bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
New Electric Drive System for Loss Reduction by Changing Motor Winding Connection
Authors: Hashizume Ryoya , Kinjo Hirofumi , Okamoto Ryotaro , Hayashi Yuji , Akama Sadahiro
Published: November 2023

This paper proposes a new electric drive system that achieves both loss reduction and a wide range of speed-torque characteristics by switching the number of winding turns equivalently in low- and high-speed regions with the use of a single semiconductor switch. Through simulation, the efficiency of the system is verified in comparison with that of a conventional system in WLTC mode in a 200 kW system. In addition, the operational and control validity of the system is verified through an experiment in the 19 kW prototype system.
Investigating molecular decomposition via high-speed laser-induced Rayleigh scattering
Authors: Manin Julien , Wan Kevin
Published: November 2023

Molecular decomposition is a key chemical process in combustion systems. Particularly, the spatio-temporal information related to a fuel’s molecular breakdown is of high-importance regarding the development of combustion models and more specifically about chemical kinetic mechanisms. Most experiments rely on a variety of ultraviolet or infrared techniques to monitor the fuel breakdown process in 0-D type experiments such as those performed in shock-tubes or rapid compression machines. While the information provided by these experiments is necessary to develop and adjust kinetic mechanisms, they fail to provide the necessary data for applied combustion models to be predictive regarding the fuel’s molecular breakdown.

In this work, we investigated the molecular decomposition of a fuel by applying high-speed planar laser Rayleigh scattering (PLRS). The experiments were performed in the vaporized region of initially liquid sprays of n-dodecane injected in an optically- accessible constant-volume vessel at temperature and pressure conditions relevant to compression ignition engines. The sensitivity of Rayleigh scattering to the molecular cross-section enables the diagnostic to track the mixing of the fuel and oxidizer, and also detect the time and location where the injected fuel decomposes into smaller species. We also explored the ability for PLRS to detect other molecular processes such as ignition or other species growth as a result of hydrocarbon combustion. The results indicate that molecular breakdown occurs first in leaner regions, on the jet periphery, and that it shortly precedes the first appearance of low temperature reactions, as measured via high-speed laser-induced fluorescence of formaldehyde. It was demonstrated that PLRS is able to detect heat release, providing information about ignition characteristics. Similarly, and under certain conditions, a strong rise in Rayleigh scattered signal was attributed to the formation and growth of soot particles. This work developed new ways to detect important combustion processes by applying high- speed PLRS.
Pre-ignition Behavior of Gasoline Blends in a Single- Cylinder Engine with Varying Boost Pressure and Compression Ratio
Authors: Rönn Kristian , Larmi Martti , Pehlivanlar Benjamin , Göbel Christoph , Pischinger Stefan , Karvo Anna , Lehto Kalle , Fryjan Johannes
Published: November 2023

Pre-ignition in a boosted spark-ignition engine can be triggered by several mechanisms, including oil-fuel droplets, deposits, overheated engine components and gas-phase autoignition of the fuel-air mixture. A high pre-ignition resistance of the fuel used mitigates the risk of engine damage, since pre-ignition can evolve into super-knock.

This paper presents the pre-ignition propensities of 11 RON 89-100+ gasoline fuel blends in a single-cylinder research engine. Albeit the addition of two high-octane components (methanol and reformate) to a toluene primary reference fuel improved the pre-ignition resistance, one high-RON fuel experienced runaway pre-ignition at relatively low boost pressure levels. A comparison of RON 96 blends showed that the fuel composition can affect pre-ignition resistance at constant RON.
New Challenges Towards Electrification Sustainability: Environmental Impact Assessment Comparison Between ICE and Hybrid-Electric Orchard Tractor
Authors: Martelli Salvatore , Mocera Francesco , Somà Aurelio
Published: November 2023

Paris Climate Agreement defined the strategy to contrast the current climate change trend. Therefore, a complete and deep review of the entire lifespan of a product is necessary. Recently, in the agri-tech field, also tractors manufacturers have begun to explore the adoption of full-electric or hybrid-electric powertrains to contrast pollutants emissions and to misrepresent tractor functionalities, due to diesel engines stricter regulations in terms of pollutants emissions. The aim of this work is to evaluate the carbon intensity of an ICE and hybrid-electric orchard tractor trough Life Cycle Assessment technique. The assessment has been conducted considering production, use and disposal phases of the tractor. Lastly, the results obtained are illustrated according to gate-to-gate and cradle-to-gate approach.
Routes to market for Hydrogenated Vegetable Oils
Authors: Goberdhan Dhanesh
Published: November 2023

Hydrogenated Vegetable Oils (HVOs) are a potential replacement and/or blend component for fossil diesel. HVOs provide sustainability and/or carbon credits over fossil diesel. They are paraffinic renewable diesel fuels that can be produced from sustainable raw materials. In addition, to their green credits, they have superior cetane and oxidation stability properties over conventional diesel and fatty acid methyl esters. Their green credentials and advantages have resulted in a growing market share as both a biofuel and biofuel components.

HVOs are produced by isomerisation processes of a range of different vegetable oil sources, such as rapeseed, palm and soyabean oil, as well as waste and residual fat fractions.

In this paper we investigate the different options for using HVOs. The options of using 100% HVOs (R100) from different production sources and different levels of isomerisation are compared with using HVO as a blend component (RX). The option of co-processing HVO in the refinery instead of simply blending is also considered. The advantages and disadvantages of the different HVO routes to market are discussed.

