main challenges in developing composite and hybrid structural systems. Although conventional shear connectors such as headed studs are well established, alternative devices like composite dowels have recently gained attention for their constructive efficiency. However, research on the post-fire behavior of shear connectors remains limited. Assessing these parameters is essential for optimizing repair interventions in fire-damaged buildings. Therefore, this study reviews the main parameters influencing the performance of shear connectors under ambient and post-fire conditions, with emphasis on composite dowels. The research methodology involved a systematic search of the Scopus, Compendex, and Web of Science databases using specific keywords related to post-fire shear connector performance. Only studies that directly investigated connector behavior after fire exposure and cooling were selected. Additionally, a concise review of the residual properties of steel and concrete is presented. The results aim to identify possible post-fire failure mechanisms and provide guidance for the assessment of load transfer mechanisms in fire-damaged columns. |
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Article Investigação numérica sobre a estabilidade global de pilares de aço de alta resistência com flanges cortados a chama sob compressão axial Viana, Harley Francisco Silva, Renata Gomes Lanna da Costa, Rodrigo Sernizon Lavall, Armando Cesar Campos Ferreira, Jefferson Alves Oliveira, Elisson Rodrigo Maciel de Oliveira, Marcelo Gomes de Resumo em Português: Resumo Estudos existentes sobre a estabilidade de pilares de aço de alta resistência (HSS) têm se concentrado principalmente em membros laminados ou soldados por técnicas convencionais. O efeito dos flanges cortados a chama e das distribuições de tensões residuais associadas sobre a resistência global à flambagem de perfis I soldados ainda não está suficientemente quantificado nas normas de projeto atuais. Este estudo investiga o comportamento de flambagem global de pilares HSS de perfis I soldados com flanges cortados a chama sob compressão axial, utilizando análise por elementos finitos que considera não linearidades geométricas e de material, tensões residuais e imperfeições geométricas iniciais. Estudos paramétricos foram realizados em pilares de aço de 460 MPa e 690 MPa, abrangendo diferentes níveis de esbeltez e dimensões de seção transversal. A comparação dos resultados obtidos com as curvas da ANSI/AISC 360-16 e EN 1993-1-1 indica que as previsões do EN 1993-1-1 são geralmente conservadoras, enquanto a curva da AISC apresenta boa concordância para esbeltezas normalizadas até 1,5, embora superestime a capacidade de flambagem no eixo menor para pilares de 460 MPa. Três novas curvas de projeto foram calibradas com base nos resultados numéricos, mostrando maior precisão na previsão do comportamento à flambagem. Estes achados fornecem base para o desenvolvimento de disposições de projeto mais confiáveis e menos conservadoras para colunas HSS.Resumo em Inglês: Abstract Existing studies on high-strength steel (HSS) column stability have mainly focused on rolled or conventionally welded members. The effect of flame-cut flanges and the associated residual stress distributions on the global buckling resistance of welded I-shaped sections remains insufficiently quantified in current design standards. This study investigates the global buckling behavior of welded HSS I-section columns with flame-cut flanges under axial compression using finite element analysis accounting for geometric and material nonlinearities, residual stresses, and initial imperfections. Parametric studies were conducted on 460 MPa and 690 MPa steel columns across a range of slenderness ratios and cross-sectional dimensions. A comparison between the obtained results and the ANSI/AISC 360-16 and EN 1993-1-1 curves shows that EN 1993-1-1 predictions are generally conservative, while the AISC curve agrees well for normalized slenderness up to 1.5, though it overestimates minor-axis buckling capacity for 460 MPa columns. Three new design curves were calibrated using numerical results, showing improved accuracy in predicting buckling behavior. These findings provide a basis for developing more reliable and less conservative design provisions for HSS columns. |
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Artigo Desempenho de sistema de proteção solar fotovoltaica em janela de edifício institucional: análise evolutiva multiobjetivo Soares, Roberta Mulazzani Doleys Pilenghi, Caroline Cunha, Eduardo Grala da Resumo em Português: Resumo A crise climática tem impulsionado o uso de fontes renováveis nas edificações. A integração de sistemas fotovoltaicos a dispositivos de sombreamento surge como alternativa para reduzir o consumo e gerar energia elétrica. Este estudo aplica uma otimização multiobjetivo para identificar os arranjos mais eficientes de brises fotovoltaicos verticais e horizontais, considerando produção e consumo de energia na fachada nordeste de uma sala de informática em Pelotas (RS). A pesquisa foi estruturada em quatro etapas, envolvendo simulações no EnergyPlus para brises fotovoltaicos verticais (1,38 kWp) e horizontais (2 kWp), e otimização multiobjetivo pelo NSGA-II em diferentes cenários, variando ângulos e espaçamentos entre os elementos para aprimorar o desempenho energético. A contribuição do artigo para o estado da arte, além dos resultados quantitativos, tem maior ênfase no método utilizado o qual adota uma solução em código aberto, programada em Python, com uso de equações trigonométricas para definir a movimentação dos brises. A melhor relação entre produção/consumo foi para a otimização dos brises horizontais, com ângulos diferentes e espaçamento maior entre os brises, que alcançou geração superior ao consumo, 108,20%, e uma redução de 5,76% no uso de energia elétrica.Resumo em Inglês: Abstract The climate crisis has led to an increasing use of renewable energy sources in buildings. Integrating photovoltaic systems into shading devices provides an effective strategy to reduce energy consumption while generating electricity. This study applies multi-objective optimization to identify efficient configurations of vertical and horizontal photovoltaic louvers, considering both energy production and consumption on the northeast façade of a computer lab in Pelotas (RS), Brazil. The research was structured in four stages, involving EnergyPlus simulations for vertical (1.38 kWp) and horizontal (2 kWp) photovoltaic louvers, along with multi-objective optimization using the NSGA-II algorithm across various scenarios. In these scenarios, the angles and spacing between elements were varied to enhance overall energy performance. The main contribution of this work to the state of the art, beyond its quantitative results, lies in the proposed method, which adopts an open-source approach implemented in Python and employs trigonometric equations to define the movement of the louvers. The best production-to-consumption ratio was achieved through the optimization of horizontal louvers with varying angles and wider spacing, resulting in energy generation exceeding consumption (108.20%) and a 5.76% reduction in electricity use. |
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Artigo Modificação com entalhes laterais em amostras para ensaio de tração paralela às fibras da madeira Ferreira, Tobias Ribeiro Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha Molina, Julio Cesar Criado, Tayla Castilho Lahr, Francisco Antônio Rocco Christoforo, Andre Luis Resumo em Português: Resumo A resistência à tração é um parâmetro crítico no projeto estrutural de elementos de madeira. Devido à natureza anisotrópica e heterogênea deste material, sua capacidade de tração varia significativamente com a orientação das fibras. A resistência na direção paralela às fibras é geralmente a mais alta entre as propriedades mecânicas; no entanto, quando ocorre a falha, esta é de característica frágil, abrupta e marcada por um plano de fratura imprevisível. Nesta pesquisa propôs-se a inserção de entalhes laterais na amostra padrão para o ensaio de tração seguindo a norma NBR 7190 de maneira a induzir a ocorrência da falha mais próxima da região central dos corpos de prova. Embora as amostras modificadas tenham apresentado resistência média inferior a padrão (amostras sem a inserção de entalhes), as condições de cálculo para o valor característico usado no projeto de madeira resultaram em um aumento aparente da resistência. Como desejado, os entalhes também reduziram a dispersão do plano de fratura nas amostras. Além de propor uma modificação no ensaio de tração paralela as fibras para madeira de floresta nativa, este trabalho avança na compreensão dos mecanismos de fratura, com o objetivo de melhorar a confiabilidade e o desempenho estrutural.Resumo em Inglês: Abstract Tensile strength is a critical parameter in the structural design of timber elements. Due to the anisotropic and heterogeneous nature of this material, its tensile capacity varies significantly with the fiber orientation. The strength parallel-to-grain is generally the highest among its mechanical properties; however, failure in this direction is typically brittle, abrupt, and characterized by an unpredictable fracture plane. In this study, a modification to the standard tensile test specimen specified in NBR 7190 was proposed by introducing lateral notches to promote failure closer to the central region of the specimens. Although the modified specimens exhibited a lower mean strength than the standard (unnotched) ones, the design calculation for the characteristic value used in timber design led to an apparent increase in strength. As intended, the notches also reduced the variability of the fracture plane among specimens. In addition to proposing a modification to the parallel-to-grain tensile test for timber from native forests, this work advances the understanding of fracture mechanisms, aiming to enhance structural reliability and performance. |
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Artigo Uso da realidade virtual na indústria da construção: avaliação de casos práticos Lucena, Sabrina Rayane Silva Vasconcelos, Bianca Maria Resumo em Português: Resumo Após a evolução trazida pelo Building Information Modeling (BIM), as realidades estendidas surgem com potencial tecnológico para melhorar a integração e imersão dos projetos, embora ainda haja dados limitados sobre suas aplicações. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicação da realidade virtual em modelos BIM, na forma de tour virtual. Um estudo de casos múltiplos foi realizado a partir de uma amostra definida por conveniência, composta por cinco projetos de uma empresa de engenharia consultiva. As informações foram coletadas através de reuniões e documentos e avaliadas segundo a técnica Strengths, Weakness, Opportunities, Threads (SWOT). Como resultado, destacou-se o uso do passeio virtual nas fases de engajamento do cliente e suporte à interface projeto/construção. Além disso, essa tecnologia demonstrou força pela flexibilidade de manuseio remoto e compatibilidade com diversos dispositivos, inovando a forma de visualização e facilitando o processo de tomadas de decisões. Fatores restritivos, como custos operacionais e limitação dos softwares, são pontos de atenção para melhorias. A aplicação da realidade virtual mostrou-se eficiente no apoio às diferentes fases de uma construção. Entretanto, sua implementação em larga escala, a padronização e a expansão do uso de hardware ainda são necessárias para consolidar um mercado mais difundido na área.Resumo em Inglês: Abstract After the evolution brought by Building Information Modeling (BIM), extended realities emerge with the technological potential to improve project integration and immersion, although there is still limited data on their applications. Thus, this study aimed to evaluate the application of virtual reality in BIM models, in the form of a virtual tour. A multiple case study was carried out from a convenience sample, consisting of five projects from a consulting engineering company. The information was collected through meetings and documents and evaluated following the Strengths, Weakness, Opportunities, Threads (SWOT) technique. As a result, the use of virtual tours in the customer engagement and project/construction interface support phases stood out. In addition, this technology demonstrated strength due to its flexibility for remote handling and compatibility with various devices, innovating the form of visualization and facilitating the decision-making process. Restrictive factors, such as operating costs and software limitations, are points of attention for improvement. The application of virtual reality has proven to be efficient in supporting the different phases of construction. However, large-scale implementation, standardization, and expansion of hardware use are still necessary to consolidate a more widespread market in this area. |
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Article Quebra de grãos em resíduos de demolição de Maceió (AL) induzida por ensaios de CBR Silva Junior, José Basílio da Meili, Lucas Barros Júnior, Hermelindo Vieira de Teixeira, Francisco Aureliano Rocha de Vasconcelos Santos, Romildo Loureço dos Cosme, Jéssika Fernandes, Daniel Pinto Resumo em Português: Resumo Este estudo investiga o comportamento de quebra de grãos em resíduos de demolição (RD) provenientes de cinco bairros de Maceió/AL, afetados por subsidência decorrente da lavra de sal-gema, com foco na viabilidade de reutilização desses materiais em camadas de pavimentação urbana. Para avaliar o desempenho geotécnico dos RD, foram realizados ensaios de granulometria, compactação Proctor Normal e Intermediário, Índice de Suporte Califórnia (ISC) e difração de raios X. A análise buscou compreender a influência da energia de compactação na fragmentação das partículas. Os resultados evidenciaram que maiores energias de compactação aumentam a densificação do material e reduzem a umidade ótima, mas intensificam a quebra de grãos, especialmente na fração pedregulho. Os índices de quebra (B45 e B75) demonstraram maior suscetibilidade à fragmentação das partículas maiores sob Proctor Normal. Por outro lado, o Proctor Intermediário apresentou menor degradação e melhor intertravamento, favorecendo o desempenho mecânico do material. Assim, os RD, quando compactados adequadamente, exibem potencial técnico para aplicação como camada de reforço de subleito. A pesquisa reforça a relevância da reciclagem de resíduos como alternativa sustentável, contribuindo para a redução da demanda por agregados naturais e promovendo soluções de engenharia alinhadas às práticas de economia circular.Resumo em Inglês: Abstract This study investigates the grain breakage behavior of demolition waste (DW) sourced from five districts of Maceió, Brazil, affected by ground subsidence resulting from rock salt extraction. The research evaluates the feasibility of reusing this material in urban pavement layers. Geotechnical characterization included particle-size analysis, Normal and Intermediate Proctor compaction tests, California Bearing Ratio (CBR), and X-ray diffraction to assess mineralogical composition. The objective was to examine how compaction energy influences particle fragmentation. Results showed that higher compaction energy increases material densification and reduces optimum moisture content but intensifies particle breakage, particularly within the gravel-sized fraction. Breakage indices (B45 and B75) indicated greater susceptibility of larger particles to fragmentation under the Normal Proctor effort. In contrast, the Intermediate Proctor test resulted in lower degradation and improved particle interlock, enhancing mechanical performance. Overall, the findings indicate that DW exhibits technical potential for use as a subgrade reinforcement layer when compacted under controlled conditions. The study underscores the relevance of recycling demolition materials as a sustainable engineering practice, reducing the demand for natural aggregates and promoting solutions aligned with circular economy principles. |
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Article Efeitos do envelhecimento alcalino na estabilidade térmica e na resistência aparente ao cisalhamento interlaminar de barras de GFRP/epóxi/grafeno Oliveira, Matheus de Santana Bueno, Guilherme Manfredini Ferreira, Carlos Arthur Resumo em Português: Resumo Materiais compósitos têm sido cada vez mais utilizados na construção civil como alternativas aos materiais tradicionais. As barras pultrudadas de polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP) se destacam pela resistência à corrosão, e a adição de grafeno melhora o desempenho da matriz polimérica. Este estudo avaliou a durabilidade de barras de GFRP/epóxi/grafeno expostas a uma solução alcalina de pH 13,5 a 60 °C por 60 e 90 dias. Foram realizadas análises microestruturais, térmicas, químicas e mecânicas utilizando MEV, DSC, TGA, MCC, FTIR e ensaios de cisalhamento aparente (short-beam). Após 90 dias, a temperatura de transição vítrea diminuiu 3,42 °C, o FTIR indicou alterações significativas nos grupos O–H enquanto as bandas C–H permaneceram estáveis, e a resistência ao cisalhamento aparente reduziu 15,67%. Esses resultados demonstram que o compósito mantém desempenho estrutural significativo em condições alcalinas agressivas, fornecendo informações relevantes para sua aplicação em concreto armado que exige durabilidade e resistência à corrosão.Resumo em Inglês: Abstract Composite materials are increasingly used in civil construction as alternatives to traditional materials. Pultruded glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars stand out for their corrosion resistance, and the addition of graphene enhances polymer performance. This study evaluated the durability of GFRP/epoxy/graphene bars exposed to a pH 13.5 alkaline solution at 60 °C for 60 and 90 days. Microstructural, thermal, chemical, and mechanical analyses were performed using SEM, DSC, TGA, MCC, FTIR, and short-beam shear testing. After 90 days, the glass transition temperature decreased by 3.42 °C, FTIR indicated significant changes in O–H groups while C–H bands remained stable, and apparent shear strength decreased by 15.67%. These results demonstrate that the composite maintains substantial structural performance under aggressive alkaline conditions, providing valuable insights for its use in reinforced concrete applications requiring durability and corrosion resistance. |
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Article Efeitos da casca de arroz e do óleo vegetal usado nas propriedades físico-mecânicas dos blocos de adobe Marques, Elizângela Dutra Souza, Ricardo Gabbay de Trannin, Isabel C. de Barros Resumo em Português: Resumo Blocos de adobe, compostos por terra crua e água, destacam-se pelo baixo consumo energético, por não emitir CO₂ e permitir a incorporação de fibras e resíduos, mas sua vulnerabilidade à água limita aplicações mais amplas. Este estudo avaliou o potencial da casca de arroz e do óleo vegetal usado como aditivos para melhorar o desempenho físico-mecânico de blocos de adobe. As propriedades físico-mecânicas de cinco traços (M): M1: referência; M2: solo + areia + casca de arroz (0,3%) + óleo; M3: solo + areia + casca de arroz (0,6%) + óleo; M4: solo + casca de arroz (0,3%) + óleo; M5: solo + casca de arroz (0,6%) + óleo, foram avaliadas aos 28, 60 e 120 dias, visando atender as normas NBR 10834 e 16814. Os traços M2, M3 e M4 atenderam aos limites de absorção de água, e o M4 apresentou a maior resistência à compressão (0,82 MPa). Embora os resultados demonstrem ganhos de desempenho, o atendimento integral à NBR 16814 requer o uso de solos mais plásticos ou a adição de agentes estabilizantes. Estes resultados contribuem para o desenvolvimento de materiais de construção de baixo custo e impacto ambiental, por meio da valorização de resíduos agrícolas.Resumo em Inglês: Abstract Adobe blocks, composed of raw earth and water, stand out for their low energy consumption, absence of CO₂ emissions, and ability to incorporate fibers and waste materials. However, their vulnerability to water limits broader applications. This study evaluated the potential of rice husk and used vegetable oil as additives to improve the physical and mechanical performance of adobe blocks. The physical-mechanical properties of five mix designs (M) were assessed: M1, reference; M2, soil + sand + rice husk (0.3%) + oil; M3, soil + sand + rice husk (0.6%) + oil; M4, soil + rice husk (0.3%) + oil; and M5, soil + rice husk (0.6%) + oil. Tests were conducted at 28, 60, and 120 days, aiming to comply with the requirements of NBR 10834 and NBR 16814. Mixes M2, M3, and M4 met the water absorption limits, and M4 achieved the highest compressive strength (0.82 MPa). Although the results demonstrate performance improvements, full compliance with NBR 16814 requires the use of more plastic soils or the addition of stabilizing agents. These findings contribute to the development of low-cost, low–environmental-impact construction materials through the valorization of agricultural residues. |