Additive technology can improve the properties of R100 and RX blends. The impact of the use of cold flow additives on the different routes to market of HVOs, with the improved value and opportunities they offer, is considered.
Detailed Thermal Characterization on a 48V Lithium-Ion Battery Pack during Charge-Discharge Cycles
Authors: Carlucci Antonio Paolo , Darvish Hossein , Laforgia Domenico
Published: November 2023

This study experimentally investigates the temperature distribution and behavior of a 48V Lithium-Ion (Li-ion) battery pack during two charge-discharge cycles using 25 thermocouples. Results indicate that better convective heat transfer occurs at the external surfaces of the pack, while middle cells reach maximum temperatures. Differences are also observed in the behavior of the three modules. The discharge cycle shows a temperature rise of 5.8°?? with a pack temperature gradient increasing from 1.3°?? to 2.7°??. The study highlights the importance of assessing the thermal behavior of each module and the complexity of the Li-ion battery pack system. Findings on the battery cells, modules, and pack in the same study can provide valuable insights for designing efficient cooling systems for Li-ion battery packs.
Study on Influences of Hydrogen addition and Turbulence on Ignition Characteristics of Hydrocarbon Mixtures
Authors: Nakahara Masaya , Matsushita Yuki , Kishiura Kensuke , Abe Fumiaki , Tokunaga Kenichi
Published: November 2023

This study is performed to experimentally examine the effects of hydrogen addition and turbulence on the ignition and the flame-kernel development characteristics in isotropic and homogeneous turbulence for methane or propane mixtures. First, in order to investigate the ignition and flame-kernel development in quiescence, the minimum ignition energy MIE and the relationship between the flame radius and the burning velocity of meso-scale laminar flames are examined by using sequential schlieren photography in a constant volume vessel. Then, the properties of MIE are examined for three turbulence level. Additionally, the transition region of MIE could be summarized by using the proposed turbulent Karlovitz number based on the burning velocity of the meso-scale flame in quiescence.
Influence of Reforming	by Non-Equilibrium Plasma	on Spontaneous Ignition of n-Heptane/Ethanol/N2/02 Mixture
Authors: Otani Masaki , Takagi Keigo , Gomi Koichi , Sakurai Eita , Sasaki Yusuke , Saito Masanori , Tanabe Mitusuaki
Published: November 2023

The influence of ethanol volume fraction on the spontaneous ignition of homogeneous premixed gas reformed by non-equilibrium plasma was investigated. The HCCI experiments of the gas was carried out using a Rapid Compression Machine (RCM). The spontaneous ignition process and reforming process were numerically investigated by reaction simulation in OD. A simplified model was proposed to explain the influence of the reforming of the gas with different ethanol volume fractions, and the model was validated. These results indicate that the influence of the reforming on ignition delay of cool flame is almost irrespective of the ethanol volume fractions.
The Effect of Methane Addition on the Low-Temperature Oxidation Preparation and the Thermal Ignition Preparation of Dimethyl Ether Under Representative Engine In-Cylinder Thermal Conditions
Authors: Ou Juan , Yang Ruomiao , Yan Yuchao , Liu Zhentao , Liu Jinlong
Published: November 2023

Dimethyl ether (DME) is a highly reactive diesel substitute that can be used as a pilot fuel to ignite low- reactivity methane (CH4) in heavy-duty engines. To optimize the efficiency and emissions of CH4/DME dual-fuel engines, it is crucial to study the fundamental combustion characteristics of DME mixed with methane. This study focuses on the influence of CH4 addition on the low-temperature oxidation (LTO) preparation stage and the thermal ignition (TI) preparation stage of DME in the two-stage ignition process, as these two stages respectively control the ignition delay of the first and second stages. The comparison is made between pure DME and a 50% CH4 and 50% DME blended fuel, operating under thermodynamic conditions representing the engine in- cylinder environment at 30 atm pressure, 650K temperature, and a stoichiometric equivalence ratio. The results show that the addition of methane hardly affects the control mechanism of the two-stage ignition of DME. Specifically, the LTO preparation stage is still promoted by the increase in OH radicals in the DME’s low-temperature oxygenation pathways to form KET, and the second stage is still controlled by the H2O2 loop mechanism. The kinetic analysis also reveals that methane addition can compete for some of the OH radicals in the LTO preparation stage, which has a suppressing effect on ignition. However, in the TI preparation stage, methane can promote the loop reaction of OH→HO2→H2O2→OH and promote ignition. For the operating conditions studied here, although methane consumes a total of 7.24% prior to thermal ignition, it only consumes 0.63% of the total amount in the LTO preparation stage and 1.81% of the total amount in the TI preparation stage. This indicates that methane is mainly consumed in the LTO stage, accounting for 65% of the total methane consumption amount. It can be concluded that the kinetic effect of methane has a relatively small impact on the ignition delay of the DME, at least for the conditions investigated here. In other words, the dilution and thermal effects caused by adding methane are the main reasons for the prolonged time of LTO/TI preparation. Overall, more fundamental research is warranted to understand the role of methane in the two-stage ignition process of DME, which could facilitate the development of CH4/DME dual-fuel engines.
A Study on the Control of Cycle-to-cycle Combustion Variations in a Gasoline Engine Using Machine Learning
Authors: Horie Koyo , Yamasaki Yudai , Harada Kazuki
Published: November 2023

Combustion variation is widely known as a factor that prevents engines from achieving high efficiency. In this study, a model to predict IMEP per cycle is constructed by machine learning. Furthermore, we propose a control method for cycle-to-cycle combustion variation using the model. The effectiveness and performance of the proposed method are experimentally validated on a spark-ignited gasoline engine test bench. From the experimental results, IMEP per cycle was not successfully controlled. This may be due to the low prediction accuracy of the model and the use of what is considered to be the highest efficiency for comparison.
Local pressure leveling design method for multi-link mechanism for variable compression ratio engine
Authors: Furukawa Takayoshi , Asajima Hiroki , Tanabe, Takashi , Ookuma Satoru , Kawahara Kentaro
Published: November 2023

In the multi-link mechanism of a variable compression ratio engine, the stiffness of the end of the housing increase by adopting the slit structure, this eventually led to an increase in pressure concentrate locally at a certain contact point at the end of the sliding surface of the lower link bearing. As a design solution, this is a report of how to disperses/reduces the generated axial pressure by optimizing the shape of the sliding surface based on FEM/EHD, which are estimated by considering the deformation characteristics of lower link mechanism.
Cold Start Performance of Sustainable Oxygenated Spark Ignition Fuels
Authors: Kraus Christoph , Fellner Felix , Miyamoto Akiyasu , Sauerland Henning , Härtl Martin , Jaensch Malte
Published: November 2023

The objective of this study was to reduce pollutant emissions during cold start conditions in a spark-ignited direct injection engine, by exploring the potential of oxygenated fuels. With their high oxygen content and lack of direct C-C bonds, they effectively reduce particle number (PN) and NOx emissions under normal conditions.

Methanol was chosen due to its wide availability. As methanol is toxic to humans and associated with cold-start issues, a second promising synthetic fuel was selected to be benchmarked against gasoline, comprising 65 vol% of dimethyl carbonate and 35 vol% of methyl formate (C65F5).

Currently, there is a lack of detailed investigations on the cold start performance for both oxygenated fuels utilizing today’s injector capabilities.

Spray measurements were caried out in a constant volume chamber to assess the spray of C65F35. Reduced fuel temperature increased spray-penetration length and compromised fast vaporization. Therefore, the injection strategy becomes crucial to avoid spray-liner interaction and improve mixture formation. This was evaluated in a single-cylinder research engine, with the engine’s coolant water temperature maintained at -5°C.

Compared to gasoline’s optimal single injection at 7 bar indicated mean effective pressure, C65F35 achieved a ten-fold reduction in PN emissions. Simultaneously, fuel-losses were reduced by ~10% as blow-by was effectively avoided. For both oxygenated fuels, a single late compression stroke injection was found to be effective while maintaining reasonable combustion stability. Delayed injection timing during the compression stroke resulted in lower NOx emissions, but increased emissions of CO, CH4, and CH2O due to reduced homogenization time.
Formation Mechanisms and Characterization of abnormal Combustion Phenomena of Hydrogen Engines
Authors: Grabner Peter , Schneider Michael , Gschiel Kevin
Published: November 2023

In order to combat the predicted consequences of climate change, major efforts are required in all industries. The use of hydrogen in combustion engines can make a valuable contribution as a CO2-free bridging technology. A challenge in the development of a suitable combustion process is the high ignitibility of hydrogen with an impact on combustion stability due to combustion anomalies. The avoidance of such combustion phenomena is of the highest relevance for ensuring long-term stable engine operation as far as possible. The present paper deals with the multifractional topic of abnormal combustion phenomena in the hydrogen engine.
On the Phenomenology of Hot-Spot Induced Pre-Ignition in a Direct-Injection Hydrogen-Fueled, Heavy-Duty, Optical-Engine
Authors: Rajasegar Rajavasanth , Srna Ales , Barbery Ibrahim , Novella Ricardo
Published: November 2023

Hydrogen-fueled internal combustion engines are highly susceptible to pre-ignition from external sources due to its low minimum ignition energy despite the hydrogen’s good auto-ignition resistance. Pre-ignition leads to uncontrolled abnormal combustion events resulting in knocking and / or backfire (flashback) which may result in mechanical damage, and as such represents tenacious obstacle to the development of hydrogen engines. Current pre-ignition mitigation strategies force sub-optimal operation thereby eroding the efficiency / emissions advantages of hydrogen fuel making the technology less attractive. Hydrogen pre- ignition phenomenon is poorly understood and knowledge gaps about the underlying mechanisms remain.

To this end, a phenomenological study of hot-spot induced pre-ignition is carried out in a direct-injection hydrogen- fueled, heavy-duty, single-cylinder optical engine. Pre- ignition is induced with an electrically heated glow-plug which creates a hot-spot with varying surface temperatures based on the applied excitation voltage. The effect of engine speed, hot-spot temperature and hydrogen injection timing on pre-ignition frequency and phasing is studied using optical diagnostics. First, the hot-spot temperature during engine operation is characterized using infrared (IR) imaging, which relied on pre-calibration using thin wire thermocouple. Thereafter, the mixture field surrounding the glow-plug is characterized by tracer PLIF using hydrogen seeded with anisole. High-speed OH* chemiluminescence imaging is used in conjunction with cylinder pressure measurements to characterize pre-ignition timing. Experimental results are complemented with closed homogeneous reactor chemical kinetic calculations to understand the effect of varying in-cylinder temperature and pressure on hydrogen ignition delay. An interplay between surface temperature, in-cylinder pressure, and injection timing is revealed, which explains the tendency of pre- ignition to occur during the gas-exchange or in early compression stroke.
Development of New Plug-in Hybrid System for 2023 Model Vehicle
Authors: Kazehare Shigeki , Miyamoto Tetsu , Takuno Shinji , Yamamoto Yosuke , Inaba Ichiro , Saito Masatoshi
Published: November 2023

Honda developed a new model plug-in hybrid (hereafter PHEV) system for use in new 2023 models. This system has a high degree of commonality with the 2022 model year e:HEV system. It is optimized as a PHEV system not only for long range EV Drive mode but also for Hybrid Drive mode and Engine Drive mode, and it realizes a refined, exhilarating driving experience. In terms of environmental performance, it has an all-electric range 12% higher than the previous model PHEV, and its fuel economy is improved by 14%. Its battery thermal management system that is shared with the air conditioning system provides the greatest yield of battery power and charging performance with a high market inclusion rate for driving loads and environmental conditions.
Nothing has changed on the Mainstreaming Front: Classroom Teachers and Individualized Education Program (IEP)
Authors: Çakmak Mustafa , Tutuk Tüncay , Yılmaz Yunus
Published: November 2023