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Artigo Fatores que influenciam na ocorrência do biofilme vermelho em fachadas de edifícios da cidade de Salvador, BA Gonçalves, Vanessa Gomes Fabio, Lizandra Catilho Coelho, Vinicius Almeida Silva, Francisco Gabriel Santos Resumo em Português: Resumo As manchas em fachadas associadas ao biofilme vermelho são manifestações patológicas com ocorrência global, que resultam da biodeterioração das fachadas, causando impactos estéticos e financeiros. Compreender as variáveis associadas a esse fenômeno é essencial para desenvolver soluções eficazes que prolonguem a vida útil das fachadas. Este estudo analisa, por meio de métodos estatísticos, a influência de fatores extrínsecos e intrínsecos na ocorrência do biofilme vermelho. Utilizou-se um modelo linear generalizado (MLG) para ajustar os dados binários e inferir sobre a influência das variáveis explicativas no surgimento das manchas. O objetivo foi avaliar o impacto dessas variáveis e validar o modelo como uma ferramenta preditiva para o problema. A análise residual, baseada no resíduo quantílico, indicou que o modelo de regressão logística apresentou um bom ajuste aos dados. Além disso, a curva ROC (Receiver Operating Characteristic) validou a eficiência do modelo como ferramenta de predição das manchas, enquanto a validação cruzada k-fold confirmou um desempenho razoável do modelo ao ser aplicado em diferentes subconjuntos de dados. As variáveis "período após a última pintura" e "número de pavimentos" mostraram resultados estatisticamente significativos no surgimento do biofilme vermelho.Resumo em Inglês: Abstract Stains on facades associated with red biofilm are pathological manifestations with global occurrence, resulting from the biodeterioration of façades, causing aesthetic and financial impacts. Understanding the variables associated with this phenomenon is essential for developing effective solutions that extend the lifespan of façades. This study analyzes, through statistical methods, the influence of extrinsic and intrinsic factors on the occurrence of red biofilm. A generalized linear model (GLM) was used to fit the binary data and infer the influence of explanatory variables on the emergence of stains. The objective was to assess the impact of these variables and validate the model as a predictive tool for the problem. The residual analysis, based on the quantile residual, indicated that the logistic regression model showed a good fit to the data. Furthermore, the ROC (Receiver Operating Characteristic) curve validated the model’s efficiency as a tool for predicting the stains, while the k-fold cross-validation confirmed a reasonable performance of the model when applied to different data subsets. The variables "time since last painting" and "number of floors" showed statistically significant results on the emergence of red biofilm. |
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Article Concreto nanoestruturado com sílica coloidal para reparo de estruturas de concreto Bernardo, Lucas Modotte Castro, Alessandra Lorenzetti de Resumo em Português: Resumo Manifestações patológicas em estruturas de concreto resultam de falhas no projeto, execução, manutenção ou degradação do material, exigindo soluções eficazes de reparo para prolongar sua vida útil. O concreto nanoestruturado com sílica coloidal pode ser uma alternativa eficiente como material de reparo, pois essa adição promove redução da porosidade e aumento da resistência mecânica, devido à sua atuação na zona de transição entre o agregado e a pasta de cimento. Este estudo avalia a aplicação de concreto de alta resistência com adição de sílica coloidal como material de reparo em elementos estruturais de concreto convencional. Para isso, foram produzidos corpos de prova cilíndricos e prismáticos de concreto convencional, posteriormente danificados e reparados com o concreto especial desenvolvido. Os resultados de caracterização revelaram uma melhora significativa nas propriedades mecânicas do concreto especial mesmo com baixos teores de sílica coloidal, sendo a melhor resistência à compressão obtida com a adição de apenas 1% de sílica coloidal, em relação à massa de cimento. Os elementos reparados apresentaram desempenho satisfatório em todas as propriedades avaliadas, mantendo valores de resistência à compressão estatisticamente semelhantes aos do concreto convencional intacto após 28 dias do reparo (39,4 MPa e 40,7 MPa para os elementos reparados e intactos, respectivamente). Os resultados obtidos demonstram o potencial do concreto nanoestruturado com sílica coloidal em aplicações práticas de reparo estrutural.Resumo em Inglês: Abstract Pathological manifestations in concrete structures result from failures in design, execution, maintenance, or material degradation, thus requiring effective repair solutions towards extending the structures’ service life. Nanoengineered concrete with colloidal silica can be an efficient alternative as a repair material, for it reduces porosity and increases mechanical strength due to its effect on the interfacial transition zone between the aggregate and the cement paste. This study evaluates the application of a high-strength concrete with colloidal silica as a repair material to conventional concrete structural elements. Cylindrical and prismatic concrete specimens were produced, intentionally damaged, and subsequently repaired with the developed special concrete. Characterization results revealed significant improvement in the mechanical properties of the special concrete even at low colloidal silica contents, being the best compressive strength obtained with the addition of only 1% colloidal silica, by cement mass. The repaired elements showed satisfactory performance in all measured properties, maintaining compressive strength values statistically similar to those of intact conventional concrete after 28 days of repair (39.4 MPa and 40.7 MPa for repaired and intact specimens, respectively). The results highlight the potential of nanoengineered concrete with colloidal silica addition for practical structural repair applications. |
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Article Explorando espaços de soluções de projeto para a otimização do consumo de material em estruturas de madeira engenheirada de edifícios altos Sousa, Marcos Vinícius Barbosa Costa de Silva, Felipe Tavares da Resumo em Português: Resumo Na construção com madeira engenheirada, a configuração do sistema estrutural é crucial para alcançar eficiência no uso de materiais e garantir a adequação estrutural. Este estudo propõe uma abordagem de projeto paramétrico combinada com algoritmos genéticos para explorar espaços de soluções para edifícios de múltiplos pavimentos em madeira engenheirada. As principais variáveis consideradas foram o número de pavimentos, as dimensões do edifício, as classes de resistência da madeira e as dimensões das seções transversais dos elementos estruturais. Os resultados mostraram que o consumo de madeira foi influenciado não apenas pelos vãos, número de pavimentos e dimensões dos elementos, mas também pela classe de resistência do material e pela rigidez do núcleo de contraventamento. Para a maioria dos elementos estruturais, o deslocamento máximo foi o critério determinante para a adequação estrutural, enquanto o cisalhamento foi o critério dominante para as vigas principais. Além disso, a estabilidade global surgiu como uma restrição significativa de projeto a partir do décimo primeiro pavimento. A análise dinâmica do sistema de piso mostrou que as frequências naturais foram influenciadas principalmente pela rigidez das vigas principais e, em geral, permaneceram acima do limite normativo de 8 Hz. Uma análise de custos subsequente mostrou que as transições entre classes de resistência levam a aumentos acentuados no custo por área, com um impacto reduzido para classes combinadas.Resumo em Inglês: Abstract In engineered timber construction, the configuration of the structural system is crucial for achieving material efficiency and ensuring structural adequacy. This study proposes a parametric design approach combined with genetic algorithms to explore solution spaces for multi-storey engineered timber buildings. The key variables considered were the number of storeys, building dimensions, timber strength classes and the cross-sectional dimensions of the structural elements. The results showed that timber consumption was influenced not only by span lengths, the number of storeys and the dimensions of the members, but also by the strength class of the material and the stiffness of the bracing core. For most structural members, maximum displacement governed structural adequacy, whereas shear was the governing criterion for girders. Additionally, global stability emerged as a significant design constraint from the eleventh storey onwards. Dynamic analysis of the floor system showed that natural frequencies were primarily influenced by girder stiffness and generally remained above the normative 8 Hz limit. A subsequent cost analysis showed that transitions between strength classes lead to marked increases in cost per area, with a reduced impact for combined classes. |
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Artigo Modelagem termodinâmica de pastas de cimento Portland expostas a sulfato de sódio e sulfato de magnésio Remenche, Igor Rossi Souza, Diego Jesus de Vizzotto, André Luiz Pereira Medeiros, Marcelo Henrique Farias de Hoppe Filho, Juarez Pereira, Eduardo Resumo em Português: Resumo O ataque por sulfatos em elementos estruturais de concreto pode desencadear a precipitação de produtos expansivos, como etringita e gipsita, comprometendo a vida útil e a durabilidade do material. Este estudo teve como objetivo investigar, por meio de análises mineralógicas (DRX) e térmicas (TG/DTG), aliadas à modelagem termodinâmica, o comportamento de duas composições de pasta (CP V-ARI e 90% CP V-ARI + 10% sílica ativa (SA)) frente ao ataque por sulfato de sódio e sulfato de magnésio. Também foi determinada, por meio da modelagem termodinâmica, a pressão de cristalização da etringita e da gipsita. Os resultados de DRX e TG indicaram que a incorporação de sílica ativa nas pastas de cimento reduziu a precipitação de etringita secundária frente ao sulfato de sódio. Contudo esse comportamento não foi observado no ataque por sulfato de magnésio. A modelagem termodinâmica apresentou boa concordância com os resultados experimentais. Quanto à pressão de cristalização, ambas as pastas exibiram tensões internas semelhantes. Os resultados apontam, por fim, que a modelagem termodinâmica constitui uma ferramenta eficaz para identificar e explicar as fases formadas durante o ataque por sulfatos em compósitos cimentícios.Resumo em Inglês: Abstract Sulfate attack in concrete structural elements can lead to the precipitation of expansive products, such as ettringite and gypsum, compromising the service life and durability of the material. This study aimed to investigate, through mineralogical (XRD) and thermal (TG/DTG) analyses combined with thermodynamic modeling, the behavior of two paste compositions (CP V-ARI and 90% CP V-ARI + 10% silica fume (SF)) when exposed to sodium sulfate and magnesium sulfate attack. Thermodynamic modeling was also used to determine the crystallization pressure of ettringite and gypsum. The XRD and TG results indicated that the incorporation of silica fume into the cement pastes reduced the precipitation of secondary ettringite under sodium sulfate exposure. However, this behavior was not observed under magnesium sulfate attack. The thermodynamic modeling showed good agreement with the experimental results. Regarding crystallization pressure, both pastes exhibited similar internal stresses. Finally, the results indicate that thermodynamic modeling is an effective tool for identifying and explaining the phases formed during sulfate attack in cementitious composites. |
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Artigo Modelagem térmica de elementos de madeira: influência das propriedades térmicas na análise numérica Fianco, Mariana Masiero Rocha, Fabio Martin Martins, Gisele Cristina Antunes Resumo em Português: Resumo A combustão da madeira resulta na formação de uma camada carbonizada, que atua como proteção térmica do núcleo não degradado. As transformações físicas e químicas induzidas pelo aquecimento, como pirólise e degradação termoquímica, alteram propriedades térmicas essenciais à modelagem numérica em situação de incêndio, incluindo condutividade térmica, densidade e calor específico. A avaliação do desempenho de estruturas de madeira sob exposição ao fogo tem se tornado uma demanda crescente, sendo as simulações numéricas amplamente utilizadas devido aos custos experimentais. Entretanto, a norma brasileira NBR 7190-1:2022 não apresenta recomendações específicas para parâmetros térmicos, o que conduz à adoção de valores de normas estrangeiras, como a EN 1995-1-2:2004, validadas principalmente para espécies de coníferas. Assim, este estudo analisa o comportamento térmico da madeira sob exposição ao fogo por meio da comparação entre três conjuntos de propriedades térmicas propostos por EN 1995-1-2:2004, Audebert et al. (2013) e Fernandes (2018), considerando curvas de condutividade térmica, calor específico e densidade. As propriedades foram aplicadas em modelos numéricos térmicos e comparadas a resultados experimentais da literatura. Resultados indicam que propriedades calibradas experimentalmente representam melhor a evolução da temperatura interna, enquanto a proposta normativa tende a subestimar temperaturas, evidenciando necessidade de estudos específicos para espécies brasileiras.Resumo em Inglês: Abstract The combustion of wood leads to the formation of a char layer, which acts as thermal protection for the non-degraded core. Physical and chemical transformations induced by heating, such as pyrolysis and thermochemical degradation, alter thermal properties essential for numerical modeling under fire conditions, including thermal conductivity, density, and specific heat. The assessment of the performance of timber structures under fire exposure has become an increasing demand, with numerical simulations being widely used due to experimental costs. However, the Brazilian standard NBR 7190-1:2022 does not provide specific recommendations for thermal parameters, leading to the adoption of values from foreign standards, such as EN 1995-1-2:2004, which are mainly validated for coniferous species. Thus, this study analyzes the thermal behavior of wood under fire exposure by comparing three sets of thermal properties proposed by EN 1995-1-2:2004, Audebert et al. (2013), and Fernandes (2018), considering thermal conductivity, specific heat, and density curves. The properties were applied in thermal numerical models and compared with experimental results from the literature. Results indicate that experimentally calibrated properties better represent the evolution of internal temperature, while the normative proposal tends to underestimate temperatures, highlighting the need for specific studies on Brazilian species. |
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Artigo Análise experimental de vigas mistas de lajes Light Steel Framing: relevância da paginação do substrato Santiago, Alexandre Kokke Caldas, Rodrigo Barreto Rodrigues, Francisco Carlos Braga, Richard Brito Fabbrini, Rodrigo Tamaliunas Resumo em Português: Resumo O presente artigo apresenta uma investigação experimental sobre o comportamento estrutural de vigas do sistema de lajes do Light Steel Framing (LSF), construídas com perfis formados a frio. A pesquisa enfatiza o comportamento misto obtido pela interação entre esses perfis e o substrato constituído por painéis de plywood (compensado estrutural), avaliando, adicionalmente, a influência da paginação das placas – isto é, da posição relativa entre juntas e apoios – no desempenho global da estrutura. Foram ensaiados cinco modelos de lajes com diferentes configurações de substrato, analisando parâmetros como flechas, tensões, deformações e modo de falha. Os resultados indicam a ocorrência de ação mista significativa entre o substrato em madeira e os perfis metálicos, com acréscimo superior a 50% na resistência última em relação ao modelo composto apenas por perfis de aço. Também foram observadas reduções entre 16% e 21% nos deslocamentos verticais. A comparação entre quatro diferentes paginações de placas revelou resultados muito próximos entre si, demonstrando que essa variável exerce influência mínima na resistência e na rigidez da laje. O estudo contribui para o aperfeiçoamento de soluções construtivas em LSF, oferecendo subsídios técnicos para a otimização de lajes secas mistas.Resumo em Inglês: Abstract This paper presents an experimental investigation into the structural behavior of flooring systems in Light Gauge Steel Framing (LGSF), composed of cold-formed steel beams associated with plywood panel substrates. The research focuses on evaluating the composite action developed between the steel profiles and the wooden panels, as well as the influence of different board layout configurations – namely, the relative positioning of joints and supports – on the mechanical response. Five full-scale flooring models with distinct substrate arrangements were tested, assessing deflection, stress, strain, and failure mechanisms. The results confirm the presence of significant composite behavior, with increases above 50% in ultimate load capacity compared to the bare-steel model. Vertical deflections were also reduced by 16% to 21%. The four plywood layout configurations exhibited very similar responses, indicating that board arrangement has negligible influence on both stiffness and strength. The study advances the technical understanding of composite dry flooring systems and supports the development of optimized structural solutions for LGSF construction. |
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Artigo Iluminação integrativa: distinções entre métricas circadianas, normas e certificações e satisfação do usuário Mattos, Flávia Alexandrino de Tamura, Cintia Akemi Krüger, Eduardo Leite Resumo em Português: Resumo Pesquisas sobre os efeitos não visuais da luz demonstram que exigências tradicionais de iluminação, focadas exclusivamente no desempenho visual, são insuficientes para assegurar a saúde e o bem-estar. Objetivou-se comparar as métricas circadianas Equivalent Melanopic Lux (EML) e Circadian Stimulus (CS), calculadas a partir de dados experimentais obtidos em estudo de campo com participantes (n=16) em câmara climática localizada em Karlsruhe, Alemanha (49,0069° N; 8,4037° L), sob diferentes condições de exposição luminosa, considerando normas e certificações vigentes. Analisou-se a conformidade das situações de exposição luminosa quanto à satisfação dos usuários e às respostas fisiológicas durante o período de exposição. Os resultados indicaram que, embora exista convergência entre as duas métricas, ocorreram divergências quanto à invariabilidade do CS em relação ao tipo de exposição luminosa, bem como diferenças entre ambas quanto ao mínimo diário requerido para estímulo circadiano. Em relação aos dados de campo, os resultados evidenciaram divergências entre a satisfação com o ambiente luminoso, as respostas fisiológicas, representadas pela evolução da temperatura da pele durante as sessões experimentais, e as métricas analisadas. A principal contribuição do estudo foi verificar a consistência de métricas introduzidas recentemente pela Commission Internationale de l`Eclairage quanto a dados de campo e de satisfação do usuário.Resumo em Inglês: Abstract Research on the non-visual effects of light demonstrates that traditional lighting requirements, which focus solely on visual performance, are inadequate for ensuring health and well-being. This study compared the circadian metrics Equivalent Melanopic Lux (EML) and Circadian Stimulus (CS), calculated from experimental data collected in a field study involving participants (n=16) in a climate chamber in Karlsruhe, Germany (49.0069° N; 8.4037° E), under various light exposure conditions and in accordance with current standards and certifications. The analysis assessed the consistency of light exposure conditions with user satisfaction and physiological responses during the exposure period. The findings indicated that, while the two metrics generally converged, there were notable divergences, particularly regarding the invariability of CS across different types of light exposure and differences in the minimum daily requirement for circadian stimulation. Analysis of the field data revealed inconsistencies between satisfaction with the lighting environment, physiological responses (as indicated by changes in skin temperature during the experimental sessions), and the evaluated metrics. The primary contribution of this study is the verification of the consistency of the metrics recently introduced by the Commission Internationale de l`Eclairage with field data and user satisfaction. |
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Artigo Implementação do BIM: estratégias, diretrizes e fatores críticos de adoção, revisão sistemática da literatura Paula, Lucimar de Souza e Bueno, Cristiane Resumo em Português: Resumo A implementação do Building Information Modeling (BIM) tem avançado no setor de Arquitetura, Engenharia, Construção e Operação (AECO), mas ainda carece de diretrizes consolidadas que integrem evidências científicas e orientações normativas. Reconhecendo essa lacuna, este estudo teve como objetivo identificar estratégias, diretrizes e fatores críticos que influenciam a adoção do BIM em organizações públicas e privadas. Para isso, realizou-se uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL), seguindo protocolo PRISMA, complementada por uma revisão documental de legislações, guias, manuais e protocolos nacionais e internacionais. A busca em três bases (Scopus, Web of Science e Google Acadêmico) resultou em 12.332 registros, dos quais 95 documentos atenderam aos critérios de inclusão. Os resultados evidenciam que falta de conhecimento, resistência à mudança, interoperabilidade limitada, altos custos iniciais e insuficiência de recursos financeiros constituem as barreiras mais recorrentes. A análise dos documentos institucionais mostrou predominância de itens como Plano de Execução BIM (PEB), definição de papéis e responsabilidades e infraestrutura tecnológica. Como contribuição, o estudo apresenta um conjunto de diretrizes integradas que articulam fatores organizacionais, normativos e técnicos, oferecendo subsídios para gestores e instituições que buscam estruturar ou aprimorar processos de implementação do BIM.Resumo em Inglês: Abstract The implementation of Building Information Modeling (BIM) has advanced in the Architecture, Engineering, Construction, and Operation (AECO) sector; however, consolidated guidelines that integrate scientific evidence and normative frameworks remain limited. Addressing this gap, this study aimed to identify strategies, guidelines, and critical factors influencing BIM adoption in public and private organizations. A Systematic Literature Review (SLR), following the PRISMA 2020 protocol, was conducted and complemented by a documentary review of national and international legislation, guides, manuals, and BIM protocols. Searches in Scopus, Web of Science, and Google Scholar yielded 12,332 records, of which 95 met the inclusion criteria. The results indicate that lack of knowledge, resistance to change, limited interoperability, high initial costs, and insufficient financial resources are the most recurrent barriers. The analysis of institutional documents revealed a predominance of elements such as the BIM Execution Plan (BEP), clear definition of roles and responsibilities, and adequate technological infrastructure. This study contributes by presenting an integrated set of guidelines that articulate organizational, normative, and technical factors, providing practical support for institutions seeking to structure or enhance BIM implementation processes. |