The aim of the study is to reveal the problems encountered in the process of IEP development and functional implementation in the classroom environment, which are frequently mentioned in the national literature in Türkiye, and the solution suggestions for eliminating these problems from the perspective of classroom teachers. For this purpose, the study was designed with phenomenology, one of the qualitative research methods. Semi-structured interviews were conducted with nine classroom teachers working in inclusive classrooms in Eskişehir. The data were analyzed through content analysis. The results of the study revealed that there are unfavorable physical conditions for students with special needs, unfair workload, and insufficient cooperation among stakeholders. Suggestions such as the appointment of special education teachers to schools with inclusive classrooms and special education mentoring were offered.
Avaliação do uso de resíduos de concreto como agregado graúdo em pavimentação urbana permeável: análise de composição, resistência e condutividade hidráulica
Authors: Carvalho Aldo Ribeiro de , Campos de Paula Junior Adilson , Eduardo Polisseni Antônio , Mayra de Oliveira Thaís
Published: November 2023

A construção civil é responsável por grande demanda de recursos naturais e produz cerca de 36% dos resíduos sólidos gerados no mundo, resultando em impactos significativos ao meio ambiente. Além disso, a urbanização contribui para a impermeabilização do solo, aumentando a ocorrência de deslizamentos de terras e enchentes. Este estudo propõem o desenvolvimento de um concreto permeável para pavimentação urbana, que substitua integralmente o agregado natural pelo resíduo de concreto e permita a percolação da água entre o pavimento e o solo. O estudo inova ao analisar o material produzido simultaneamente nas perspectivas de sua composição, resistência mecânica e condutividade hidráulica. Para isso, os materiais adotados e o concreto desenvolvido foram caracterizados segundo as diretrizes da ABNT. Foi constatado que o concreto permeável confeccionado atende as diretrizes nacionais e possui condutividade hidráulica superior ao concreto permeável convencional, tornando-o uma opção atraente para a pavimentação urbana.
Níveis de concentração de óleos lubrificantes em piso de concreto de ambiente de aprendizagem industrial, com consequente contaminação de solo
Authors: Kudlanvec Junior Vitor Lorival
Published: November 2023

Pisos industriais são frequentemente expostos a contaminações, incluindo óleos e graxas de diversas fontes. Neste estudo de caso, um laboratório de metalmecânica em atividade há 42 anos recebeu pintura à base de poliuretano em seu piso de concreto, resultando no surgimento de bolhas de óleo na superfície da nova pintura. Baseado nisso, o objetivo deste trabalho foi determinar o nível de contaminação do piso com hidrocarbonetos, para compreensão do problema encontrado. O ensaio realizado, segundo a norma SM 5520E para detecção de presença de hidrocarbonetos, mostra que nas áreas mais afetadas pela manifestação patológica a concentração de hidrocarbonetos é 74%, 45% e 14% maior a cada camada de concreto analisada, em relação à mesma camada na região de controle. Além disso, há concentração de hidrocarbonetos no solo abaixo do piso, 51% maior em relação à região de controle e 91% maior que na região de concreto adjacente.
Efeito sinérgico das cinzas de biomassa: avaliação do potencial pozolânico
Authors: Guimarães Camila Cristina Canhestro , Paula Heber Martins de , Sarmento Antover Panazzolo
Published: November 2023

O uso de adições minerais ativas tem sido uma alternativa promissora. A substituição parcial do cimento Portland nos produtos cimentícios por resíduos agroindustriais que possuem em sua composição química a sílica reativa e se caracterizam como materiais cimentícios suplementares (MCS), reduz o consumo de recursos não renováveis e diminui o passivo ambiental. Destarte, o presente artigo objetivou avaliar a atividade pozolânica, por meio do método Chapelle modificado, das cinzas de biomassa e do efeito sinérgico, através das combinações da cinza da casca de arroz (CCA), cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) e cinza do cavaco de eucalipto (CCE), formando os blends Cmín, Cméd e Cmáx. Nesse sentido, o Cmín apresentou um consumo de 915,29 mg de Ca(OH)2 /g de amostra, o que indica efeito sinérgico entre a CCA e CBCA. Além disso, Cméd atingiu o consumo mínimo de Ca(OH)2/g de amostra para a classificação como material pozolânico.
Qualidade do agregado reciclado misto de usinas recicladoras de RCC de Campo Grande – MS
Authors: Freitas Enilda Maria da Silva Garcia , Mendes Aline de Aquino , Almeida Arielle Queiroz , Simão Gabrielly Ferreira , Silva Mayara Tartarotti Cardozo , Milani Ana Paula
Published: November 2023

Apesar da implantação dos planos gestores em Campo Grande-MS, a reciclagem de resíduos da construção civil (RCC) tem encontrado obstáculos, sendo relevante a garantia da qualidade do agregado reciclado misto (ARM) para os stakeholders da logística reversa do setor. Assim, estudou-se a variabilidade das características físicas dos ARM de classe A produzidos pelas recicladoras da cidade por meio de coleta periódica de amostras de lotes de ARM em duas empresas. Foram aplicados ensaios de caraterização física e verificado o alcance dos requisitos normativos para uso do ARM em compósitos cimentícios e/ou pavimentação. Análise estatística mostrou significativa variabilidade das características entre os lotes, no entanto a britagem está adequada para atendimento dos limites de absorção de água, teor de finos e de friáveis, índice de forma, e distribuição granulométrica nas faixas de agregados graúdos e miúdos. Somente o parâmetro “materiais indesejáveis’ se mostrou o gargalo do processo de reciclagem das recicladoras.
Influência da substituição de agregados naturais por agregados graúdos reciclados de concreto nas propriedades mecânicas do concreto
Authors: Damasceno Iana Ingrid Rocha , Lima Layse Rafaele Furtado , Moraes Rodrigo Fernandes , Ferreira Maurício de Pina , Oliveira Marcos H.
Published: November 2023

Este trabalho tem por objetivo analisar a utilização de agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC) em substituições maiores que a recomendada pela norma brasileira e com resistência característica controlada do material de origem, verificando essa influência nas propriedades mecânicas do concreto reciclado. Com isso, foram coletadas amostras de corpos de prova com resistência característica conhecidas em uma faixa de 25 a 35 MPa e, posteriormente, foi realizado o beneficiamento desses. Em seguida, utilizando o método do IPT/EPUSP, foram executadas três dosagens com substituições distintas de agregado graúdo natural (AGN) por AGRCO: 0%, 30% e 100%. Por fim, foram executados os ensaios de compressão, tração por compressão diametral, tração na flexão e análise pelo ensaio de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Dessa forma, foi observado que o traço com 30% de AGRCO apresentou resultados satisfatórios, permanecendo na mesma classe de resistência do concreto referência, sendo viável para uso em concretos estruturais.
Aferição da absorção de água por capilaridade em concreto contendo agregado miúdo de britagem de rocha basáltica como substituição do agregado miúdo quartzoso
Authors: Walker Wesley Ramon , Meinhart Alice Helena , Arnold Daiana Cristina Metz
Published: November 2023

O presente artigo descreve resultados referentes a aferição da absorção de água por capilaridade em concretos produzidos com substituição parcial do agregado miúdo quartzoso por agregado miúdo de britagem de rocha basáltica (25% e 50%). Ademais, atuando como adição mineral, foi adicionado fíler basáltico (2,5% e 5,0%). Para isso, foram moldados corpos de prova e avaliados pela NBR 9779 (ABNT, 2012) aos 28 dias. Através dos resultados obtidos, percebe-se que conforme acrescida a substituição do AMN pelo AMB, a absorção capilar também se eleva. Quanto a incorporação do fíler basáltico, foi identificado que quanto maior o teor de fíler incorporado na mistura menor a absorção de água por capilaridade. Esse fato está relacionado ao fechamento dos vazios devido a finura do material.
Avaliação do desempenho acústico de argamassas contendo resíduos de pneus para uso em contrapisos
Authors: Basso Marilete , Meinhart Alice Helena , Arnold Daiana Cristina Metz
Published: November 2023

A proposta do presente estudo enquadra-se no âmbito de pesquisa experimental, na elaboração de uma argamassa contendo resíduos de pneu, com intuito de analisar seu desempenho acústico num sistema de vedação horizontal. No projeto experimental foram confeccionadas argamassas para contrapiso com substituição do agregado miúdo natural por resíduo de pneus na proporção de 5%, 10%, 25% e 50% e foi aferido o desempenho acústico dos diferentes traços no sistema de vedação horizontal a partir da medição de ruídos. No isolamento acústico para o ruído aéreo, a argamassa com 25% de resíduo de pneus apresentou aumento de eficiência de 1,1 a 1,5 dBA, na função Leq, e 0,5 a 0,9 dBA na função SPL, sendo esta a amostra que mostrou-se com melhor desempenho acústico, em comparação com as demais argamassas.
Avaliação de resíduos de EVA e têxteis recobertos com PU como agregado leve em matrizes à base de cimento Portland
Authors: Kroeff Luís Antonio Rodrigues , Meinhart Alice Helena , Arnold Daiana Cristina Metz , Kulakowski Marlova Piva , Vargas Alexandre Silva de
Published: November 2023

O presente artigo avalia a influência de agregados leves (AL) reciclados à base de resíduos de EVA e têxteis recobertos com PU como substituição parcial da areia convencional de construção (AC) nos teores de 25% e 50%. Foi avaliada a resistência à compressão, absorção de água e porosidade de argamassas. As argamassas contendo 25% e 50% de AL apresentaram queda na resistência quando comparada a amostra de controle, porém, atenderam os valores mínimos normatizados. Com o aumento do teor de AL, houve um aumento na quantidade de água absorvida pelas amostras. Após 28 dias, observou-se um aumento na porosidade das amostras com 50%, devido à superfície mais irregular e porosa dos AL em comparação com a AC.
O estado da arte acerca da incorporação de agregado miúdo reciclado em argamassas cimentícias
Authors: Castro Thiago E.C. , Silva Paulo H.V. , Almeida Fernando C.R.
Published: November 2023

A reinserção dos resíduos da construção e demolição (RCD) no setor da construção civil é uma alternativa sustentável que vem sendo amplamente estudada. O presente trabalho objetivou apresentar o estado da arte de algumas das principais propriedades de argamassas cimentícias confeccionadas com agregado miúdo reciclado oriundo de RCD. Apesar de possível perda de resistência à compressão e flexão, aumento da retração e da absorção de água do material endurecido, além de aumento da consistência no estado fresco, observou-se que os teores de substituição e tipo de agregados são determinantes para a melhoria das propriedades das argamassas.
Utilização do teste rápido (R³) para avaliação da reatividade pozolânica do resíduo de bloco cerâmico como material cimentício suplementar
Authors: Souza da Paixão Roberta , Santos de Carvalho Vinícius , Bastos de Britto Barbosa Luanne , Damasceno Costa Ana Rita , Pereira Gonçalves Jardel
Published: November 2023