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Artigo Análise da solicitação de carga suspensa e impacto de corpo duro em painel sanduíche Schierholt, Iolanda Arnold, Daiana Cristina Metz Ortolan, Vinicius Resumo em Português: Resumo Os sistemas construtivos modulares vêm ganhando espaço na construção civil por oferecerem rapidez na execução, redução de resíduos e aproveitamento de materiais. Entre as soluções, destaca-se o painel sanduíche com núcleo em poliisocianurato (PIR), aplicado como elemento de vedação vertical leve. Apesar do uso consolidado em edificações industriais e comerciais, sua aplicação no segmento habitacional ainda gera questionamentos, especialmente quanto ao atendimento aos requisitos da norma NBR 15575:2025, que estabelece critérios mínimos de desempenho para edificações residenciais. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo analisar experimentalmente o desempenho mecânico do painel sanduíche com núcleo em PIR frente aos ensaios de solicitações de cargas provenientes de peças suspensas e impacto de corpo duro, verificando sua conformidade com os requisitos de sistemas de vedação vertical em edificações habitacionais. Os resultados demonstraram que o painel atendeu ao nível mínimo de desempenho frente ao ensaio de impacto de corpo duro, mantendo mossas localizadas sem fissuras ou traspasse. No entanto, no ensaio de solicitações de cargas provenientes de peças suspensas, o painel não atingiu o nível mínimo exigido, uma vez que não houve resistência e aderência suficientes para ancorar o sistema de fixação.Resumo em Inglês: Abstract Modular construction systems have been gaining prominence in the construction industry for providing faster execution, reduced waste generation, and more efficient use of materials. Among these solutions, the sandwich panel with a polyisocyanurate (PIR) core stands out, used as a lightweight vertical enclosure element. Although its use is well established in industrial and commercial buildings, its application in the residential sector still raises questions, especially regarding compliance with the Brazilian standard NBR 15575:2025, which sets minimum performance criteria for residential buildings. In this context, this study aimed to experimentally evaluate the mechanical performance of the sandwich panel with a PIR core under suspended load and hard body impact tests, verifying its conformity with the requirements for vertical enclosure systems in residential buildings. The results showed that the panel met the minimum performance level in the hard body impact test, maintaining localized dents without cracking or penetration. However, in the suspended load test, the panel did not reach the required minimum level, as there were insufficient resistance and adhesion to properly anchor the fastening system. |
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Artigo Influência do catalizador gasto (Ecat) na substituição parcial do metacaulim em geopolímeros: propriedades mecânicas e microestruturais Lage, Izabelly Thaynara Miranda Machado, Thais Cortez Baldusco, Raphael Quarcioni, Valdecir Angelo Moretti, Juliana Petermann Resumo em Português: Resumo A produção do cimento Portland gera grandes impactos ambientais, respondendo por cerca de 8% das emissões globais de CO2. Como alternativa, os geopolímeros permitem a incorporação de resíduos industriais, destacando-se o catalisador de craqueamento catalítico gasto (Ecat), oriundo do refino de petróleo e atualmente destinado a aterros sanitários. Este estudo avaliou as características físico-químicas do Ecat e seu potencial de aplicação em matrizes geopoliméricas, nas quais o Metacaulim foi parcialmente substituído por teores de 0% (Ref), 10% (Ecat 10%), 20% (Ecat 20%), 30% (Ecat 30%) e 40% (Ecat 40%). A influência desses teores foi avaliada por meio de ensaios de absorção de água, resistência à compressão, difração de raios-X e termogravimetria. Os resultados demonstraram que o Ecat possui características adequadas para a síntese, incluindo elevada área superficial (105 m2/g) e rica composição de SiO2 (36,5%) e Al2O3 (51,2%). As formulações com Ecat mantiveram resistência mecânica equivalente à amostra de referência e exibiram um aumento na fase amorfa proporcional à adição do resíduo. Na análise termogravimétrica, a amostra com 40% apresentou a maior perda de massa total (17,4%), indicando que a estabilidade térmica pode ser comprometida em teores mais elevados. De modo geral, as formulações com até 20% de Ecat mantiveram desempenho satisfatório.Resumo em Inglês: Abstract The production of Portland cement generates significant environmental impacts, accounting for approximately 8% of global CO2 emissions. As an alternative, geopolymers allow for the incorporation of industrial waste, notably the spent fluid catalytic cracking (SFCC) catalyst, derived from petroleum refining and currently destined for landfills. This study evaluated the physicochemical characteristics of SFCC and its potential for application in geopolymer matrices, in which metakaolin was partially replaced by contents of 0% (Ref), 10% (SFCC 10%), 20% (SFCC20%), 30% (SFCC 30%), and 40% (SFCC 40%). The influence of these contents was evaluated through water absorption and compressive strength tests, X-ray diffraction, and thermogravimetry. The results demonstrated that SFCC possesses suitable characteristics for synthesis, including a high surface area (105 m2/g) and a rich composition of SiO2 (36.5%) and Al2O3 (51.2%). Formulations with SFCC maintained mechanical strength equivalent to the reference sample and exhibited an increase in the amorphous phase proportional to the addition of the waste. In the thermogravimetric analysis, the 40% sample showed the highest total mass loss (17.4%), indicating that thermal stability may be compromised at higher contents. Overall, formulations with up to 20% SFCC maintained satisfactory performance. |
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Artigo Reutilização de resíduo de rocha ornamental em compósito de gesso com superplastificante policarboxilato Ferreira, Davison Caíque Evangelista Dantas, Alan Christie da Silva Sousa, José Getúlio Gomes de Resumo em Português: Resumo Os resíduos de rochas ornamentais produzidos em quantidades elevadas são descartados de forma irregular. A incorporação do resíduo em pastas de gesso constitui uma alternativa de reuso. Além disso, aditivo superplastificante pode ser aplicado para promover maior fluidez e auxiliar em maior reaproveitamento do resíduo. Dessa forma, essa pesquisa analisou compósitos com gesso e diferentes teores de resíduo de rocha ornamental e aditivo superplastificante à base de policarboxilato. Os compósitos foram fabricados com 0%, 25%, 30% e 35% de resíduo de rocha ornamental em conjunto com 0%, 0,25%, 0,50% e 1,00% de superplastificante e relação água/gesso de 0,6. Realizaram-se análises de caracterização das matérias-primas, índice de espraiamento e de tempo de pega, bem como ensaio de calor de hidratação. Os resultados demonstraram que o aditivo retardou o tempo de pega e aumentou a fluidez conforme seu teor foi elevado. O resíduo promoveu comportamento inverso, conferindo maiores consistências e proporcionando menores tempos de pega. As curvas de hidratação evidenciaram o efeito retardador de pega do superplastificante e inatividade do resíduo. Os resultados físicos demonstraram viabilidade da reutilização de até 35% de resíduo de rocha ornamental, com o aditivo sendo essencial na conformação com as altas inserções de resíduo.Resumo em Inglês: Abstract Large quantities of ornamental rock waste are disposed of improperly. Incorporating this waste into gypsum pastes offers a reuse alternative. Furthermore, a superplasticizer additive can be applied to promote greater fluidity and aid in the increased reuse of the waste. Therefore, this research analyzed composites with gypsum and different proportions of ornamental rock waste and a polycarboxylate-based superplasticizer additive. The composites were manufactured with 0%, 25%, 30%, and 35% ornamental rock waste combined with 0%, 0.25%, 0.50%, and 1.00% superplasticizer and a water/gypsum ratio of 0.6. Analyses of raw material characterization, spreading index, and setting time were performed, as well as a heat of hydration test. The results demonstrated that the additive retarded the setting time and increased fluidity as its content increased. The residue promoted the opposite behavior, conferring greater consistency and providing shorter setting times. The hydration curves evidenced the setting-retardant effect of the superplasticizer and the inactivity of the residue. The physical results demonstrated the viability of reusing up to 35% ornamental rock residue, with the additive being essential in conforming to the high residue insertions. |
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Article Relações entre as propriedades físico-mecânicas das madeiras folhosas brasileiras Marcolan Júnior, Auro Cândido Moraes, Poliana Dias de Resumo em Português: Resumo As espécies de madeiras nativas brasileiras apresentam potencial estrutural, contudo, o conhecimento sobre suas propriedades para dimensionamento é limitado. Além disso, os dados disponíveis frequentemente provêm de diferentes normas de ensaio. Este estudo analisou a relação entre propriedades físico-mecânicas usando 345 experimentos de 195 espécies nativas. Comparativo de regressão identificou relações distintas entre as normas, sugerindo a necessidade de uma avaliação individualizada dos resultados normativos e justificando o uso exclusivo de dados da NBR 7190 (ABNT, 2022) para a análise aprofundada. Embora o Critério de Informação de Akaike (AIC) tenha apontado para modelos mais complexos, o modelo linear foi adotado devido à sua simplicidade e robustez. Regressões foram avaliadas utilizando R², MRE e valor-p. A análise indicou que os modelos lineares representam adequadamente a maioria das relações entre as propriedades físico-mecânicas estudadas. Entretanto, não foi possível estabelecer relações significativas para fc90 e ft90 devido limitação de dados e a alta variabilidade. As comparações com a norma NBR 7190 (ABNT, 2022) revelaram discrepâncias, indicando que os valores característicos genéricos não representam bem o comportamento dessas espécies. Os coeficientes de correlação obtidos neste estudo foram superiores aos valores genéricos reportados pelo JCSS (2004) e são mais adequados para a modelagem da dependência entre variáveis em análises de confiabilidade estrutural.Resumo em Inglês: Abstract Native Brazilian hardwood species have structural potential, yet knowledge of their design properties is limited. Furthermore, available data often originates from different testing standards. This study analyzed physical-mechanical property relationships using 345 experimental entries from 195 native species. Comparative regression showed distinct relationships among standards. Suggesting the need for an individualized assessment of normative results, justifying the exclusive use of NBR 7190 (ABNT, 2022) data for in-depth analysis. Although the Akaike Information Criterion (AIC) favored complex models, the linear model was adopted for its simplicity and robustness. Regressions were evaluated using R2, MRE, and p-value metrics. The analysis indicated that linear models adequately represent most relationships between the physical and mechanical properties studied. However, significant relationships could not be established for fc90 and ft90 due to limited data and high variability. Comparisons with NBR 7190 (ABNT, 2022) standard revealed discrepancies, indicating that the generic characteristic values do not represent the behavior of these species well. The correlation coefficients obtained in this study were stronger than the generic ones reported by the JCSS (2004) and are more suitable for modeling variable dependency in structural reliability analyses. |
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Artigo Análise do desempenho da ventilação natural no Hospital Universitário de São Carlos: simulações CFD Xavier, Ana Clara de Almeida Lukiantchuki, Marieli Azoia Dornelles, Kelen de Almeida Resumo em Português: Resumo A ventilação natural é uma importante estratégia para o conforto térmico e a melhoria da qualidade do ar interno, principalmente em ambientes com alta ocupação, como enfermarias de hospitais. Diante disso, o objetivo desta pesquisa foi analisar o impacto das alterações no projeto original desenvolvido pelo arquiteto João Filgueiras Lima para o Hospital Universitário da UFSCar (São Carlos, SP) no desempenho da ventilação natural. Além disso, alterações para a melhoria da ventilação natural foram analisadas. O método baseou-se em simulações por dinâmica dos fluidos computacional e os resultados foram analisados de forma qualitativa (distribuição do fluxo de ar interno) e quantitativa (velocidade do fluxo de ar interno e sua correspondência com a percepção da ventilação pelos usuários; valores de Cps e da velocidade média do ar nas aberturas). A partir dos resultados, nota-se que as alterações realizadas impactaram significativamente no desempenho da ventilação natural nos ambientes internos (redução de 90% na velocidade do ar interno), comprovando a necessidade de aumento da área efetiva dos sheds, assim como garantir o funcionamento previsto originalmente dos forros basculantes para a eficiência da ventilação. Alterações, como a inclusão de abertura de saída a sotavento, juntamente com o aumento da área dos sheds, são efetivas.Resumo em Inglês: Abstract Natural ventilation is an important strategy for thermal comfort and improved indoor air quality, especially in highly occupied environments such as hospital wards. Therefore, the objective of this research was to analyze the impact of alterations to the original design developed by architect João Filgueiras Lima for the UFSCar University Hospital (São Carlos, SP) on the performance of natural ventilation. Furthermore, alterations aimed at improving natural ventilation were analyzed. The method was based on computational fluid dynamics simulations, and the results were analyzed both qualitatively (internal airflow distribution) and quantitatively (internal airflow velocity and its correspondence with users' perception of ventilation; Cps values and average air velocity at the openings). The results show that the alterations significantly impacted the performance of natural ventilation in the indoor environments (a 90% reduction in internal air velocity), confirming the need to increase the effective area of the sheds, as well as the originally planned operation of the tilting ceilings for ventilation efficiency. Changes, such as the inclusion of a leeward exit opening, along with increasing the area of the sheds, are effective. |
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Article Explicitando o conhecimento socioespacial na interpretação arquitetônica: um framework para habitação na escala da vizinhança Viriato, Marcos Felipe Alves da Silva Monteiro, Evandro Ziggiatti Pina, Silvia Aparecida Mikami Gonçalvez Tzortzopoulos, Patricia Davis, Howard Resumo em Português: Resumo Este estudo aborda o desafio de operacionalizar o conhecimento socioespacial na interpretação arquitetônica. Embora os Estudos Ambiente–Comportamento ofereçam evidências empíricas sobre as relações entre a configuração espacial, as práticas cotidianas e os efeitos socioespaciais, esse conhecimento é tipicamente apresentado como resultados situados e carece de uma estrutura explícita para fins interpretativos. Adotando a abordagem de Design Science Research, o estudo desenvolve um artefato orientado a métodos, constituído por um quadro analítico-operacional que reorganiza evidências existentes em um sistema inferencial estruturado. O quadro é construído por meio da síntese de associações empíricas em unidades relacionais, de sua consolidação em estruturas relacionais e da incorporação de padrões de Uma Linguagem de Padrões como referências heurísticas para qualificação interpretativa por analogia espacial. O quadro é operacionalizado por meio de fichas analíticas e demonstrado por meio da análise de uma planta de implantação de cohousing. O estudo contribui para tornar explícita e operacionalizável a lógica inferencial da interpretação arquitetônica, permitindo a mobilização estruturada do conhecimento socioespacial, sem pressupor relações determinísticas entre a configuração espacial e os efeitos socioespaciais.Resumo em Inglês: Abstract This study addresses the challenge of operationalising socio-spatial knowledge in architectural interpretation. Although Environment–Behaviour Studies provide empirical evidence on relationships between spatial configuration, everyday practices, and socio-spatial effects, this knowledge is typically reported as context-specific findings and lacks an explicit structure for interpretative use. Adopting a Design Science Research approach, the study develops a method-oriented artefact comprising an analytical–operational framework that reorganises existing evidence into a structured inferential system. The framework is constructed by synthesising empirical associations into relational units, consolidating them into relational structures, and incorporating patterns from A Pattern Language as heuristic references for interpretative qualification through spatial analogy. The framework is operationalised through analytical sheets and demonstrated by an analysis of a cohousing site plan. The study contributes by making the inferential logic of architectural interpretation explicit and operationalisable, enabling the structured mobilisation of socio-spatial knowledge without assuming deterministic relationships between spatial configuration and socio-spatial effects. |
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Artigo Avaliação do ciclo de vida de emissões de carbono de uma edificação residencial multifamiliar em Brasília, DF: comparação entre dados de projeto e dados reais de obra Clarimundo, Marcella Figueiredo, Chenia Rocha Caldas, Lucas Rosse Resumo em Português: Resumo Este estudo quantifica as emissões incorporadas (EI) de carbono de uma edificação residencial multifamiliar de alto padrão, localizada em Brasília-DF. Aplicando a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), com escopo do berço ao canteiro de obras, o inventário foi elaborado considerando duas fontes de quantitativos dos materiais: dados do orçamento de projeto (DP) e dados reais de obra (DR), permitindo a comparação das emissões provenientes de estimativas orçamentárias e consumo efetivo de materiais. Os resultados indicaram EI totais de 402,63 kgCO2eq/m2 com base nos dados de obra. A comparação entre projeto e obra indicou aumento de até 20%, associado a diferenças nos quantitativos, ausência de materiais no orçamento prévio de projeto e alterações projetuais. A análise de sensibilidade apontou EI sistematicamente maiores com DR, com variações entre 10% e 20%, sendo esse intervalo interpretado como valor exploratório inicial, sem caráter normativo, inicialmente aplicado para análises preliminares de incerteza. A pesquisa contribui ao analisar uma tipologia pouco explorada no Brasil e ao propor uma primeira aproximação para incorporar emissões adicionais do canteiro e mudanças projetuais. Evidencia-se, por fim, que o uso de dados reais é essencial para diagnósticos precisos e metas confiáveis de redução de carbono na construção.Resumo em Inglês: Abstract This study quantifies the embodied carbon emissions (EC) of a high-end multifamily residential building located in Brasília, Brazil. Using a Life Cycle Assessment (LCA) approach with a cradle-to-construction-site scope, the inventory was developed based on two material quantitative sources: design-based (DD) estimates and actual construction site data (SD), enabling comparison between estimated and actual material consumption emissions. The results indicate total EC of 402.63 kgCO2eq/m2 based on construction data. The comparison between design and construction shows an increase of up to 20%, associated with differences in quantities, omission of materials in the initial budget, and design changes. The sensitivity analysis indicates systematically higher EC when using SD, with variations ranging from 10% to 20%. This range is interpreted as an initial exploratory value, without normative character, intended for preliminary uncertainty assessments. The study contributes by addressing a building typology still underexplored in Brazil and by proposing a first approximation to incorporate additional emissions from construction activities and design changes. Finally, it highlights that the use of real data is essential for accurate assessments and for establishing reliable carbon reduction targets in the construction sector. |