A utilização de MCS alternativos como o Resíduo de Bloco Cerâmico (RBC) requer que o beneficiamento seja orientado pela reatividade do material. Nesse sentido, este estudo avaliou a influência do tamanho das partículas do RBC sobre a reatividade pozolânica. O RBC com cinco diferentes granulometrias foi comparado ao metacaulim, argila natural e resíduo de porcelanato (RP). A pozolanicidade foi avaliada pelo teste R3 aplicando calorimetria isotérmica e quantificação do teor de água combinada, além da resistência à compressão axial e DRX/Rietveld das pastas de cimentos compostos tipo CPII-Z e CPIV. A diminuição do diâmetro D90% do RBC de 33 para 11 µm aprimorou a reatividade pozolânica em 50%. Para diâmetro D90% abaixo de 11 µm, o incremento da reatividade (<2%) pode não compensar os custos associados ao prolongamento da moagem. Os resultados evidenciaram a importância do beneficiamento orientado pela reatividade, otimizando o potencial de reciclagem do RBC em cimentos compostos.
Efeitos da utilização de aceleradores alternativos na hidratação de cimentos Portland com fosfogesso
Authors: Costa Rayara p , Medeiros Matheus Henrique Gomes de , Matsuura Andreza Namie , Suzuki Seiiti , Bergmann Carlos Pérez , Kirchheim Ana Paula
Published: November 2023

O fosfogesso, subproduto do ácido fosfórico, é uma fonte alternativa de sulfato de cálcio à gipsita natural em cimentos. Entretanto, devido à presença de fluoretos (F-) e fosfatos (P2O5) no fosfogesso, há o prolongamento dos tempos de pega e uma redução na resistência mecânica inicial no cimento Portland. Para mitigar esse efeito danoso, uma opção é o uso de aceleradores de hidratação e resistência. Assim, tem-se como objetivo avaliar o efeito da utilização de aceleradores alternativos na hidratação de cimentos com fosfogesso. São eles: cloreto de sódio (NaCl), Cloreto de cálcio (CaCl2), hidróxido de sódio (NaOH), silicato de sódio (Na2SiO3). Ensaios de calorimetria isotérmica e resistência à compressão com 24h foram realizados nas pastas de cimento frescas e endurecidas. NaOH apresentou as resistências mais elevadas enquanto Na2SiO3 exibiu valores inferiores à amostra de referência (REF). CaCl2 mostrou hidratação compatível a R EF enquanto NaCl revelou resistências e calor acumulado superiores.
Avaliação das propriedades de argamassas com adições de Dregs
Authors: Falcão Juliane R , Costa Júlia R , Oliveira Leonardo M , Masuero Angela B , Dal Molin Denise C C
Published: November 2023

O crescimento populacional acelerado em conjunto com o alto consumo de recursos naturais solicita pesquisas voltadas a reutilização de resíduos. Dessa forma, o artigo desenvolve um estudo acerca da análise de propriedades de argamassas com a adição (0%, 7,5% e 15%) do resíduo Dregs, comparadas a uma mistura de referência. As argamassas foram ensaiadas no estado fresco, por meio das técnicas de índice de consistência e densidade de massa, e no estado endurecido através da absorção de água, resistências mecânicas, módulo de elasticidade dinâmico e densidade de massa, e quanto a expansibilidade pelo ensaio de reação álcali-agregado. A partir dos resultados, observa-se que todas as argamassas possuem características semelhantes e apresentam expansão superior ao permitido pela norma aos 30 dias. Ainda, a adição do resíduo proporcionou, em diversos ensaios, a melhoria das propriedades em relação a referência. Sendo assim, identifica-se potencial de reaproveitamento do resíduo no âmbito do estudo.
Estudo de concreto não estrutural com diferentes teores de agregados graúdos reciclados de resíduos de construção e demolição
Authors: PALHARES MARIA JULIA DE OLIVEIRA , SANTOS WHITE JOSE DOS SANTOS , Bonaldo Everaldo , Silveirac Geraldo Tadeu Rezende
Published: November 2023

Os resíduos de construção e demolição (RCD) representam cerca de 40% dos resíduos gerados mundialmente. A maioria desses resíduos não tem uma destinação correta, se tornando um problema para o meio ambiente. Neste contexto, o presente trabalho objetiva estudar os agregados graúdos reciclados de construção e demolição provenientes da usina de britagem da cidade de Betim, MG, em concretos não estruturais. Avaliou-se as características do agregado reciclado e propriedades mecânicas, físicas e microestruturais de concretos de teores de RCD de 0%, 20%, 33% e 50% em substituição ao agregado natural. Constatou-se que esses RCDs têm elevado teor de resíduos cerâmicos, contribuindo para o aumento do desgaste a abrasão, da porosidade e absorção de água. Conclui-se que a substituição interfere nas propriedades gerais do concreto, no entanto, não interfere no uso destes resíduos para concreto não estrutural, já que as exigências para uso deste tipo de concreto são menores.
Avaliação do desempenho do rejeito de mineiro de ferro/cimento em altas temperaturas: ensaio de incombustibilidade
Authors: Carrasco Edgar E V , Mantilla Judy N R
Published: November 2023

Este artigo tem como objetivo avaliar o desempenho em altas temperaturas do compósito rejeito de minério de ferro e cimento por meio de ensaios de incombustibilidade. Esse compósito é empregado na fabricação de tijolos. O rejeito de minério de ferro é um subproduto da indústria de mineração, e sua aplicação na construção tem suscitado interesse devido ao seu potencial de aprimorar propriedades dos materiais, como resistência mecânica e durabilidade. Neste estudo, foram realizados ensaios de incombustibilidade para investigar a resposta do compósito em condições de alta temperatura. Os resultados dos ensaios demonstraram que o compósito apresenta propriedades de incombustibilidade satisfatórias em elevadas temperaturas, mantendo sua integridade estrutural durante exposição ao calor intenso. Esses resultados indicam que o compósito pode representar uma alternativa viável e promissora na fabricação de materiais de construção resistentes ao fogo. Contudo, a perda de resistência à compressão de 67,5% observada em condições extremas de calor compromete notavelmente sua capacidade de sustentação estrutural, o que aponta para a necessidade de uma avaliação mais rigorosa ao empregar o compósito em elementos construtivos autossustentáveis em tais ambientes.
Análise bibliométrica dos resíduos mais estudados para aplicação em matrizes cimentícias no Brasil
Authors: Lopes Carolina de Melo Nunes , Rios Garcia Danielle , Mendes Vítor F , Carvalho Aldo Ribeiro de , Mendes Júlia castro
Published: November 2023

Este estudo investigou os resíduos mais estudados por pesquisadores brasileiros com potencial de incorporação em matrizes cimentícias, a fim de identificar tendências e lacunas na pesquisa nessa área. Os resíduos mais citados nas publicações científicas de instituições brasileiras entre 2001 e 2022 foram identificados por meio de uma análise bibliométrica na base de dados Scopus. Os resultados indicaram que os resíduos mais citados foram os resíduos de construção e demolição, as cinzas da casca de arroz, os resíduos de vidro, a borracha de pneu e o bagaço de cana-de-açúcar. Houve um crescimento significativo no número de publicações nessa área, especialmente a partir de 2018. Essas descobertas são importantes para orientar pesquisas futuras e políticas públicas, bem como para impulsionar investimentos e a logística de reaproveitamento desses resíduos. Assim, este estudo contribui para o desenvolvimento sustentável, social e econômico da construção civil, e, consequentemente, do país.
Avaliação do desempenho em misturas asfálticas recicladas a quente com a incorporação de ligantes convencional e modificado por polímero
Authors: César Maximiano Otaviano Fábio , Barbosa Maria Teresa , Nascimento Luis Alberto Herrmann do
Published: November 2023

A reciclagem dos revestimentos asfálticos é uma técnica incipiente e efetiva que vem sendo utilizada como alternativa na construção ou restauração de pavimentos asfálticos, de forma a tornar o processo mais sustentável e econômico. Nesse sentido, o objetivo principal do presente trabalho é contribuir para uma melhor compreensão das misturas asfálticas recicladas com a incorporação de RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) e seu comportamento mecânico. Para tanto, será estudado o emprego do RAP em substituição ao agregado usado na dosagem de misturas asfálticas com CAP 30/45 e CAP 65/90-E, desse modo, será confeccionado amostras de referência com os ligantes onde serão substituídos parte das amostras por 20% de RAP. Sendo assim, serão avaliadas as características dos constituintes, volumetria e os ensaios mecânicos das amostras. A partir dos resultados gerados, foi possível identificar uma importante economia do teor de ligante adicionado, além dos benefícios obtidos nos resultados de desempenho das misturas recicladas.
Concretos permeáveis com agregados reciclados: avaliação da difusibilidade de CO2
Authors: Soares Rodrigo Y E , Risson Adriano Vieira , Sandoval Gersson , Possan Edna , Risson Kathleen Dall Bello de Souza
Published: November 2023

Este trabalho tem como objetivo analisar a difusibilidade de CO2 em concretos permeáveis compostos por diferentes teores de agregado reciclado misto (AR). Os concretos permeáveis produzidos com 15, 30 e 45% de AR foram primeiramente avaliados quanto as propriedades hidráulicas e mecânicas. Então foram submetidos a carbonatação acelerada por 48 horas, em ambiente climatizado com 5% de CO2, 60% de umidade e temperatura de 23 ± 5 °C. Foi utilizado indicador químico fenolftaleína e o software ImageJ para análise da difusão de CO2. Diante dos resultados pode-se afirmar que os concretos permeáveis com agregado reciclados atendem os requisitos hidráulicos prescritos pela normativa brasileira (NBR 16416:2015) e se mostraram uma estratégia para a captura de CO2, conforme o aumento do teor de agregado reciclado empregado.
Análise da variação da espessura de argamassas de revestimento fabricadas com resíduos no desempenho térmico de edificações no Brasil
Authors: Mendes Vítor Freitas , Carvalho Aldo Ribeiro de , Assumpção de Castro Júlia , Castro Mendes Júlia
Published: November 2023

Neste trabalho, resíduos industriais, como escória de aciaria, quartzito friável e rejeito de barragem de minério de ferro, são estudados como substitutos para a areia de rio. Esses resíduos têm apresentado bom desempenho mecânico e físico, tornando-se opções viáveis para edificações e reduzindo os impactos ambientais da extração de areia de rio. Além disso, a eficiência energética é fundamental para a redução do consumo de energia na construção civil. Assim, este estudo investigou o impacto da variação da espessura do revestimento com argamassas sustentáveis no desempenho térmico de uma edificação. As simulações energéticas realizadas demonstraram que ajustar a espessura pode aprimorar o desempenho térmico, resultando em economia de energia. Além dos benefícios energéticos, a utilização desses resíduos contribui para a redução dos impactos socioambientais. Em conclusão, a adoção adequada de argamassas sustentáveis pode promover um melhor desempenho térmico das edificações brasileiras, alinhando-se com os objetivos de sustentabilidade da construção civil.
Reologia e hidratação de pastas cimentícias com cinzas leves e densas do bagaço de cana-de-açúcar
Authors: Alvarenga Ketlynn , Klein Bárbara , Cordeiro Guilherme Chagas
Published: November 2023