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Artigo Manifestações patológicas relacionadas à umidade em edificações do norte de Portugal: relato de casos entre 1990 e 2023 Fioriti, Cesar Fabiano Freitas, Vasco Peixoto de Resumo em Português: Resumo Este trabalho centrou na realização de levantamento de indicadores de distintas manifestações patológicas associadas à umidade, ocorridas em edificações da região Norte de Portugal entre os anos de 1990 e 2023, cuja base dos dados foi obtida por laudos técnicos periciais (judiciais e extrajudiciais). A metodologia envolveu a utilização de universo amostral de 125 laudos, sendo que as paredes (duplas e simples) e as lajes constituíram as vertentes analisadas. Foram produzidos gráficos estatísticos e correlações que possibilitaram estabelecer uma contribuição relevante à temática umidade em edificações por meio das seguintes ponderações: edificações residenciais (56%) e públicas (18%) apresentaram a maioria dos problemas; paredes duplas apresentaram mais anomalias (51%) quando comparadas às paredes simples (16%) e as lajes (33%); o sistema que mais apresentou manifestações patológicas foi o constituído de bloco cerâmico nas paredes duplas (81%), nas paredes simples foi o com rocha (60%) e nas lajes (tetos) foi o com concreto pré-moldado (61%); as vertentes paredes duplas, paredes simples e lajes foram em sua maioria acometidas pelas manchas de umidade (55%; 45%; 60%), degradação do revestimento (26%; 35%; 24%) e eflorescências (9%; 10%; 7%), respectivamente; a umidade se torna a principal porta de entrada para o surgimento de outros danos que acarretam prejuízos estéticos, de saúde e financeiro.Resumo em Inglês: Abstract This paper focused on conducting a survey of indicators of different pathological manifestations associated with humidity, occurring in buildings in the Northern region of Portugal between 1990 and 2023, whose database was obtained from expert technical reports (judicial and extrajudicial). The methodology involved the use of a sample universe of 125 reports, with walls (double and single) and slabs constituting the aspects analyzed. Statistical graphs and correlations were produced that made it possible to establish a relevant contribution to the theme of humidity in buildings through the following weightings: residential (56%) and public (18%) buildings presented the majority of problems; double walls presented more anomalies (51%) when compared to single walls (16%) and slabs (33%); the system that presented the most pathological manifestations was the one consisting of ceramic block in double walls (81%), followed by rock in single walls (60%) and precast concrete in slabs (ceilings) (61%); the areas of double walls, single walls and slabs were mostly affected by damp stains (55%; 45%; 60%), coating degradation (26%; 35%; 24%) and efflorescence (9%; 10%; 7%), respectively; moisture becomes the main gateway for the emergence of other damages that cause aesthetic, health and financial losses. |
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Artigo Análise da sustentabilidade urbana em vetores distendidos: o caso da Avenida Dom Pedro II, João Pessoa, PB Oliveira, Juliana Xavier Andrade de Silveira, José Augusto Ribeiro da Resumo em Português: Resumo Este estudo analisa as condições de sustentabilidade da mobilidade urbana ao longo do corredor da Avenida Dom Pedro II, em João Pessoa-PB, compreendido como vetor distendido de expansão urbana, caracterizado por forma linear e rarefeita e pela coexistência de centralidades funcionais, morfológicas e demográficas. Foram aplicados 45 indicadores do Índice de Mobilidade Urbana Sustentável (IMUS), integrados a uma leitura morfológica do território a partir da segmentação do corredor em três eixos (central, transição e bairros) representativos de diferentes tipos de centralidade urbana. Essa abordagem permitiu avaliar desigualdades estruturais na distribuição da infraestrutura, nos padrões de deslocamento e na acessibilidade urbana. O corredor apresentou desempenho intermediário (IMUSg = 0,564), com melhores resultados nos domínios associados ao transporte motorizado e piores nos relacionados aos modos ativos e ao transporte coletivo. Os contrastes entre trechos centrais e periféricos evidenciam que a expansão dispersa compromete a mobilidade sustentável ao ampliar distâncias, fragmentar a malha urbana e reduzir as oportunidades de deslocamento equitativo. Os achados demonstram a relevância da integração entre métricas de mobilidade e morfologia urbana para a avaliação de territórios em expansão e indicam que vetores distendidos constituem desafios estruturais para cidades brasileiras de porte médio.Resumo em Inglês: Abstract Fragmented urban expansion and the distended growth of the urban fabric in medium-sized Brazilian cities have created increasing challenges for sustainable mobility. This article analyzes the conditions of urban sustainability along the Dom Pedro II Avenue corridor in João Pessoa-PB, one of the main vectors of expansion in the city. The methodology adopted is based on the application of the Sustainable Urban Mobility Index (IMUS), structured in six evaluation domains: accessibility, infrastructure, non-motorized modes, integrated planning, urban traffic and circulation, and urban transportation system. The study area was segmented into three axes: central, transition, and neighborhoods, representing different types of urban centralities: functional, morphological, and demographic. The results indicate significant contrasts between the analyzed centers, with emphasis on the precariousness of infrastructure and territorial exclusion in peripheral neighborhoods. The analysis highlights the importance of the articulation between urban form, road network, and public policies as a strategy to mitigate the effects of urban sprawl and promote sustainable mobility in expansion contexts. |
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Article Avaliação ambiental de sistemas construtivos em taipa de pilão: comparação entre métodos tradicionais e contemporâneos Kataoka, Marcela Novischi De Nardin, Silvana Resumo em Português: Resumo A análise numérica tem se consolidado como um caminho prático para investigar o comportamento estrutural não linear, indo além do alcance de simplificações usuais de projeto. Este artigo apresenta uma investigação paramétrica baseada em simulações não lineares por elementos finitos de vigas mistas aço–concreto parcialmente revestidas, submetidas à flexão. A formulação numérica contempla a fissuração do concreto, o escoamento do aço e a representação da interação aço–concreto por meio de interface. Os principais parâmetros da interface foram calibrados por análise reversa com base em resultados de um ensaio de flexão em quatro pontos, e o modelo calibrado foi então validado frente à resposta experimental. Após a validação, foi avaliado um conjunto sistemático de modelos para quantificar a influência da simetria do perfil metálico, da resistência do concreto e da presença de armadura disposta entre as mesas do perfil. Os resultados indicam que a simetria do perfil é o fator que governa a capacidade resistente e a resposta global, enquanto a resistência do concreto se torna mais influente quando se adotam perfis assimétricos. A inclusão de armadura entre as mesas proporciona um ganho modesto de capacidade última e não altera de forma significativa o comportamento das curvas força–deslocamento.Resumo em Inglês: Abstract Numerical analysis has become a practical means of investigating nonlinear structural behavior, going beyond the scope of usual design simplifications. This paper presents a parametric investigation based on nonlinear finite element simulations of partially encased steel–concrete composite beams subjected to flexural loading. The numerical formulation accounts for concrete cracking, steel yielding, and the steel–concrete interaction through interface elements. The main interface parameters were calibrated by inverse analysis based on results from a four-point bending test, and the calibrated model was then validated against the experimental response. After validation, a systematic set of models was assessed to quantify the influence of steel profile symmetry, concrete strength, and the presence of reinforcement placed between the profile flanges. The results indicate that profile symmetry is the factor governing load-carrying capacity and the global response, while concrete strength becomes more influential when asymmetric profiles are adopted. The inclusion of reinforcement between the flanges provides a modest increase in ultimate capacity and does not significantly change the force–displacement response. |
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Artigo Avaliação ambiental e econômica de concretos fabricados com agregados de resíduos de louças sanitárias Ortigara, Yuri Vilas Boas Martins, João Victor de Souza Resumo em Português: Resumo O uso de materiais reciclados tem se destacado como estratégia para mitigação dos impactos ambientais decorrentes da produção de cimento e da extração de agregados naturais. Este estudo avalia o desempenho ambiental e econômico de concretos autoadensáveis produzidos com agregados provenientes de resíduos de louças sanitárias em quatro diferentes dosagens, com teores de 20% a 80% de substituição parcial da areia fina pelo agregado reciclado. O agregado foi obtido por meio de moagem controlada, visando adequação granulométrica. Aplicou-se a Avaliação do Ciclo de Vida para estimar emissões de CO2 equivalente e energia incorporada. Os custos foram determinados com base nos preços unitários dos materiais. Os resultados foram normalizados pela resistência à compressão, permitindo a comparação entre os traços. Os concretos avaliados não foram produzidos pelos autores, mas, sim, estimados com base em dados e metodologias de estudos anteriores. Os resultados apontaram que o traço com 40% de substituição demonstrou o melhor equilíbrio entre os indicadores ambientais, econômicos e mecânicos. Embora a moagem tenha apresentado elevado consumo energético (747,21 kWh/t), os impactos foram atenuados pelo fator de emissão adotado. Conclui-se que a viabilidade do uso do resíduo depende das condições de processamento e da matriz energética, evidenciando seu potencial como alternativa sustentável.Resumo em Inglês: Abstract Cement production as well as natural aggregates extraction are responsible for significant environmental impacts. In this context, the use of recycled materials has emerged as a strategy to mitigate these impacts. This study evaluates the environmental and economic performance of self-compacting concrete produced with aggregates derived from sanitary ware waste in four different mixes, with partial replacement of fine sand by recycled aggregate ranging from 20% to 80%. The aggregate was obtained through a controlled grinding process to achieve an appropriate granulometric distribution. Life Cycle Assessment was applied to estimate CO2 equivalent emissions and embodied energy. Costs were determined based on unit prices of the materials. The results were normalized by compressive strength, enabling comparison among mixtures. The concretes were estimated based on data and methodologies from previous studies. The results indicated that the mixture with 40% replacement showed the most favorable balance among environmental, economic, and mechanical indicators. Although the grinding process presented high specific energy consumption (747.21 kWh/t), the impacts were mitigated by the adopted emission factor. It is concluded that the viability of using sanitary ceramic waste depends on processing conditions and the energy matrix, highlighting its potential as a sustainable alternative. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Efeitos sinérgicos de fibra de carbono e pó calcário no desempenho mecânico e ecoeficiência de compósitos cimentícios condutivos Araújo, Emanoel Cunha Gobbi, Andressa Macioski, Gustavo Medeiros, Marcelo Henrique Farias de Blanco, Ana Resumo em Português: Resumo Este estudo avalia os efeitos sinérgicos da fibra de carbono e do filer calcário nas propriedades de compósitos cimentícios condutivos (CCC), considerando o estado fresco, endurecido, condutividade elétrica, ecoeficiência e microestrutura. Um planejamento experimental com oito composições foi adotado variando o teor de fibra de carbono (0,00%; 0,50% e 1,00% em massa) e a substituição do cimento por filer calcário (0,00%; 10,00% e 20,00% em massa). As propriedades investigadas englobam consistência, resistências à compressão e à tração na flexão, módulo de elasticidade, absorção de água, resistividade elétrica e análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura. Um modelo por regressão polinomial foi utilizado para avaliar a significância dos efeitos principais e suas interações. A combinação de 0,5% de fibra de carbono e 10–20% de filer calcário obteve os melhores resultados, com ganhos de até 46% na resistência à compressão e redução superior a 97% na resistividade elétrica. Os índices de ecoeficiência (Bi e Bs) confirmam que estratégias híbridas de otimização reduzem significativamente a demanda por cimento, ao mesmo tempo em que aprimoram o desempenho dos CCC. Essa estratégia representa uma alternativa viável para a produção de CCC de alto desempenho e ecoeficientes, adequados para aplicações em infraestruturas inteligentes.Resumo em Inglês: Abstract This study evaluates the synergistic effects of carbon fibre and limestone powder on electrically conductive cementitious composites (ECCC) properties, considering fresh and hardened states, electrical conductivity, eco-efficiency, and microstructure. An experimental design comprising eight mixtures was adopted, varying the carbon fibre content (0.00, 0.50, and 1.00 wt.%) and replacing cement with limestone powder (0.00, 10.00, and 20.00 wt.%). The investigated properties included consistency, compressive and flexural tensile strengths, elastic modulus, water absorption, electrical resistivity, and microstructural analysis by scanning electron microscopy. A polynomial regression model was used to evaluate the significance of the main effects and their interactions. The combination of 0.5% carbon fibre and 10–20% limestone powder yielded the best results, with compressive strength gains of up to 46% and reductions in electrical resistivity exceeding 97%. The eco-efficiency indices (Bi and Bs) confirm that hybrid optimisation strategies significantly reduce cement demand while enhancing the overall performance of ECCC. This strategy represents a viable alternative to produce high-performance and eco-efficient ECCC suitable for applications in smart infrastructure. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Estudo da substituição parcial do cimento por cinza de madeira de eucalipto em argamassa mista Rupel, Brenda Langaro, Eloise Aparecida Gobbi, Andressa Pereira, Elias Bicalti, Géssica Resumo em Português: Abstract As propriedades das argamassas são influenciadas pelas matérias-primas utilizadas e suas proporções. Neste contexto, a substituição parcial do cimento por cinzas de madeira, em porcentagens adequadas, pode auxiliar no desempenho da argamassa, proporcionando melhora na trabalhabilidade, retenção de água, permeabilidade e durabilidade, além de reduzir custo, como também representar uma alternativa sustentável e consciente no uso do material. Este trabalho avaliou a substituição parcial do cimento Portland por cinzas de madeira, em volume, em teores de 10%, 15% e 20%, em argamassas mistas. A cinza de madeira utilizada foi gerada pela combustão de madeira de eucalipto em caldeiras de secagem de grãos. A análise química por FRX indicou que os principais constituintes da cinza são CaO, SiO₂ e K₂O. Foram realizados ensaios no estado fresco, índice de consistência, squeeze-flow, densidade de massa e teor de ar incorporado; e no estado endurecido, resistência à compressão, tração na flexão e absorção de água. Os resultados mostraram que a substituição em teores de 20% proporcionou aumento na plasticidade das argamassas sem reduzir a consistência, tendo uma atuação parecida com a cal. Todavia, no estado endurecido, a argamassa sofreu queda de resistência mecânica em todos os teores, sugerindo a baixa reatividade pozolânica da cinza. Assim, compreendeu-se também que é possível aprimorar o processamento da cinza de madeira, tornando possível se obter frações com maior quantidade de sílica amorfa e/ou cristalina. Isso pode proporcionar o melhor aproveitamento do material e a aplicação correta na argamassa.Resumo em Inglês: Abstract The properties of mortars are influenced by the raw materials used and their proportions. In this context, the partial replacement of Portland cement with wood ash (WA), at appropriate levels, can enhance mortar performance by improving workability, water retention, and durability, while reducing permeability and production costs, representing a sustainable and conscious alternative in material use. This study evaluated the partial replacement of Portland cement with WA, by volume, at levels of 10%, 15%, and 20% in mixed mortars. The WA used was obtained from the combustion of eucalyptus wood in grain-drying boilers. XRF analysis indicated that the ash is mainly composed of CaO, SiO₂ and K₂O. Tests were carried out in the fresh state, including consistency, squeeze-flow, bulk density, and entrained air content, and in the hardened state, compressive strength, flexural tensile strength, and water absorption. The results showed that the 20% replacement level increased the plasticity of the mortars without reducing workability, behaving similarly to lime. However, in the hardened state, the mortars showed a decrease in mechanical strength at all replacement levels, suggesting the low pozzolanic reactivity of the WA. Thus, it was also understood that it is possible to improve the processing of wood ash, making it possible to obtain fractions with higher amounts of amorphous and/or crystalline silica. This can provide better utilization of the material and its proper application in mortar. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Análise de propriedades elétricas e piezorresistivas de argamassa armada com microfibras de carbono Silva, João Batista Lamari Palma e Silva, Camila Tiemi Ozaki e Marçula, Stephanie Cucolo Lintz, Rosa Cristina Cecche Gachet, Luísa Andréia Resumo em Português: Resumo Argamassas multifuncionais têm sido desenvolvidas para aplicações em sistemas de autossensoriamento, blindagem eletromagnética, proteção catódica, entre outras. Para isso, é necessário incorporar materiais condutivos, que, muitas vezes, causam a diminuição das propriedades mecânicas, tornando seu uso um desafio. A microfibra de carbono pode melhorar a durabilidade do compósito cimentício, por meio de suas propriedades físicas e mecânicas. Essa pesquisa teve por objetivo encontrar uma composição de argamassa armada baseada nos limites da norma NBR 11173, balanceando propriedades mecânicas e elétricas, como condutividade e impedância, usando microfibra de carbono com ~ 4 mm de comprimento. Foram produzidas argamassas de traço 1:2:0,45 (cimento:areia:relação água/cimento) com adição de 0,2 a 1,2% (em massa de cimento) de microfibra de carbono. Em relação ao traço de referência, os resultados mostraram aumento de 30,17% na resistência à flexão na tração e de 11 vezes na condutividade elétrica com adição de 0,6% de microfibra de carbono. Isso mostra que este traço tem potencial para o desenvolvimento de mais pesquisas que visem a aplicação de argamassas armadas com propriedades elétricas.Resumo em Inglês: Abstract Multifunctional mortars have been developed for applications in self-sensing systems, electromagnetic shielding, cathodic protection, and other areas. To achieve this, it is necessary to incorporate conductive materials, which often reduce mechanical properties, making their use challenging. Carbon microfiber can improve the durability of cementitious composites through its physical and mechanical properties. This research aims to find a reinforced mortar composition based on the limits of the NBR 11173 standard, balancing mechanical and electrical properties, such as conductivity and impedance, using carbon microfiber ~ 4 mm length. It was produced with a mix proportion of 1:2:0.45 (cement:sand:water/cement ratio) and the addition of 0.2 to 1.2% (by cement mass) of carbon microfiber. Compared to the reference mix, the results showed an increase of 30.17% in flexural strength and 11 times in electrical conductivity with the addition of 0.6% carbon microfiber. This demonstrates the potential of this mix for further research into the application of reinforced mortars with electrical properties. Therefore, it can be concluded that the studied mix proportion has potential for the development of further research aimed at the application of mortars with electrical properties. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Determinação da capacidade de carga das camadas de argamassa obtidas por impressão 3D Carasek, Helena Araújo, Renato Costa Resumo em Português: Resumo Esta pesquisa visa avaliar a sensibilidade e a repetibilidade do método Unconfined Uniaxial Compressive Test (UUCT) na caracterização de argamassas para impressão 3D ainda no estado fresco e, a partir dos resultados, realizar uma simulação da capacidade de carga em aplicação prática, determinando a altura máxima de impressão em função de diferentes níveis de deformação das camadas. O programa experimental contemplou seis formulações de argamassa, variando a relação água/ligante e o teor de areia. As misturas foram submetidas a ensaios de resistência à compressão axial em quatro idades (15, 30, 60 e 90 minutos), totalizando 24 condições de análise. A repetibilidade do método foi verificada a partir de 12 réplicas de uma mesma condição experimental. Os resultados indicaram que o UUCT é sensível às diferenças de comportamento entre as argamassas analisadas, apresentando adequada acurácia e repetibilidade, com coeficiente de variação de 6%. As simulações mostraram que as argamassas suportaram deformações entre 10% e 24%, correspondendo a alturas de impressão entre 0,63 e 1,67 m. Dessa forma, o método UUCT demonstrou-se uma ferramenta eficaz tanto para a caracterização de argamassas quanto para o planejamento e a previsão do comportamento em aplicações reais de impressão 3D em obra.Resumo em Inglês: Abstract This research aims to assess the sensitivity and repeatability of the Unconfined Uniaxial Compressive Test (UUCT) for characterizing fresh mortars used in 3D printing. Based on the test results, load-bearing capacity was simulated under practical conditions to determine the maximum printable height as a function of different levels of layer deformation. The experimental program included six mortar formulations with variations in the water/binder ratio and sand content. The mixtures were tested for axial compressive strength at four hydration times (15, 30, 60, and 90 minutes), resulting in 24 experimental conditions. Method repeatability was verified using 12 replicates of a single condition. The results demonstrated that the UUCT is sensitive to behavioral differences among mortars, with adequate accuracy and repeatability, achieving a coefficient of variation of 6%. Simulations indicated that the mortars supported deformations ranging from 10% to 24%, corresponding to maximum printable heights between 0.63 and 1.67 m. Therefore, the UUCT proved to be an effective tool not only for mortar characterization but also for planning and predicting on-site behavior in real-scale 3D printing applications. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Desempenho higrotérmico de fachada com argamassa térmica em Porto Alegre e em Lisboa Bersch, Jéssica Deise Masuero, Angela Borges Dal Molin, Denise Flores-Colen, Inês Resumo em Português: Resumo Este estudo avaliou o comportamento higrotérmico de fachadas revestidas com argamassa térmica contendo agregados de cortiça expandida, submetidas às condições climáticas de Porto Alegre (Brasil) e Lisboa (Portugal). Argamassas térmicas apresentam condutibilidade inferior às convencionais, oferecendo potencial para conforto térmico, eficiência energética e maior sustentabilidade quando produzidas com materiais biológicos, como a cortiça. Simulações numéricas com o software WUFI Pro 7.1 quantificaram transporte de calor e umidade em uma parede cerâmica dupla com camada de ar não ventilada. Os resultados indicaram teores de umidade mais elevados em Lisboa, com a fachada norte apresentando desempenho similar à sul de Porto Alegre, principalmente devido à chuva dirigida. Não foram identificados riscos de desenvolvimento de fungos na superfície interna. O potencial de condensação externa, avaliado pelo número de horas com umidade relativa de 100% na superfície externa, foi maior nas fachadas sul, com intensidade três a quatro vezes superior em Lisboa. Os coeficientes mensais de transmitância térmica atenderam às normas locais, exceto em alguns meses de verão. As argamassas térmicas mostraram-se viáveis, mas recomenda-se otimização do estudo considerando absorção de água dos acabamentos, condutibilidade térmica e permeabilidade ao vapor dependentes da temperatura e umidade, condições interiores reais, e ventilação na camada de ar.Resumo em Inglês: Abstract This study evaluated the hygrothermal performance of façades coated with thermal mortar containing expanded cork aggregates. The façades were exposed to the climatic conditions of Porto Alegre (Brazil) and Lisbon (Portugal). Thermal mortars have lower thermal conductivity than conventional ones. This property offers potential for improved thermal comfort, enhanced energy efficiency, and greater sustainability when produced with bio-based materials such as cork. Numerical simulations with WUFI Pro 7.1 quantified heat and moisture transport in a double ceramic wall with an unventilated air layer. Results showed higher moisture contents in Lisbon. The north façade in Lisbon performed similarly to the south façade of Porto Alegre, mainly due to wind-driven rain. No risks of mold growth were identified on the interior surface. External condensation was assessed by hours at 100% relative humidity on exterior surfaces. The south façades recorded more hours, three to four times more frequent in Lisbon. Monthly thermal transmittance coefficients met local standards except in some summer months. Thermal mortars were viable under these conditions. Further optimization is recommended by considering water absorption of finishes, temperature- and moisture-dependent thermal conductivity and vapor permeability, real interior conditions, and ventilation within the air layer. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Análise comparative das propriedades reológicas e mecânicas de três argamassas autonivelantes comerciais Casali, Juliana Machado Nunes, Lucas Eliã Silveira, Luis Gustavo Rosa, Alice Cordeiro da Reichmann, Amanda da Maia Calçada, Luciana Maltez Resumo em Português: Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar três argamassas autonivelantes industrializadas comercializadas. A mistura das argamassas foi realizada no reômetro Pheso permitindo avaliar a eficiência de mistura. As propriedades no estado fresco avaliadas foram: fluidez, espalhamento, parâmetros reológicos e tempo de regeneração. No estado endurecido foram avaliadas resistência à tração na flexão, resistência à compressão e módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados mostraram variações entre as eficiências de mistura sendo influenciada pela característica física das argamassas. Observou-se na avaliação de fluidez e espalhamento, que o tempo obtido pelo cilindro espanhol demonstrou as correlações mais fortes e consistentes. Essa maior precisão é comprovada pelo número de relações significativas observadas, abrangendo parâmetros físicos, de mistura e reológicos. As variações observadas entre as argamassas indicam que cada formulação possui características únicas, inclusive com tempo de regeneração distintos. Por exemplo, a argamassa 1, com menor tempo de regeneração, apresentou maiores tensões de escoamento e viscosidade, com maior resistência à flexão. Essa constatação destaca que a ausência de uma norma brasileira específica, exige que os usuários compreendam completamente as propriedades do material para garantir a aplicação correta e a conformidade com as especificações do projeto.Resumo em Inglês: Abstract The objective of this study was to evaluate three commercially available self-leveling mortars. Mixing was performed using a Pheso rheometer, which enabled the assessment of mixing efficiency. In the fresh state, the evaluated properties included fluidity, spreadability, rheological parameters, and regeneration time. In the hardened state, flexural tensile strength, compressive strength, and dynamic modulus of elasticity were measured. The results revealed significant variations in mixing efficiency, influenced by the physical characteristics of the mortars. Among all the fluidity and spread tests, the time measured using the Spanish cylinder exhibited the strongest and most consistent correlations. This greater precision was supported by the number of significant relationships observed across physical, mixing, and rheological parameters. The variations found among the mortars demonstrate that each formulation exhibits distinct characteristics, including variations in regeneration time. For example, mortar 1, with a shorter regeneration time, exhibited higher yield stresses and viscosity, with greater flexural strength. This finding highlights that the absence of specific Brazilian standardization require the users of this mortar type to have good knowledge about the material properties to ensure correct application and compliance with project specifications. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Desempenho termoacústico e potencial de captura de CO2 em argamassas leves com adição de nanocelulose bacteriana Soares, Thalian Valente Effting, Carmeane Schackow, Adilson Resumo em Português: Resumo Este estudo investigou as propriedades de argamassas leves à base de cimento Portland, vermiculita e celulose bacteriana nanofibrilada (BNFC), um biopolímero sustentável produzido por bactérias. Foram avaliadas concentrações de 0,05%, 0,15% e 0,25% de BNFC. A morfologia da microestrutura foi investigada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), enquanto a análise térmica e o estudo da captura de CO2 foram realizados por análise térmica diferencial e termogravimetria (DTA/TG). A incorporação de BNFC aumentou levemente a consistência (de 255 até 262 mm), mantendo a trabalhabilidade, e promoveu redução de microporos e maior formação de produtos de hidratação de cimento. Considerando que o efeito da nanocelulose é mais microscópico do que macroscópico, observou-se uma leve redução nas resistências mecânicas em relação à mistura de referência. A adição de BNFC aumentou a densidade da massa aparente e a condutividade térmica (0,48 para 0,63 W/m·K), enquanto o desempenho acústico apresentou variações, com menor perda de transmissão em altas frequências. A BNFC (no teor de 0,25%) contribuiu para a captura de CO2 ao aumentar a formação de carbonato de cálcio, elevando o teor de CaCO3 de 0,10% para 6,03%. Os resultados indicam que a BNFC é um aditivo promissor para argamassas leves, capaz de melhorar coesão, durabilidade e eficiência funcional.Resumo em Inglês: Abstract This study investigated the properties of lightweight mortars based on Portland cement, vermiculite, and bacterial nanofibrillated cellulose (BNFC), a sustainable biopolymer produced by bacteria. BNFC concentrations of 0.05%, 0.15%, and 0.25% were evaluated. The microstructure morphology was examined using scanning electron microscopy (SEM), while thermal analysis and CO2 capture studies were performed using differential thermal analysis and thermogravimetry (DTA/TG). The incorporation of BNFC slightly increased consistency (from 255 to 262 mm), maintaining workability, while reducing microporosity and promoting greater formation of cement hydration products. Considering that the effect of nanocellulose is more microscopic than macroscopic, a slight reduction in mechanical strengths was observed compared to the reference mixture. The addition of BNFC increased bulk density and thermal conductivity (from 0.48 to 0.63 W/m·K), while acoustic performance showed variations, with lower transmission loss at high frequencies. BNFC (at 0.25% content) contributed to CO2 capture by enhancing calcium carbonate formation, raising CaCO3 content from 0.10% to 6.03%. These results indicate that BNFC is a promising additive for lightweight mortars, capable of improving cohesion, durability, and functional efficiency. |
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Special issue: the best papers of SBTA 2025 Substituição de resíduos de vidro em argamassas para revestimentos internos: efeitos reológicos e mecânicos Fideles, Bruna Tayna Macedo Melo, Abcael Ronald Santos Guedes, Kamilla Gonçalves Cabral, Antônio Eduardo Bezerra Resumo em Português: Resumo A utilização de resíduos em concretos e argamassas é uma alternativa ambiental e economicamente vantajosa, ao reduzir o consumo de cimento e preservar os agregados naturais. Este estudo investigou os efeitos do uso de diferentes resíduos de vidro nas propriedades de argamassas para revestimento interno, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Foram avaliados quatro tipos de resíduos de vidro, sendo o empacotamento dos grãos e a porcentagem ótima de substituição determinados por meio de um software, utilizando como base uma argamassa comercial de referência. As argamassas produzidas foram caracterizadas por meio de ensaios de consistência, reologia (reômetro Pheso e squeeze-flow), densidade de massa, teor de ar incorporado, resistências à tração na flexão, à compressão e de aderência à tração. Os resultados indicaram que todas as formulações apresentaram comportamento pseudoplástico. As misturas com vidro exibiram menores torques e índices de consistência em comparação à referência, sugerindo melhoria na trabalhabilidade. Além disso, todas as argamassas com vidro apresentaram resultados adequados para aplicação em revestimentos internos, com destaque para casos específicos de aumento da resistência à tração na flexão. Conclui-se que a incorporação de resíduos de vidro em argamassas é tecnicamente viável, contribuindo para ganhos de desempenho e sustentabilidade.Resumo em Inglês: Abstract The use of waste materials in concrete and mortar is environmentally and economically advantageous, as it reduces cement consumption and preserves natural aggregates. This study investigated the effects of using different types of glass waste on the properties of mortars for internal coatings, in both fresh and hardened states. Four types of glass waste were evaluated, with particle packing and the optimal replacement percentage determined using a software, based on a commercial reference mortar. The produced mortars were characterized through consistency tests, rheology (Pheso rheometer and squeeze-flow), specific gravity, air content, flexural strength, compressive strength and pull-off adhesion strength. Results indicated that all formulations showed pseudoplastic behavior. Mortars with glass waste showed lower torques and consistency indexes compared to the reference, suggesting improved workability. Furthermore, all glass-containing mortars demonstrated adequate performance for internal coating applications, with some mixtures showing specific improvements in flexural tensile strength. It is concluded that the incorporation of glass waste in mortars is technically feasible, contributing to both performance enhancement and sustainability in the construction sector. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Caracterizando perfis transversais de velocidade superficial em mesas d’água: da visualização qualitativa à análise quantitativa Gonçalves, Emanuel Kallyohan Soares Lofrano, Fábio Cunha Marguti, André Luiz Rossi, Michele Marta Resumo em Português: Resumo Mesas d’água têm sido empregadas na avaliação qualitativa da ventilação natural no projeto arquitetônico. Entretanto, seu estabelecimento enquanto instrumentos quantitativos ainda requer melhorias metodológicas quanto à definição de condições de contorno e de semelhança. Este estudo caracteriza perfis de velocidade superficial na mesa d’água por meio de flutuadores, técnica economicamente acessível e fundamentada em normas hidrométricas, a fim de verificar se a variação transversal dessas velocidades é compatível com previsões teóricas de escoamento livre. Diferentes vazões e posições transversais foram avaliadas utilizando corpos de prova cúbicos e hemisféricos. Constatou-se redução estatisticamente significativa da velocidade em direção às paredes do canal, em consonância com princípios de desenvolvimento da camada limite e efeitos de correntes secundárias documentados. O corpo cúbico apresentou medições mais consistentes, enquanto o hemisférico apresentou maiores velocidades médias e variância, sugerindo compromisso entre representação cinemática e reprodutibilidade das medições. Os resultados indicam que a velocidade tende à uniformidade no centro do canal, possibilitando a determinação de zonas para posicionamento de modelos e de taxas de obstrução.Resumo em Inglês: Abstract Water table experiments have been applied as qualitative tools for natural ventilation assessment in architectural design. However, methodological consolidation for establishing them as quantitative analysis instruments remains incomplete, particularly regarding boundary condition definition and similarity requirements. This study characterizes surface velocity profiles in water table experiments through floater-based measurement, an economically accessible technique grounded in hydrometric standards, to verify whether transverse surface velocity variation conforms to open-channel hydraulic theory predictions. Diverse flow rates and transverse positions were evaluated using cubic and hemispherical test body geometries. Statistical analysis confirmed significant velocity reduction toward channel walls, consistent with boundary layer development principles and secondary current effects documented in open-channel flow theory. The cubic body exhibited more consistent measurement patterns, while the hemispherical body demonstrated higher mean velocities but greater variance, suggesting trade-offs between kinematic representation and measurement reproducibility. Results establish that surface velocity approaches uniformity in the central channel region, enabling identification of appropriate model placement zones and defensible obstruction rates. Integration with hydraulic theory, particularly velocity dip and aspect ratio effects, grounds results in established principles. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Sala de aula saudável: validação de dispositivo para monitoramento da taxa de renovação do ar Xavier, Eric Loque Magalhães Pagel, Erica Coelho Martins, Ramon Silva Resumo em Português: Resumo O aumento das temperaturas externas decorrente do aquecimento global e o uso intensivo de sistemas de climatização sem taxas adequadas de renovação do ar interior em escolas evidenciam a necessidade de monitoramento da qualidade do ar interior. O presente estudo apresenta a validação de um dispositivo IoT (Internet of Things) de baixo custo denominado Sala de Aula Saudável, desenvolvido para estimar a taxa de renovação de ar por hora e indicar, em tempo real, a necessidade de ações corretivas como a abertura controlada de portas e janelas. Este experimento de validação foi conduzido por meio de medições de dióxido de carbono (CO₂), temperatura do ar e umidade relativa, que foram comparadas com aquelas obtidas por um instrumento de referência. Os resultados demonstraram elevada correlação entre as medições, o que confirma a confiabilidade do dispositivo como solução acessível e aplicável ao monitoramento contínuo da qualidade do ar em ambientes educacionais, apoiando a tomada de decisão na gestão da renovação do ar interior e contribuindo para a promoção de ambientes internos mais adequados à saúde.Resumo em Inglês: Abstract The increase in outdoor temperatures resulting from global warming, together the intensive use of HVAC systems without an adequate air change rate in schools have highlighted the need to monitor indoor air quality. This study presents the validation of a low-cost IoT (Internet of Things) device, named Healthy Classroom, developed to estimate the air change rate and indicate, in real-time, the need for corrective actions such as the controlled opening of doors and windows. The validation experiment was conducted through measurements of carbon dioxide (CO₂), air temperature, and relative humidity, which were compared with those obtained from a reference instrument. The results demonstrated a strong correlation between the measurements, confirming the reliability of the device as an accessible and applicable solution for continuous monitoring of indoor air quality in educational settings, supporting informed ventilation management and the promotion of health-promoting indoor environments. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Tradução da geometria da insolação por meio de cartas solares estereográficas: uma abordagem de modelagem física Esposito, Luigi Gomes Rossi, Michele Marta Resumo em Português: Resumo A dificuldade recorrente na compreensão da projeção estereográfica e na leitura de cartas solares compromete a assimilação dos princípios da geometria da insolação durante a formação em Arquitetura e Urbanismo e limita sua aplicação no processo projetual. Este estudo apresenta o desenvolvimento de um modelo físico reduzido didático que traduz a geometria da insolação, um fenômeno tridimensional, em sua representação gráfica bidimensional por meio da carta solar baseada na projeção estereográfica. O método compreende cinco etapas: (i) definição da forma e materialidade; (ii) da interatividade e dos componentes móveis; (iii) implementação da projeção estereográfica; (iv) reforços estruturais e adaptação a diferentes latitudes; e (v) elaboração de material de apoio. A principal contribuição deste trabalho reside no desenvolvimento de um modelo de baixo custo, acompanhado de documentação completa e aberta, que favorece sua reprodução e adoção em diversos contextos educacionais. A aplicação preliminar do modelo indicou potencial para investigações futuras, especialmente quanto à variação de materialidades e à integração com sistemas de iluminação quando utilizado como heliodon. Adicionalmente, recomenda-se a realização de estudos de validação com metodologias quantitativas e/ou qualitativas robustas para avaliar sua efetividade no processo de ensino–aprendizagem.Resumo em Inglês: Abstract The recurring difficulty in understanding stereographic projection and in reading solar charts compromises the assimilation of solar geometry principles within Architecture and Urbanism education programs and limits their subsequent application in the design process. This study presents the development of a reduced-scale didactic physical model that represents solar geometry by mapping a three-dimensional physical phenomenon onto a two-dimensional graphical representation through a solar chart based on stereographic projection. The methodological approach comprises five stages: (i) definition of form and materiality; (ii) interactivity and movable components; (iii) implementation of the stereographic projection; (iv) structural reinforcement and adaptation to different latitudes; and (v) preparation of supporting materials. The main contribution of this work resides in the development of a low-cost model, accompanied by open-source documentation, thereby facilitating replication and adoption across diverse educational contexts. The preliminary application of the model indicates potential for future investigations, particularly regarding material variations and the integration of lighting systems when the model is employed as a heliodon. Further validation studies using either robust quantitative or qualitative methodologies, or a combination of both, are recommended to assess its effectiveness within the teaching–learning process. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 As casas de Severiano Mário Porto na Amazônia setentrional: análises a partir do desempenho térmico e luminoso Medeiros, Ayana Dantas de Amorim, Cláudia Naves David Gutierre, Ivone da Silva Neves, Adan Henrique Quaresma Resumo em Português: Resumo Este estudo analisa a arquitetura residencial de Severiano Mário Porto na região mais setentrional do Brasil, com o objetivo de avaliar seu desempenho térmico e lumínico. A pesquisa fundamenta-se em levantamentos documentais, análises preliminares de parâmetros geométricos e de envoltória, bem como em simulações computacionais de desempenho realizadas por meio do software DesignBuilder, utilizando os motores EnergyPlus e Radiance. Os resultados indicam desempenho térmico insatisfatório nas salas de estar, atribuído principalmente aos elevados ganhos térmicos provenientes dos sistemas de cobertura e das áreas envidraçadas, mesmo quando associadas a dispositivos de sombreamento. Os dormitórios apresentam desempenho térmico comparativamente superior. O desempenho lumínico revela elevada variabilidade entre os projetos, demonstrando que o aumento das áreas envidraçadas tende a melhorar os níveis de iluminação natural. A principal contribuição científica do artigo consiste em evidenciar a interdependência entre o desempenho térmico e o desempenho lumínico, oferecendo uma perspectiva crítica baseada em desempenho que problematiza interpretações idealizadas da arquitetura na região amazônica. Ao identificar as condições em que determinados parâmetros de projeto se mostram mais eficazes, a pesquisa atualiza o legado de Severiano Mário Porto e sugere ajustes alinhados aos princípios climáticos que fundamentam sua obra.Resumo em Inglês: Abstract This study examines the residential architecture of Severiano Mário Porto in the northernmost region of Brazil, with the aim of assessing its thermal and daylight performance. The research is based on documentary surveys, preliminary analysis of geometric and envelope parameters, and computational simulations of performance conducted using DesignBuilder software with EnergyPlus and Radiance engines. The results indicate poor thermal performance in living rooms, primarily attributable to high thermal gains from roofing systems and glazed areas, even when associated with shading devices. Bedrooms exhibit comparatively better thermal performance. Daylighting performance shows high variability among the projects, demonstrating that increases in glazed areas tend to improve daylight levels. The main scientific contribution of the article lies in demonstrating the interdependence between thermal and daylight performance, offering a performance-based critical perspective that challenges idealized interpretations of architecture in the Amazon region. By identifying when certain design parameters are most effective, this research updates Severiano Mario Porto legacy and suggests adjustments aligned with the climatic principles of his work. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Desafios da iluminação natural em habitações de interesse social no Brasil: lições de normas recentes Bagio, Júlia Faustino, Milena Varela Ramos, Greici Bavaresco, Mateus Geraldi, Matheus Soares De Vecchi, Renata Melo, Ana Paula Lamberts, Roberto Resumo em Português: Resumo Este estudo avalia o desempenho lumínico de habitações de interesse social no Brasil, conforme a nova proposta para a Seção 13 da NBR 15575-1 e os requisitos de projeto introduzidos pela Portaria MCID nº 725/2023. Duas tipologias de edificação multifamiliar foram analisadas em três cidades (Florianópolis, Cuiabá e Recife) por meio de simulações anuais baseadas em dados climáticos, considerando variações de entorno, topografia e orientação solar. Dois cenários foram avaliados: uma configuração pré-portaria e outra pós-portaria, com a aplicação dos parâmetros estabelecidos. A pesquisa apresenta uma abordagem metodológica inovadora que integra variáveis arquitetônicas e urbanas para investigar como os critérios normativos de projeto influenciam a disponibilidade de luz natural em ambientes internos. Foi desenvolvida uma plataforma de acesso aberto em Power BI para análise dos dados. Os resultados indicaram maior número de não conformidades nas salas das edificações pós-portaria, especialmente nos pavimentos inferiores e em entornos mais adensados. Terrenos inclinados intensificaram os efeitos de sombreamento, enquanto latitude e nebulosidade ampliaram as diferenças entre cidades. Os achados revelam uma lacuna entre os parâmetros normativos e o desempenho lumínico, reforçando a necessidade de revisão das normas e de estratégias arquitetônicas complementares para garantir adequada disponibilidade de luz natural em futuras habitações de interesse social.Resumo em Inglês: Abstract This study assesses the daylight performance of Brazilian social housing according to the proposed Section 13 of NBR 15575-1 and the design requirements introduced by Ordinance MCID No. 725/2023. Two building typologies were analyzed in three cities (Cuiabá, Florianópolis and Recife) through annual climate-based simulations, considering variations in surroundings, topography and solar orientation. Two scenarios were assessed: a pre-ordinance baseline and a post-ordinance configuration implementing the prescribed requirements. The research introduces an innovative methodological framework that integrates architectural and urban variables to explore how regulatory design criteria influence daylight availability. An open-access Power BI platform was developed to explore simulation data. Results showed that the living rooms of post-ordinance buildings had more non-compliances with the standard, particularly on lower floors and denser surroundings. Sloped terrains increased shading effects, while latitude and cloudiness amplified intercity differences. The findings indicate a mismatch between regulatory parameters and daylight performance, particularly for the minimum spacing between buildings prescribed by the ordinance. The study highlights the need to revise standards and integrate complementary architectural strategies to ensure adequate daylight availability in future social housing developments. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Processo de conversão de escaneamento laser em modelos BIM para geração de simulações energéticas Bertoldi, Natália Dâmaso Roque, Pedro Thiago Silva, Antonio César Silveira Baptista da Dalla Vecchia, Luisa Rodrigues Félix Resumo em Português: Resumo Este estudo tem por objetivo construir um fluxo de trabalho sistematizado para a conversão de escaneamentos a laser, capturados por dispositivos móveis equipados com sensor LiDAR (Light Detection and Ranging), em modelos BIM compatíveis com simulações energéticas no Autodesk Revit. A metodologia emprega o aplicativo pCon-Scan para gerar modelos tridimensionais, que são posteriormente interpretados e convertidos em geometrias paramétricas no Revit por meio de scripts em Python desenvolvidos no Dynamo. O processo foi desenvolvido a partir de testes iterativos, aplicados inicialmente em ambientes isolados e, posteriormente, em um edifício completo. Os resultados indicaram maior precisão e consistência nos modelos de ambientes únicos, enquanto as varreduras simultâneas de múltiplos espaços apresentaram certas limitações geométricas. Ainda assim, o fluxo demonstrou elevado potencial de automação, reduzindo etapas manuais e garantindo compatibilidade direta com a ferramenta “Systems Analysis” do Revit. O processo encontra-se atualmente em fase de aprimoramento, buscando otimizações que aumentem sua eficiência, acessibilidade e integração para a etiquetagem energética de edificações existentes.Resumo em Inglês: Abstract This study aims to develop a systematized workflow for converting laser scans, captured with mobile devices equipped with a LiDAR (Light Detection and Ranging) sensor, into BIM models compatible with energy simulations in Autodesk Revit. The methodology employs the pCon-Scan application to generate three-dimensional models, which are subsequently interpreted and converted into parametric geometries in Revit using Python scripts developed within Dynamo. The process was developed through iterative testing, initially applied to isolated environments and later extended to an entire building. The results indicated greater accuracy and consistency in single-environment models, while simultaneous scans of multiple spaces revealed certain geometric limitations. Nevertheless, the workflow demonstrated strong potential for automation, reducing manual steps and ensuring direct compatibility with Revit’s “Systems Analysis” tool. The process is currently in a refinement phase, seeking optimizations that enhance its efficiency, accessibility, and integration for the energy labeling of existing buildings. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Paisagem sonora como elemento da experiência museológica: estudo de caso no Museu do Ipiranga Michalski, Ranny Loureiro Xavier Nascimento Barbo, Marselle Miyazaki, Juliana Alves Resumo em Português: Resumo Museus unem educação, entretenimento e exposição na experiência do visitante. A paisagem sonora em ambientes museológicos afeta a interpretação da arte e a fruição espacial. A caracterização acústica desses espaços justifica-se, portanto, por orientar projetos segundo preceitos de conforto acústico. Este estudo objetiva avaliar quantitativa e qualitativamente a experiência do visitante perante a paisagem sonora museológica. O estudo de caso ocorreu no Salão Nobre do Museu do Ipiranga, na cidade de São Paulo, em dia aberto à visitação, com medições acústicas e aplicação de questionários, segundo a norma ISO 12913 e um método simplificado da norma brasileira NBR 10152. Os resultados fornecem nível de pressão sonora contínuo equivalente com ponderação A médio de 61,3 dB, acima das recomendações normativas brasileiras para museus. Com relação à identificação das fontes sonoras percebidas, a maioria do público respondente identificou sons de atividades humanas, ao passo que sons naturais foram minimamente percebidos. Apesar do valor acima do recomendado, a paisagem sonora do ambiente foi avaliada como agradável. Este trabalho contribui para futuras investigações e reforça a relevância da paisagem sonora em projetos de museus.Resumo em Inglês: Abstract Museums combine education, entertainment, and exhibition in the visitor experience. The soundscape in museological environments affects the interpretation of art and the spatial enjoyment. The acoustic characterization of these spaces is therefore justified, as it guides projects according to principles of acoustic comfort. This study aims to quantitatively and qualitatively assess the visitor experience in relation to the museum’s soundscape. The case study was conducted in the Noble Hall of the Ipiranga Museum in São Paulo city, on a day open to visitors, with acoustic measurements and questionnaire application, according to ISO 12913 and a simplified method from the Brazilian standard NBR 10152. The results show an A-weighted equivalent continuous sound pressure level averaging 61.3 dB, above the values recommended by the Brazilian standard for museums. Concerning the identification of perceived sound sources, most of the visitors identified sounds of human activities, whereas natural sounds were minimally perceived. Although the value was above the recommended level, the environment soundscape was evaluated as pleasant. This work contributes to future research and reinforces the relevance of the soundscape in museum projects. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Transformações urbanas e acessibilidade solar: um estudo sobre Florianópolis Domingos, Renata Mansuelo Alves Mariano, Pedro Oscar Pizzetti Pereira, Fernando Oscar Ruttkay Resumo em Português: Resumo Este estudo analisa a evolução da acessibilidade à radiação solar em um centro urbano, considerando cenários passados, presentes e um cenário futuro hipotético. Utilizando ferramentas de planejamento urbano, como o Spacemate, avalia-se o impacto da morfologia urbana na disponibilidade de radiação solar. A pesquisa é conduzida em Florianópolis, e a abordagem metodológica inclui o mapeamento da área, a modelagem de cenários passados e futuros, simulações dinâmicas anuais e a avaliação dos resultados obtidos. Os dados encontrados demonstram que as contínuas modificações urbanas ocasionaram uma redução expressiva da radiação solar disponível por metro quadrado edificado, principalmente em edificações de grande altura e com maior densidade, atingindo uma diminuição de 64% em comparação a 2003. Isso evidencia a necessidade urgente de incorporar a acessibilidade à radiação solar no planejamento urbano, a fim de promover cidades mais sustentáveis e adaptadas ao clima, por meio de estratégias que mitiguem os impactos negativos do adensamento excessivo.Resumo em Inglês: Abstract This study investigates the evolution of solar radiation accessibility in an urban context by analyzing past, present, and hypothetical future scenarios. Urban planning tools, including the Spacemate diagram, are employed to assess how urban morphology influences the availability of solar radiation. The case study is conducted in Florianópolis, Brazil, and the methodological framework integrates spatial mapping, historical and prospective scenario modeling, annual dynamic solar simulations, and a systematic evaluation of the resulting data. The results indicate that ongoing urban transformations have led to a substantial reduction in solar radiation availability per square meter of built area, particularly in high-rise and high-density developments. Compared to the 2003 scenario, reductions of up to 64% are observed in the projected future scenario. These findings highlight the urgent need to incorporate solar accessibility criteria into urban planning instruments to support climate-adaptive and energy-efficient cities. Integrating solar radiation parameters into urban regulations may help mitigate the negative impacts of excessive densification while promoting more sustainable patterns of urban development. |
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Special issue: the best papers of ENCAC 2025 Análise integrada do desempenho higrotérmico, concentração de CO2 e ocorrência de fungos filamentosos em Habitação de Interesse Social na Zona Bioclimática 2R Beber, Luciane Andreola Franz, Luis Antonio dos Santos Duarte, Carolina de Mesquita Bernardes, Luiza Coutinho Meller, Gabriela Ziebell, Clarissa Sartori Silva, Antonio Cesar Silveira Baptista da Cunha, Eduardo Grala da Mendes, Nathan Resumo em Português: Resumo O estudo avalia a qualidade do ar interior em habitações de interesse social localizadas em Pelotas/RS, considerando a proliferação de fungos filamentosos e a concentração de dióxido de carbono em dois ambientes internos de uma edificação com paredes de concreto moldadas in loco. A pesquisa foi desenvolvida por meio de simulações computacionais, utilizando os programas EnergyPlus, WUFI-Pro e WUFI-Bio, com propriedades térmicas do concreto obtidas a partir de ensaios laboratoriais. A orientação solar da edificação foi considerada para a definição das paredes internas mais críticas quanto à incidência de radiação e às condições higrotérmicas internas. Os resultados indicaram diferenças no desempenho higrotérmico das superfícies internas analisadas, sendo observada maior propensão à ocorrência de condensação superficial interna e a processos de degradação associados à umidade, como o favorecimento ao crescimento fúngico. A análise das isopletas evidenciou variações relevantes nos níveis de umidade superficial ao longo do período simulado, indicando condições favoráveis ao crescimento de fungos filamentosos e reforçando a necessidade de estratégias como ventilação adequada e o uso de materiais e revestimentos com melhor desempenho higrotérmico. Observou-se, ainda, que o aumento do set point de temperatura de 19 °C para 25 °C intensifica o risco de proliferação fúngica e a concentração de CO2, especialmente em cenários sem ventilação.Resumo em Inglês: Abstract The study evaluates indoor air quality in social housing units located in Pelotas/RS, considering the proliferation of filamentous fungi and the concentration of carbon dioxide in two indoor environments of a building with cast-in-place concrete walls. The research was developed through computational simulations using the EnergyPlus, WUFI - 2Pro, and WUFI - Bio software, with the thermal properties of the concrete obtained from laboratory tests. The building’s solar orientation was considered to define the most critical internal walls in terms of radiation incidence and indoor hygrothermal conditions. The results indicated differences in the hygrothermal performance of the analyzed internal surfaces, with a greater propensity for the occurrence of internal surface condensation and moisture-related degradation processes, such as the promotion of fungal growth. The isopleth analysis showed relevant variations in surface moisture levels throughout the simulated period, indicating favorable conditions for the growth of filamentous fungi and reinforcing the need for strategies such as adequate ventilation and the use of materials and coatings with better hygrothermal performance. It was also observed that increasing the temperature setpoint from 19 °C to 25 °C intensifies the risk of fungal proliferation and CO2 concentration, especially in scenarios without ventilation. |
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Special issue: the best papers of SISPRED 2025 Predição do consumo residencial de água e energia elétrica: um estudo de caso com séries temporais Cesconetto, Aline da Rosa Fleischmann, Lucas Henrique Henning, Elisa Kalbusch, Andreza Resumo em Português: Resumo A identificação de padrões de consumo de água e energia permite o desenvolvimento de medidas para promover o gerenciamento sustentável e eficiente destes recursos. Neste contexto, este artigo objetiva analisar a inter-relação entre o consumo residencial de água e de energia elétrica na cidade de Joinville, sul do Brasil, por meio da análise de séries temporais. O período estudado foi de janeiro de 2013 a março de 2024. A metodologia proposta inclui a obtenção de estatísticas descritivas, análise de correlação e de séries temporais. Foram aplicados às séries temporais os modelos de suavização exponencial e modelos autorregressivos de média móvel. Os resultados revelaram que as séries temporais do consumo de água e de energia elétrica têm a mesma estrutura no que tange à tendência e sazonalidade, com métricas de acurácia similares. Ainda, os dados das séries de consumo de água e de energia elétrica apresentam correlação positiva. Foi desenvolvido um aplicativo que permite realizar a predição do consumo de água e de energia elétrica usando as séries históricas. A metodologia proposta pode ser utilizada para análise e previsão do consumo de água e energia em outros contextos e outras localidades, contribuindo para gestão de recursos no ambiente construído.Resumo em Inglês: Abstract Identifying water and energy consumption patterns allows for the development of measures to promote the sustainable and efficient management of these resources. In this context, this article aims to analyze the relationship between residential water and electricity consumption in the city of Joinville, southern Brazil, using time series analysis. The studied period goes from January 2013 to March 2024. The proposed methodology includes descriptive statistics, correlation analysis and time series analysis. Exponential smoothing models and autoregressive moving average models were applied to the time series. The results revealed that the water and electricity consumption time series present the same structure regarding trend and seasonality, with similar accuracy metrics. Furthermore, the water and electricity consumption data show a positive correlation. A web application was developed to allow for the prediction of water and electricity consumption using time series data. The proposed methodology can be used to analyze and forecast water and electricity consumption in other contexts and locations, contributing to resource management in the built environment. |
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Special issue: the best papers of SISPRED 2025 Previsão de oferta de água clara para usos não potáveis em edificações: uma revisão da literatura Vieira, Mirele Santiago Sant’Ana, Daniel Carvalho, Danilo Vieira de Santana, Livia Resumo em Português: Resumo De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), o termo ‘água clara’ refere-se a efluentes gerados por sistemas térmicos (resfriamento e aquecimento) ou por sistemas laboratoriais de purificação de água (destilação e osmose reversa). Devido à sua baixa turbidez e às concentrações mínimas de matéria orgânica, a água clara pode constituir uma fonte alternativa viável para usos não potáveis em edificações. O objetivo deste estudo foi identificar e sistematizar os métodos existentes para a previsão da oferta de água clara em edificações, por meio de uma revisão narrativa e cumulativa da literatura. De modo geral, a água clara pode ser classificada em duas categorias principais: i) água clara descartada, proveniente de destiladores de água ou de sistemas de osmose reversa para hemodiálise; e ii) água clara condensada, produzida por sistemas de ar-condicionado ou caldeiras. Os resultados indicam a ausência de métodos padronizados e validados para a previsão da geração tanto de água clara descartada quanto de condensado, o que limita sua implementação prática em sistemas prediais de água não potável. Embora os resultados indiquem que a água clara apresenta oportunidades promissoras para o seu aproveitamento em usos não potáveis, sua aplicação ainda é limitada pela insuficiência de dados empíricos e pela ausência de abordagens de previsão validadas. Ao sistematizar o conhecimento existente e identificar lacunas críticas de pesquisa, esta revisão oferece subsídios técnicos para o aprimoramento dos sistemas prediais de gestão da água e para a promoção de um uso mais sustentável dos recursos hídricos.Resumo em Inglês: Abstract According to the Brazilian Association of Technical Standards, the term ‘clearwater’ refers to effluents generated from thermal systems (cooling and heating) or from laboratory water purification systems (such as distillation and reverse osmosis). Given its low turbidity and minimal concentrations of organic matter, clearwater might serve as a viable alternative water source for non-potable end-uses in buildings. The aim of this study was to identify potential sources of clearwater and systematize the existing methods for forecasting clearwater supply for non-potable uses in buildings through a narrative and cumulative literature review. Overall, clearwater can be classified into two main categories: i) clearwater discharge, from laboratory water treatment processes such as water stills or haemodialysis reverse osmosis systems; and ii) clearwater condensate, produced by air-conditioning or boiler systems. Findings indicate a lack of standardized and validated methods for forecasting clearwater supply from reverse osmosis, distillation, air-conditioning and boiler systems, which constrains their practical integration into non-potable water systems. Even though results suggest that clearwater presents promising opportunities for non-potable uses, their application is limited by insufficient empirical data and the lack of validated forecasting approaches. By systematizing existing knowledge and identifying critical research gaps, this review provides technical insights to support the improvement of building-scale water management systems and to promote more sustainable use of water resources. |