Este trabalho avaliou a influência de cinzas leves e densas do bagaço de cana-de-açúcar na reologia e na hidratação de pastas cimentícias. As cinzas do bagaço foram produzidas com três granulometrias distintas (10-30 µm). As pastas com cinzas foram produzidas com substituição de 20% da massa de cimento utilizada na mistura de referência. A reologia foi avaliada em ensaios em reômetro Brookfield e a hidratação foi monitorada por calorimetria isotérmica. Os resultados mostraram que as pastas com cinzas densas não apresentaram alterações expressivas na hidratação e nos valores de tensão de escoamento (t0) e viscosidade plástica (µ) em relação aos da pasta de referência. As cinzas leves proporcionaram melhoria na hidratação e aumento de t0 e µ. A mudança de granulometria das cinzas não promoveu variação significativa nas propriedades reológicas das pastas, embora tenham alterado a hidratação em decorrência do aumento da reatividade com a redução do tamanho das partículas.
Microestrutura de pastas de cimento com cinza de bagaço de cana-de-açúcar e tratamento em autoclave
Authors: Torres Ander de Jesus , Brasil Miriam Júlia Rezende , Aguiar Mateus Bravo de , Barbosa Maria Teresa , Santos White José dos , Garcia Dayana Cristina Silva
Published: November 2023

O cimento Portland é um dos recursos mais consumidos no mundo, emitindo CO2 e consumindo recursos naturais não renováveis. Ao mesmo tempo, o Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, gerando grande volume de resíduos. Uma forma de contornar as questões ambientais é substituir parte do cimento por materiais cimentícios suplementares. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade da cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) em materiais cimentícios submetidos à cura em autoclave. Para isso, foram moldadas pastas de cimento com 25% de CBCA em substituição da massa de cimento e com cura normal ou em autoclave. A microestrutura foi analisada por DRX, MEV e dureza. A CBCA não apresentou atividade pozolânica na temperatura ambiente. Contudo, em condições hidrotermais, a cinza reagiu com Ca(OH)2 e formou xonotlita. Consequentemente, a dureza da amostra com CBCA aumentou quase três vezes após tratamento em autoclave.
Potencial de estabilização da taipa de pilão com rejeitos de mineração e cal
Authors: LAGE GABRIELA TAVARES DE LANNA , Bessa Sofia Araújo Lima , Santos Beatriz  Faria Alves dos , Matias Larissa Moreira , Galéry Roberto
Published: November 2023

A taipa de pilão é uma antiga técnica construtiva resgatada em vários países devido ao seu baixo impacto ambiental. Para melhorar a resistência e durabilidade, é comum estabilizá-la com cimento, embora isso aumente a energia incorporada e contribua para o efeito estufa. O uso de materiais alternativos ao cimento pode ajudar a preservar a sustentabilidade da taipa de pilão. No entanto, reduzir o cimento pode diminuir o pH do solo, apesar de solos adequados para taipa de pilão se beneficiarem de pH mais elevado. Assim, este estudo teve como objetivo analisar a resistência mecânica da taipa de pilão com sedimento de rejeito de minério de ferro (SRMF), com e sem cal hidratada. Foram conduzidos ensaios de caracterização dos materiais, índice de compactação e resistência à compressão. Os resultados indicaram a possibilidade de utilizar o SRMF na taipa de pilão, não houve influência da cal no aumento da resistência.
Desenvolvimento de painéis de partículas a partir de resíduos de descaroçamento de algodão e resina de ureia-formaldeído
Authors: Massons Luciano , Benítez Florencia A , Piccoli Regina Rosario , Carrasco María Fernanda
Published: November 2023

Este estudo analisa a viabilidade da produção de painéis de partículas utilizando resíduos de descaroçamento de algodão gerados em plantas de descaroçamento no nordeste argentino. Esses resíduos, que representam 40% da produção do algodão colhido no país, oferecem uma matéria-prima barata para a produção de painéis de aglomerado que atendem aos padrões internacionais. Foram avaliados painéis de camada simples e camada tripla, incorporando dois diferentes tamanhos de partícula do resíduo e teores de resina ureia-formaldeído entre 11,9 e 19,3%. Foram testadas a densidade, a resistência à flexão e a resistência à água. Verificou-se melhor comportamento nos painéis de camada tripa, o que por menores teores de resina permite obter maior resistência à flexão e melhor comportamento frente à água. Esses painéis poderiam oferecer uma alternativa de baixo custo para aplicação em móveis e construção civil, reduzindo o impacto ambiental da produção de algodão.
Influência da cinza de casca de arroz (CCA) nas propriedades mecânicas do concreto de ultra alto desempenho (UHPC) e concreto de alta resistência (HSC)
Authors: Jorge Felipe Anholeti , Melo Luís Henrique Tavares , Rosmaninho Lucas Batista , Pereira Prado Lisiane , Félix Emerson Felipe
Published: November 2023

O concreto de alta resistência (high strength concrete - HSC) tem sido muito utilizado na confecção de estruturas de concreto pré-moldado. Uma das dificuldades encontradas nesse sistema construtivo está na região da ligação entre os elementos. Atualmente, o concreto de altíssimo desempenho com fibras (ultra high performance concrete - UHPC), com propriedades mecânicas elevadas, surge como opção de preenchimento na região da ligação das estruturas pré-moldadas ou como material de reparo estrutural. O presente estudo consistiu na coleta de dados da literatura das propriedades mecânicas do HSC e UHPC confeccionados com cinza de casca de arroz (CCA) em substituições parciais dos aglomerantes. Os resultados mostraram que o teor de substituição de 20% do cimento por CCA para o UHPC é o que tem fornecido melhores resultados de resistência à compressão. Já para o HSC a quantidade ideal de CCA usado como substituição ao cimento foi de 10%.