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Special issue: the best papers of SISPRED 2025 Análise do uso de água em edifícios de uso misto em Brasília, Brasil Totugui, Natalia Boeger, Louise Sant’Ana, Daniel Resumo em Português: Resumo O principal objetivo deste estudo foi caracterizar o uso de água em edificações de uso misto em Brasília, Brasil, com base em suas características tipológicas e funcionais. Foram analisados os consumos mensais de água faturados no período de 2013 a 2019 em 181 estabelecimentos comerciais, 211 escritórios e 259 quitinetes. Também foram realizadas auditorias de uso final da água, com medições específicas por uso final, em 7 estabelecimentos comerciais, 3 escritórios e 6 quitinetes. As descargas sanitárias apresentaram as maiores taxas de consumo tanto nos escritórios (57%) quanto nas quitinetes (30%), embora as pias de cozinha tenham representado a maior parcela do consumo total de água do edifício (38%). O restaurante foi a atividade que mais consumiu água no edifício (34%), seguido pelas quitinetes (29%). Observou-se ampla heterogeneidade no consumo entre os estabelecimentos avaliados, influenciada pela área ocupada, número de funcionários, fluxo de clientes e grau de dependência de água nas atividades-fim. Os indicadores gerados fornecem subsídios para o dimensionamento de sistemas prediais e contribuem para a reflexão sobre o consumo de água em edificações de uso misto, auxiliando no aprimoramento da previsão da demanda urbana de água no Distrito Federal.Resumo em Inglês: Abstract The main objective of this study was to characterize water use for mixed-use buildings in Brasília, Brazil, based on their typological and functional characteristics. The invoiced monthly building water consumption between 2013 and 2019 was analysed in 181 commercial establishments, 211 offices, and 259 studio flats. End-use water audit with specific end-use metering were also performed in 7 commercial establishments, 3 offices, and 6 studio flats. Toilet flushing had the highest rate of consumption in both offices (57%) and studio flats (30%), although kitchen sinks accounted for the largest portion of the total water consumption in the building (38%). The restaurant was the activity that consumed the most water in the building (34%), followed by the studio flats (29%). A broad heterogeneity in consumption was observed among the evaluated establishments, influenced by the occupied area, number of employees, customer flow, and the degree of water dependency in the end-activities. The generated indicators provide subsidies for the dimensioning of building systems and assist in reflections on water consumption in mixed-use buildings, contributing to improve the prediction of urban water demand in the Federal District. |
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Special issue: the best paper of SISPRED 2025 Viabilidade econômica do sistema de aproveitamento de água pluvial em uma residência unifamiliar no Sul do Brasil Bezerra, Isabela Warmling Custódio, Diego Antônio Vaz, Igor Catão Martins Ghisi, Enedir Resumo em Português: Resumo O objetivo deste estudo foi analisar técnica e economicamente um sistema de aproveitamento de água pluvial em uma residência unifamiliar em Palhoça (SC). O método incluiu: levantamento do consumo e de usos finais de água da residência por meio de visitas técnicas e registros semanais; simulação no programa Netuno com dados pluviométricos históricos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET); e análise de viabilidade econômica baseada em tarifas locais e indicadores de valor presente líquido (VPL) e taxa interna de retorno (TIR). Os principais usos finais de água foram em bacias sanitárias (28,81%), lavadora de roupas (28,75%) e chuveiros (22,95%). Foram analisados dois cenários para o aproveitamento de água pluvial: o cenário 1, com bacias sanitárias, irrigação de jardim e máquina de lavar roupas; e o cenário 2, com apenas bacias sanitárias e irrigação de jardim. O sistema de aproveitamento de água pluvial, com reservatório inferior de 3.000 L e superior de 500 L, resultou em economia de água potável igual a 35,6% (cenário 1) e 23,3% (cenário 2). A análise financeira indicou viabilidade do investimento no cenário 1, com tempo de retorno de 55 meses, VPL positivo e TIR superior à Taxa Mínima de Atratividade. Conclui-se que a adoção do sistema é tecnicamente eficaz e economicamente vantajosa, contribuindo para a sustentabilidade no ambiente construído.Resumo em Inglês: Abstract This study aimed to conduct a technical and economic analysis of a rainwater-harvesting system for a single-family house in Palhoça, Southern Brazil. The methodology comprised: assessment of water consumption and end-uses through site visits and weekly records; simulation using the Netuno computer programme based on historical rainfall data from Brazilian National Institute of Meteorology (INMET); and an economic viability analysis using local tariff structures and financial indicators such as Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR). The main end-uses of water were toilet flushing (28.81%), washing machine (28.75%), and showers (22.95%). Two rainwater harvesting scenarios were evaluated: scenario 1 considered its use for toilet flushing, garden irrigation, and washing machine; scenario 2 limited the use to toilet flushing and garden irrigation. The rainwater harvesting system, considering a lower rainwater tank of 3,000 L and an upper tank of 500 L, resulted in potable water savings equal to 35.6% (scenario 1) and 23.3% (scenario 2). The economic analysis indicated that the investment was viable under scenario 1, with a payback period of 55 months, a positive NPV, and an IRR exceeding the Minimum Acceptable Rate of Return. It is concluded that the system is technically practical and economically advantageous, contributing to sustainability in the built environment. |
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Special issue: the best papers of SISPRED 2025 Análise integrada de fatores físicos e comportamentais do consumo de água em moradia estudantil universitária: um estudo via avaliação pós-ocupação e telemetria Silva, Rodrigo Emanuel Paula, Heber Martins de Resumo em Português: Resumo Este estudo tem como objetivo analisar os fatores físicos e comportamentais que influenciam o consumo de água doméstico em uma Moradia Universitária (MU), integrando Avaliação Pós-Ocupação (APO) e monitoramento por telemetria para identificar variáveis que modulam a demanda hídrica. Essa metodologia combinada foi utilizada para identificar os principais fatores físicos e sociodemográficos que modulam a demanda por água. A telemetria revelou e permitiu a rápida correção de vazamentos críticos em válvulas de descarga, que causavam consumo excessivo, resultando na estabilização do Índice de Consumo (IC per capita), o qual foi correlacionado com os dados socioeconômicos e hábitos de consumo dos moradores, coletados por questionário. O Walkthrough confirmou a presença de patologias construtivas (falha na impermeabilização) e lacunas em projeto (memoriais vagos). A APO indicou que, embora o número de moradores influencie o consumo total, a idade não é correlacionada com o IC per capita, mas o gênero sugere ser um fator modulador. A principal demanda dos usuários é a instalação de chuveiros adicionais, e a alta taxa de subsídio associada à origem da moradia anterior dos estudantes sugere a necessidade de campanhas de conscientização para combater o desperdício comportamental.Resumo em Inglês: Abstract This study aims to analyze the physical and behavioral factors influencing household water consumption in an university student housing (USH) facility, integrating Post-Occupancy Evaluation (POE) and telemetry monitoring to identify variables that modulate water demand. This combined methodology was utilized to identify the main physical and socio-demographic factors that modulate water demand. The telemetry system revealed and enabled the rapid correction of critical leaks in flush valves, which were causing excessive consumption, resulting in the stabilization of the Per Capita Consumption Index (CI). This CI was then correlated with the residents' socioeconomic data and consumption habits, collected via the questionnaire. The walkthrough confirmed the presence of construction pathologies (waterproofing failure) and project gaps (vague technical memoranda). The POE indicated that while the number of residents influences total consumption, age does not correlate with the per capita CI, though gender appears to be a modulating factor. The main user demand is the installation of additional showers, and the high subsidy rate, coupled with the students’ previous housing context, suggests the need for awareness campaigns to combat behavioral waste. |
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Special issue: the best papers of SISPRED 2025 Conformidade dos sistemas preventivos contra incêndios em instituição de ensino: um estudo de caso em Santa Catarina Matos, Ícaro Rocha de Vaz, Igor Catão Martins Custódio, Diego Antônio Ghisi, Enedir Resumo em Português: Resumo Este estudo avalia a conformidade dos sistemas de segurança contra incêndios em um prédio educacional no departamento de engenharia civil da Universidade Federal de Santa Catarina. Foram comparados os requisitos das normas de segurança contra incêndios de 1994, vigentes à época do plano de prevenção e proteção contra incêndios, com as instruções normativas atuais do Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina (CBMSC). A metodologia consistiu em inspeções in loco, na elaboração de uma planta da obra concluída e na aplicação de listas de verificação normativas. Os resultados mostraram que há importantes não conformidades, embora os sistemas de segurança necessários estejam instalados. Em particular, a desativação do banco de baterias inutiliza a iluminação de emergência e a sinalização de evacuação de um dos blocos. Ademais, alguns dos extintores estão obstruídos ou despressurizados, e os componentes dos hidrantes estão incompletos. Em geral, o edifício não cumpre as exigências de segurança para o seu perfil de ocupação, evidenciando a necessidade de manutenção e de atualização do plano de prevenção e proteção contra incêndios. As conclusões reforçam a importância da gestão contínua da segurança contra incêndios nas instituições de ensino a fim de garantir a segurança das pessoas e proteger os bens públicos.Resumo em Inglês: Abstract This study assesses the compliance of fire safety systems in an educational building in the civil engineering department of the Federal University of Santa Catarina. The requirements of the 1994 fire safety standards, in force at the time of the fire prevention and protection plan, were compared with the current normative instructions of the Military Fire Brigade of Santa Catarina. The methodology consisted of on-site inspections, preparation of a plan for completed work, and application of normative checklists. The results showed significant non-conformities, despite the necessary safety systems being in place. In particular, deactivating the battery bank renders the emergency lighting and evacuation signage in one of the blocks unusable. In addition, some of the fire extinguishers are obstructed or depressurised, and the fire hydrant components are incomplete. In general, the building does not meet the safety requirements for its occupancy profile, underscoring the need to maintain and update the fire prevention and protection plan. The conclusions reinforce the importance of continuous fire safety management in educational institutions to ensure people's safety and protect public property. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2025 Desempenho termomecânico e absorção de água de concretos com resíduo eletrônico como agregado graúdo Vieira, Julia Cordeiro Mourão, André Barroso Morais, Ivan Batista Soares Junior, Paulo Roberto Ribeiro Malaquias, Davi Eduardo Souza, Warley José de Rosas, Marialaura Herrera Peixoto, Ricardo André Fiorotti Lima, Weslley Eunathan Fernandes Gonzaga, Lourdiane Gontijo das Mercês Ludvig, Peter Resumo em Português: Resumo A crescente geração de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) e os impactos da extração de agregados naturais impulsionam a busca por concretos mais sustentáveis. Este estudo avalia se a substituição parcial do agregado graúdo por resíduos plásticos de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) provenientes de e-waste pode melhorar o desempenho térmico — especialmente a condutividade térmica — do concreto convencional, analisando também seus efeitos no comportamento mecânico e na absorção de água, a fim de identificar um teor ótimo de incorporação sem comprometer significativamente resistência e durabilidade. Foram produzidas misturas com 0%, 10%, 12,5% e 15% de ABS, avaliando-se trabalhabilidade, resistências à compressão e à tração, condutividade térmica, temperaturas superficiais, absorção de água e aspectos mesoestruturais. Os resultados indicaram redução progressiva das resistências mecânicas com o aumento do teor de ABS; entretanto, misturas com até 12,5% permaneceram adequadas para aplicações não estruturais. Observou-se melhoria do desempenho térmico, com redução da condutividade térmica, especialmente para 12,5% de substituição. Conclui-se que esse teor representa solução ótima, contribuindo para a compreensão do comportamento termo-mecânico de concretos com REEE e para o desenvolvimento de materiais cimentícios mais sustentáveis.Resumo em Inglês: Abstract The increasing generation of waste electrical and electronic equipment (e-waste) and the environmental impacts of natural aggregate extraction have driven the search for more sustainable concrete materials. This study evaluates whether the partial replacement of coarse aggregate with acrylonitrile butadiene styrene (ABS) plastic waste from e-waste can improve the thermal performance—particularly thermal conductivity—of conventional concrete, while assessing its effects on mechanical behavior and water absorption to identify an optimal incorporation level without significantly compromising strength and durability. Concrete mixtures with 0%, 10%, 12.5%, and 15% ABS were produced and evaluated in terms of workability, compressive and tensile strengths, thermal conductivity, surface temperatures, water absorption, and mesostructural characteristics. Results showed a progressive reduction in mechanical strength with increasing ABS content; however, mixtures with up to 12.5% replacement remained suitable for non-structural applications. Improved thermal performance was observed, with reduced thermal conductivity, especially at the 12.5% replacement level. This ratio is identified as an optimal solution, contributing to the understanding of the thermo-mechanical behavior of concrete incorporating e-waste and supporting the development of more sustainable cementitious materials. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2025 Otimização de misturas cimentícias com o resíduo dregs: aplicação do método de empacotamento Falcão, Juliane Rodrigues Melo, Rodrigo Henryque Reginato Quevedo Masuero, Angela Borges Dal Molin, Denise Carpena Coitinho Resumo em Português: Resumo O uso de resíduos industriais como materiais suplementares em sistemas cimentícios tem sido investigado como estratégia para reduzir o impacto ambiental associado à produção de cimento. Nesse contexto, este estudo avaliou o uso de resíduo dregs da indústria de celulose em misturas cimentícias ternárias otimizadas por métodos de empacotamento de partículas. As misturas foram projetadas utilizando o método de empacotamento úmido proposto por Wong e Kwan e o modelo analítico de De Larrard, com 25% de substituição parcial do cimento por combinações de escória granulada de alto-forno moída (GGBFS) e dregs, nos teores de 5%, 10% e 15%. As pastas foram avaliadas por meio de ensaios no estado fresco, resistência à compressão, análise termogravimétrica (TG/DTG) e indicadores ambientais. Os resultados indicaram redução da trabalhabilidade com o aumento do teor de dregs, associada à morfologia das partículas do resíduo. Ainda assim, o empacotamento otimizado das partículas contribuiu para manter o desempenho mecânico das misturas. A análise termogravimétrica indicou redução no teor de portlandita e aumento das frações carbonatadas nas misturas contendo o resíduo. As emissões de CO₂ diminuíram com o aumento da substituição do cimento. Dessa forma, os resultados indicam que o uso combinado de dregs e GGBFS pode contribuir para reduzir o consumo de cimento, mantendo o desempenho mecânico e promovendo benefícios ambientais.Resumo em Inglês: Abstract The use of industrial residues as supplementary materials in cementitious systems has been investigated as a strategy to reduce the environmental impact associated with cement production. In this context, this study evaluated the use of dregs waste from the pulp industry in ternary cementitious mixtures optimized using particle packing methods. The mixtures were designed using the wet packing method proposed by Wong and Kwan and the analytical model of De Larrard, with 25% partial replacement of cement by combinations of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and dregs at 5%, 10%, and 15%. The pastes were evaluated through fresh-state tests, compressive strength, thermogravimetric analysis (TG/DTG), and environmental indicators. The results indicated a reduction in workability with increasing dregs content, associated with the morphology of the residue particles. Nevertheless, the optimized particle packing helped maintain the mechanical performance of the mixtures. Thermogravimetric analysis indicated a reduction in portlandite content and an increase in carbonate fractions in the mixtures containing the residue. CO2 emissions decreased with increasing cement replacement levels. Therefore, the results indicate that the combined use of dregs and GGBFS may help reduce cement consumption while maintaining mechanical performance and promoting environmental benefits. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2025 Finos residuais como potenciais matérias-primas para cimentos M-S-H: beneficiamento e caracterização Carvalho, Victor Rezende Moura, Cristopher Antonio Martins de Rosas, Marialaura Herrera Barbosa, Maria Antônia Lopes Brigolini, Guilherme Jorge Defáveri, Keoma Bezerra, Augusto Cesar da Silva Peixoto, Ricardo André Fiorotti Resumo em Português: Resumo Este estudo apresenta a caracterização e uma estratégia de beneficiamento de finos residuais para aplicação na produção de ligantes de silicato de magnésio hidratado (M-S-H). Foram avaliados resíduos da mineração de quartzito (RQT) e pedra-sabão (RPS) e uma cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA). Inicialmente, as matérias-primas foram caracterizadas por FRX, DRX, FTIR, MEV/EDS e Termogravimetria. Em seguida, as amostras foram submetidas a um estudo de moagem e posteriormente caracterizadas por granulometria a laser e MEV/SE. As amostras beneficiadas de RQT e RPS exibiram elevada finura (D90 de 13,5 e 42,9 µm, respectivamente) e distribuição granulométrica bem graduada e contínua. A CBCA beneficiada apresentou elevado teor de SiO2 (60,1%), predominância de material amorfo (53,7%) e elevada superfície específica (49,9 m2/g). A partir dos resultados obtidos, pode-se estimar um comportamento adequado do RQT e do RPS como fíleres, reduzindo os custos e contribuindo na microestrutura e no desempenho mecânico das matrizes. A CBCA, por sua vez, se destaca como potencial fonte de sílica reativa na síntese de cimentos M-S-H. O estudo alinha-se com os princípios da economia circular e oferece alternativas para o aproveitamento de resíduos industriais na construção civil brasileira, apresentando novas possibilidades para o desenvolvimento de sistemas M-S-H ecoeficientes.Resumo em Inglês: Abstract This study presents the characterization and a strategy for processing residual fines for their application in the production of magnesium silicate hydrate (M-S-H) binders. Quartzite mining waste (QW), soapstone waste (SW), and sugarcane bagasse ash (SCBA) were evaluated. Initially, the raw materials were characterized by XRF, XRD, FTIR, SEM/EDS, and thermogravimetry. The samples were then subjected to a grinding study and characterized by laser granulometry and SEM/SE. The processed QW and SW samples exhibited high fineness (D90 of 13.5 and 42.9 µm, respectively) and a well-graded and continuous particle size distribution. The processed SCBA presented a high SiO₂ content (60.1%), predominance of amorphous phase (53.7%), and a high specific surface area (49.9 m2/g). Based on the results, the QW and SW are expected to perform effectively as fillers, reducing costs and contributing to the microstructure and mechanical performance of the matrices. The SCBA, in turn, stands out as a potential source of reactive silica (SiO2) for the synthesis of M-S-H cements. The study aligns with circular economy principles and offers alternatives for utilizing industrial waste in the Brazilian construction industry, opening new possibilities for research on eco-efficient M-S-H systems. |
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Special issue: the best papers of ENARC 2025 Análise de desempenho de argamassas com agregados reciclados mistos de resíduos de demolição Silva, Yelli Katerine Oliveira Melo, Cássia Vanessa Albuquerque de Moraes, Karoline Alves de Melo Couto, Marília Suelen de Barros Resumo em Português: Resumo Diante da geração de resíduos sólidos na construção civil e de seus efeitos causados no meio ambiente, especialmente os resíduos de construção e demolição (RCD), é necessário buscar alternativas sustentáveis para o setor. Este estudo tem como objetivo analisar o desempenho de argamassas de assentamento e revestimento produzidas com agregados reciclados mistos, provenientes de resíduos de demolição, com adição de cal e aditivo como agentes plastificantes. Foram desenvolvidas 10 composições de argamassas, com diferentes teores de cimento: 5 com cal, na proporção 1:2:9 (cimento: cal: areia), e 5 com aditivo plastificante (ADP), na proporção 1:3 (cimento: areia). Os ensaios de índice de consistência, massa específica, absorção de água, resistência à tração e compressão foram os principais realizados como base de comparação. Os resultados mostraram que as argamassas com agregados reciclados, especialmente quando combinadas com ADP e menores relação a/c, apresentaram melhor desempenho mecânico em comparação às demais composições. Em especial, a argamassa composta por completo com agregado reciclado e ADP apresentou maiores resistências mecânicas quando comparadas às composições naturais, com aumentos na tração variando de 84% a 154%, e de 52% a 122% na compressão.Resumo em Inglês: Abstract Given the generation of solid waste in the construction industry and its environmental impact, especially construction and demolition waste (CDW), it is necessary to seek sustainable alternatives for the sector. This study aims to analyze the performance of masonry and rendering mortars produced with mixed recycled aggregates from demolition waste, with the addition of lime and a plasticizing admixture. Ten mortar compositions were developed with different cement contents: 5 with lime, in the proportion 1:2:9 (cement: lime: sand), and 5 with plasticizing admixture (PA), in the proportion 1:3 (cement: sand). The tests of consistency index, specific mass, water absorption, tensile and compressive strength were the main tests performed as a basis for comparison. The results showed that mortars with recycled aggregates, especially when combined with PA and lower w/c ratios, presented better mechanical performance compared to the other compositions. In particular, the mortar composed entirely of recycled aggregate and PA exhibited higher mechanical strengths compared to compositions with natural aggregates, with increases in tensile strength ranging from 84% to 154%, and from 52% to 122% in compressive strength. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2025 Potencial pozolânico de rochas vulcânicas ácidas do grupo Serra Geral como substituição parcial ao cimento Portland Meinhart, Alice Helena Borges, Cleyton Machado Maus, Kim Lisboa Daut Polesello, Eduardo Sander, Andrea Koppe, Angélica Arnold, Daiana Cristina Metz Resumo em Português: Resumo Buscando elementos naturais cujo processamento não necessite de queima e/ou descarbonatação, essa pesquisa teve como objetivo testar rochas vulcânicas de caráter ácido pertencentes à Serra Geral como substituição parcial ao cimento Portland. Após seleção de áreas relevantes a partir de bibliografias consolidadas, foram selecionadas rochas em Caxias do Sul, Cambará do Sul e São Joaquim, no Sul do Brasil. A petrografia realizada serviu para comprovar a existência de vidro vulcânico em todas as amostras. A pozolanicidade foi analisada por ensaios normatizados, incluindo fixação de cal, variação da condutividade elétrica e teor de material amorfo. Ambas atenderam aos requisitos químicos normatizados, mas apresentaram desempenho limitado na atividade pozolânica com cal em 7 dias. Nos ensaios físicos, apenas Caxias do Sul e São Joaquim alcançaram a resistência à compressão mínima exigida. Caxias do Sul destacou-se por conter 52% de material amorfo e maior consumo de Ca(OH)₂. Avaliando a condutividade elétrica, Caxias do Sul e Cambará do Sul mostraram pozolanicidade variável e São Joaquim considerado não pozolânico. Em síntese, demonstraram propriedades pozolânicas, validando a utilização como materiais cimentícios suplementares. Sendo assim, este estudo contribui para o desenvolvimento de ligantes ecoeficientes que estejam em consonância com os princípios da economia circular moderna.Resumo em Inglês: Abstract Searching for natural elements whose processing does not require burning and/or decarbonation, this research aimed to test acidic volcanic rocks from the Serra Geral Group as a partial substitute for Portland cement. After selecting relevant areas from consolidated bibliographies, rocks were selected in Caxias do Sul, Cambará do Sul, and São Joaquim in southern Brazil. Petrography confirmed the presence of volcanic glass in all samples. Pozzolanic activity was analyzed using standardized tests, including lime fixation, electrical conductivity variation, and amorphous material content. Both met the standardized chemical requirements but showed limited performance in pozzolanic activity with lime over 7 days. In physical tests, only Caxias do Sul and São Joaquim achieved the minimum required compressive strength. Caxias do Sul stood out for containing 52% amorphous material and having the highest consumption of Ca(OH)₂. Evaluating electrical conductivity, Caxias do Sul and Cambará do Sul showed variable pozzolanicity, while São Joaquim was considered non-pozzolanic. In summary, the rocks demonstrated pozzolanic properties, validating the use as supplementary cementitious materials. Therefore, this study contributes to the development of eco-efficient binders that are in line with the principles of the modern circular economy. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2025 Desempenho a longo prazo de pastas cimentícias incorporando sedimento dragado do rio Amazonas como fíler mineral Gomes-Pimentel, Maurílio Azevedo, Ederaldo da Silva Picanço, Marcelo de Souza Resumo em Português: Resumo Sedimentos dragados representam um passivo ambiental relevante em sistemas fluviais, especialmente na região Amazônica, onde operações de dragagem são necessárias para manter a navegabilidade. Neste estudo, avaliou-se o potencial de utilização do sedimento dragado do rio Amazonas (ARS) como fíler mineral em pastas cimentícias. O sedimento foi seco, moído e utilizado como substituição parcial do cimento Portland em teores de 10%, 20% e 30% em massa. Foram realizadas caracterizações químicas, mineralógicas e granulométricas, além da avaliação das propriedades no estado fresco e endurecido aos 28 dias e após 2 anos de cura. Os resultados mostraram que o ARS apresenta baixa reatividade pozolânica e comportamento predominantemente inerte, atuando principalmente por efeitos físicos relacionados ao empacotamento de partículas e densificação da matriz. A incorporação do sedimento aumentou a fluidez das pastas sem alterar significativamente o tempo de pega. Embora tenha ocorrido redução inicial da resistência à compressão, após 2 anos as misturas contendo ARS apresentaram desempenho mecânico e físico comparável ao material de referência. Os resultados indicam que o ARS possui potencial para aplicação como fíler mineral em materiais cimentícios mais sustentáveis.Resumo em Inglês: Abstract Dredged sediments represent a significant environmental liability in fluvial systems, especially in the Amazon region, where dredging operations are required to maintain navigability. This study evaluated the potential use of Amazon River dredged sediment (ARS) as a mineral filler in cementitious pastes. The sediment was dried, ground, and used as a partial replacement for Portland cement at levels of 10%, 20%, and 30% by mass. Chemical, mineralogical, and particle size characterizations were performed, along with the evaluation of fresh and hardened-state properties at 28 days and after 2 years of curing. The results showed that ARS presents low pozzolanic reactivity and predominantly inert behavior, acting mainly through physical effects related to particle packing and matrix densification. Sediment incorporation increased paste flowability without significantly affecting setting time. Although an initial reduction in compressive strength was observed, after 2 years the mixtures containing ARS exhibited mechanical and physical performance comparable to the reference material. The results indicate that ARS has potential for application as a mineral filler in more sustainable cementitious materials. |
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Special issue: the best papers of SBCC 2025 Rumo a cimentos de baixo carbono: maximizando o uso de materiais cimentícios suplementares em cimentos binários, ternários e quartenários Froener, Muriel Scopel Py, Lucas Goldenberg Longhi, Marlon Augusto Kirchheim, Ana Paula Resumo em Português: Resumo O objetivo deste estudo foi analisar sistemas binários, ternários e quaternários, com baixo teor de clínquer, utilizando uma cinza volante (28 – 70%), um metacaulim (20 – 46%), e um calcário (10 – 23%) e suas interações com hidróxido de cálcio (0 – 12%). Para tal, analisaram-se o calor de hidratação, os produtos de hidratação, reologia e a resistência à compressão em pastas de cimento. Diante dos resultados obtidos, as seguintes suposições podem ser feitas: (1) a adição de hidróxido de cálcio aumenta o grau de hidratação; (2) em sistemas binários, a adição de teores entre 8 e 12% de Ca(OH)2 não foi efetiva; (3) o cimento quaternário apresentou calor acumulado semelhante aos cimentos ternários porém houve o aumento da resistência à compressão; (4) a adição de 4% e 8% de Ca(OH)2 apresentou os melhores resultados mecânicos nos cimentos quaternários e se mostraram insuficientes para os cimentos ternários. Com base no exposto, os cimentos propostos apresentaram potencial como uma solução tecnológica para o aumento do uso de materiais cimentícios suplementares na produção de cimentos com reduzido fator clínquer.Resumo em Inglês: Abstract The aim of this study was to investigate low-clinker binary, ternary, and quaternary cement systems using fly ash (28–70%), metakaolin (20–46%), limestone (10–23%), and their interactions with calcium hydroxide (0–12%). For this purpose, hydration kinetics, hydration products, rheological behavior, and compressive strength of cement pastes were evaluated. Based on the obtained results, the following conclusions can be drawn: (1) the addition of calcium hydroxide increased the degree of hydration; (2) in binary systems, the incorporation of portlandite by 8% and 12% were not effective; (3) quaternary cements exhibited cumulative heat values similar to those of ternary cements, while presenting higher compressive strength; and (4) the addition of portlandite by 4% and 8% provided the best mechanical performance in quaternary cements, whereas these additions proved insufficient for ternary systems. Overall, the proposed cement systems demonstrated potential as a technological solution to increase the use of supplementary cementitious materials in the production of low-clinker cements. |
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Special issue: the best papers of EUROELECS 2025 Abordagem de priorização de áreas de risco para apoio à gestão de desastres: um estudo de caso em Porto Alegre, Brasil Bach, Arthur Henrique Bressani, Luiz Antonio Passuello, Ana Carolina Badalotti Resumo em Português: Resumo As mudanças climáticas têm aumentado em frequência e em número os desastres climáticos, impactando dimensões sociais, ambientais e econômicas. Neste contexto, este estudo tem como objetivo desenvolver uma abordagem multicritério para priorizar áreas de risco, como suporte a tomadores de decisão em estratégias de mitigação de desastres. A abordagem integra critérios sociais, econômicos, físicos e de infraestrutura, selecionados por meio de grupo focal com especialistas e ponderados com base no Processo Analítico Hierárquico. Os pesos dos critérios, combinados com indicadores locais, resultam em um índice de priorização. Esta abordagem foi testada em uma amostra de áreas de risco de Porto Alegre. Os resultados do estudo destacam os critérios sociais com os maiores pesos, com 43.7% de importância, seguidos das dimensões física (25.5%) e infraestrutura (19.4%), e por fim, a dimensão econômica (11,4%). Isto resultou em maiores índices de priorização em áreas de extrema vulnerabilidade social de Porto Alegre, especialmente em áreas impactadas por processos hidrológicos, como enxurradas e inundações, refletindo a realidade crítica de eventos recentes, como a inundação histórica de maio de 2024. Ao identificar as zonas prioritárias, esta abordagem serve como uma ferramenta para o planejamento urbano sustentável e resiliente e por otimizar o investimento público.Resumo em Inglês: Abstract Climate change has increased the frequency and intensity of climate disasters, impacting over social, environmental and economic dimensions. In this context, this study aims to develop a multicriteria approach to prioritize risk areas, supporting decision-makers in disaster mitigation strategies. The approach integrates social, economic, infrastructure, and physical criteria, selected via expert focus groups and weighted using a mathematical matrix based on the Analytical Hierarchy Process (AHP). The criteria’s weights, combined with local indicators, results in a prioritization index. The approach was tested in risk areas of Porto Alegre, Brazil. The results of the study highlighted social criteria as the higher weights, with 43.7% of importance, followed by physical (25.5%) and infrastructure (19.4%) dimensions, and at least the economic dimension (11.4%). The findings underscore the prevalence of social criteria, highlighting the vulnerability of populations in areas with inadequate infrastructure. That has resulted in higher prioritization indexes in extreme social vulnerability areas in Porto Alegre, especially in areas impacted by hydrological processes, such as floods and flash floods, reflecting the critical reality of recent events, such as the historic 2024 flood. By identifying priority zones, this approach serves as tool for guiding sustainable, resilient urban planning and for optimizing public investment. |
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Special issue: the best papers of EUROELECS 2025 Criação de um dispositivo de captação de imagens para fiscalização coletiva da qualidade hídrica Camacho, Flavio Gomes Figueira Kapp, Marcelo Nepomuceno Boroski, Marcela Steiger, Nathali de Lima Resumo em Português: Resumo Este estudo apresenta desenvolvimento, validação e aplicação de um dispositivo de captação de imagens para monitoramento participativo da qualidade da água, integrando fabricação aditiva, análise colorimétrica digital e princípios de ciência cidadã. Visando democratizar o acesso a ferramentas de fiscalização ambiental, em regiões com infraestrutura laboratorial limitada, capacitando comunidades para o protagonismo na gestão de seus recursos hídricos. Dispositivo projetado foi fabricado com filamento de ácido polilático reciclado, manufatura aditiva por deposição fundida, equipado com sistema óptico padronizado para captura por smartphone. Foram analisadas amostras contendo nitrito, amônia, ortofosfato e ferro, utilizando o aplicativo AQUA para extração dos valores e determinação das curvas de calibração, que apresentaram coeficientes de correlação superiores a 0,95 para todos os analitos, demonstrando elevada acurácia analítica. A validação estatística por teste t pareado demonstrou boa concordância com espectrofotometria ultravioleta-visivel. Testes em campo, mostraram que o dispositivo pode ser operado por voluntários sem formação técnica, reforçando seu potencial para educação ambiental e ciência cidadã. Custo reduzido, portabilidade e replicabilidade aberta do projeto o tornam alternativa viável e sustentável para ações comunitárias de vigilância hídrica. O estudo contribui para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 6 e 11, promovendo participação social na gestão ambiental e inovação tecnológica acessível.Resumo em Inglês: Abstract This study presents the development, validation, and application of an image capture device for participatory water quality monitoring, integrating additive manufacturing, digital colorimetric analysis, and citizen science principles. It aims to democratize access to environmental monitoring tools in regions with limited laboratory infrastructure, empowering communities to take a leading role in the management of their water resources. The designed device was manufactured using recycled polylactic acid filament, fused deposition modeling additive manufacturing, and equipped with a custom standardized optical system for smartphone capture. Samples containing nitrite, ammonia, orthophosphate, and iron were analyzed using the AQUA application to extract red, green and blue values and determine calibration curves, which showed correlation coefficients greater than 0.95 for all analytes, demonstrating high analytical accuracy. Statistical validation using a paired t-test showed significant good agreement with ultraviolet-visible spectrophotometry. Field tests showed that the device can be operated by volunteers without technical training, reinforcing its robust potential for environmental education and citizen science. The project's reduced cost, portability, and open replicability make it a highly viable and scalable sustainable alternative for community-based water surveillance initiatives. The study contributes to Sustainable Development Goals 6 and 11 by promoting social participation in environmental management and accessible technological innovation. |
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Special issue: the best papers of EUROELECS 2025 Influência do tamanho da areia industrializada no comportamento mecânico de compósitos cimentícios com endurecimento por deformação Costa, Vivianne Machado da Magalhães, Margareth da Silva Resumo em Português: Resumo Este estudo investiga a substituição da areia natural por areia industrializada em compósitos cimentícios com endurecimento por deformação (SHCC) reforçados com fibras de PVA, com ênfase na influência do tamanho máximo das partículas no comportamento mecânico. Cinco misturas foram produzidas utilizando areia natural e areia industrializada com tamanhos máximos de partícula variando de 0,30 a 2,36 mm. As misturas foram avaliadas por ensaios de compressão, tração uniaxial e flexão, além da caracterização à fratura das matrizes. Os resultados indicam que a substituição da areia natural pela industrializada fina (0,30 mm) não afeta significativamente o desempenho à compressão, à tração e à flexão. O aumento do tamanho de partícula teve influência desprezível nas propriedades à compressão, mas afetou significativamente o comportamento pós-fissuração. Embora a tensão de primeira fissura tenha aumentado, a capacidade de deformação à tração, a capacidade de deflexão e o número de fissuras diminuíram para o maior tamanho investigado (2,36 mm), indicando menor estabilidade do endurecimento por deformação e localização precoce de fissuras. Uma forte correlação exponencial foi identificada entre a capacidade de deformação à tração e a capacidade de deflexão. Assim, a areia industrializada mostrou-se uma alternativa viável, desde que o tamanho das partículas seja cuidadosamente controlado.Resumo em Inglês: Abstract This study investigates the replacement of natural sand with manufactured sand in PVA fibre-reinforced strain-hardening cementitious composites (SHCC), with emphasis on the influence of maximum particle size on mechanical behaviour. Five mixtures were produced using natural sand and manufactured sand with maximum particle sizes ranging from 0.30 to 2.36 mm. The mixtures were experimentally evaluated through compressive, uniaxial tensile, and bending tests, together with fracture characterization of the corresponding plain matrices. The results show that replacing natural sand with fine manufactured sand (0.30 mm) does not significantly affect compressive strength, Young’s modulus, or tensile and flexural performance. Increasing particle size had negligible influence on compressive properties but significantly affected post-cracking behaviour. Although first-cracking stress increased, tensile strain capacity, flexural deflection capacity and crack number decreased for the largest particle size investigated (2.36 mm), indicating reduced strain-hardening stability and earlier crack localization. A strong exponential correlation was identified between tensile strain capacity and flexural deflection capacity. Manufactured sand is therefore a viable alternative, provided that particle size is carefully controlled to maintain a balance between strength and ductility. |
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Special issue: the best papers of EUROELECS 2025 Avaliação ambiental de sistemas construtivos em taipa de pilão: comparação entre métodos tradicionais e contemporâneos Zaroni, Julia Vieira Marques Silvoso, Marcos Martinez Resumo em Português: Resumo Considerando o significativo impacto ambiental do setor da construção civil, a utilização da terra tem sido redescoberta como uma alternativa sustentável para mitigar tais impactos. Este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos ambientais de três cenários construtivos de paredes de taipa de pilão por meio da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), investigando a influência da mecanização, do tipo de fôrma e da estabilização química em categorias de danos como emissões de CO2, consumo energético e ocupação do solo. O método de Avaliação do Ciclo de Vida foi aplicado através do software SimaPro v.9.1, método IMPACTWorld+ e base de dados Ecoinvent, abrangendo a extração e processamento da matéria-prima e os processos construtivos. Os cenários compararam extraçãoe compactação manual e mecanizada, além da estabilização com 5% de cimento Portland. Os resultados indicam que a adição do cimento aumenta significativamente os impactos do sistema, enquanto o uso de compactadores elétricos apresenta variações pouco expressivas. Quanto às formas, o uso do compensado aumentou o consumo de água e energia fóssil, porém reduziu a ocupação do solo em comparação às tábuas de madeira. Pode-se concluir que a sustentabilidade da técnica é sensível às decisões de processos e materiais, evidenciando que a mecanização não compromete o perfil ambiental tanto quanto a estabilização química.Resumo em Inglês: Abstract Considering the significant environmental impacts of the civil construction sector, the use of earth has been rediscovered as a sustainable alternative to help mitigate such impacts. This study aims to assess three construction scenarios for rammed earth walls, investigating the influence of mechanization, chemical stabilization, and formwork type on environmental damage indicators such as CO2 emissions, energy consumption, and land use. The Life Cycle Assessment (LCA) method was applied using SimaPro v.9.1 software, the IMPACTWorld+ method, and the Ecoinvent database, covering raw material extraction and processing as well as construction processes. The scenarios compared manual and mechanized extraction and compaction, as well as stabilization with 5% Portland cement. The results indicate that adding cement significantly increases the system’s impacts, while the use of electric compactors results in only minor variations. Regarding formwork, the use of film-faced plywood increased water and fossil energy consumption, but reduced land use compared to wooden boards. The study concludes that the sustainability of the technique is sensitive to process and material choices, demonstrating that mechanization does not compromise the environmental profile as much as chemical stabilization does. |
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ERRATA Errata: Occupant behavior and energy consumption in residential buildings in a humid subtropical climate |
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Errata Errata: Analysis of electrical and piezoresistive properties of mortar reinforced with carbon microfibers |
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Errata Errata: Exploring design solution spaces for optimising timber consuption in high-rise engineered wood structures |
E-mail: ambienteconstruido@ufrgs.br
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