Der Verzehr von Pflaumen ist derzeit sehr gering. Häufig wird unbefriedigende Fruchtqualität aufgrund unreif geernteter Früchte als Ursache genannt. Um eine hohe Fruchtqualität zu erzeugen ist es nötig, Vorerntebedingungen wie Fruchtbehang und Bodeneigenschaften optimal zu gestalten und die Früchte im richtigen Reifestadium zu ernten. Die Ziele dieses Projektes waren daher 1. die Untersuchung des Einflusses und interaktiver Effekte von Bodeneigenschaften, Fruchtbehang und Baumwasserzustand auf die Qualität von ''Jojo'' und ''Tophit plus'' Pflaumen. 2. den Effekt unterschiedlicher Pflücktermine auf die innere und äußere Fruchtqualität zu bewerten. 3. das Potenzial der Laserlichtrückstreubildanalyse als neues zerstörungsfreies Verfahren zur Bewertung der Fruchtqualität abzuschätzen. Die Untersuchungen wurden 2011 bis 2013 durchgeführt. Zur Bewertung der Vorernteeinflüsse wurden Früchte dreimal vor sowie am kommerziellen Erntetermin geerntet und im Labor untersucht. Dann wurden sie für 28 Tage bei 2°C und zusätzlich 2 Tage bei 20°C bei 90% rF gelagert. Während dieser Zeit wurden Früchte jeder Behandlungsgruppe nach 0, 7, 14, 21, 28 und 30 Tagen analysiert. Früchte von Bäumen mit geringerem Fruchtbehang von Böden mit geringen ECa Werten wiesen die höchsten SSC und Trockenmassegehalte, solche von Bäumen mit geringem Fruchtbehang und von Böden mit hohem ECa die höchste Frischmasse auf. Gut wasserversorgte Bäume hatten niedrigere Fruchterträge, ihre Früchte transpirierten verstärkt und hatten geringere Zucker- und Trockenmassegehalte als Pflaumen von Bäumen mit schlechter Wasserversorgung. Die späten Ernte von ''Jojo'' Pflaumen, vorzugsweise ca. 137 Tage nach der Vollblüte, ergab die beste Fruchtqualität. Diese Früchte besaßen die höchste Frischmasse und die geringste Transpiration. Laserlichtrückstreumessungen bei 532 und 785 nm zeigten, dass diese zerstörungsfreie Methode für die Analyse von Qualitätsparametern wie Anthocyangehalt und Fruchtfleischfestigkeit gut geeignet ist. / Plum consumption does not meet its potential, most probably because of a non-uniform fruit quality and lack of fully-mature fruit. It is necessary to manage preharvest conditions such as crop load and soil properties optimally in order to obtain high quality plums and to harvest the fruit in ripe stage. In this study, (1) the effects of soil ECa, crop load and maximum daily trunk shrinkage (MDS) on various fruit quality parameters of two European plum cultivars ''Jojo'' und ''Tophit plus'') (2) the internal and external fruit quality as it relates to harvest time were investigated. The investigation of plums was carried out in an experimental orchard in 2011, 2012 and 2013. Fruit of selected trees were sampled and subjected to laboratory measurements three times before and at the commercial harvest. At the commercial harvest, plums were stored at 2 °C and 90% RH for up to 28 days plus 2 days at 20 °C. During storage, fruit of each treatment were sampled after 0, 7, 14, 21, 28 and 30 days in order to analyse the physicochemical quality. In addition, the optical properties of samples were non-destructively evaluated through laser light backscattering imaging (LLBI). Fruit from low crop load trees grown under low ECa had the highest SSC and dry matter content, while those from low crop load trees under high ECa showed the highest fresh mass in 2013. Moreover, low MDS trees had lower total fruit yield, and fruit had higher transpiration, lower SSC, and dry matter content than those grown on trees with high MDS. Fruit quality was best when plums had been harvested late, preferably at the 3rd harvest date (137 DAFB) in this study. These fruit had the highest fresh mass and lowest transpiration. Furthermore, the results of LLBI measured at 532 nm and 785 nm showed an encouraging potential to predict quality parameters of plums such as anthocyanin content and fruit firmness.

O objetivo do trabalho é analisar e compreender os efeitos das características do fibrocimento reforçado com fibras sintéticas na retração por secagem deste compósito. A importância social do fibrocimento como material de construção, justifica a realização do presente trabalho, de modo a expor como acontece a retração por secagem neste compósito, e desta forma auxiliar o meio técnico na mitigação das manifestações patológicas relacionadas à retração e contribuindo para a redução do importante problema da indústria produtora de fibrocimento, que é a fissuração de borda nas telhas onduladas. Para tal buscou-se demostrar o efeito da porosidade e distribuição de tamanho de poros na retração por secagem. Além disso, foram realizados experimentos onde se variou o tipo de cimento utilizado, as quantidades de todas as matérias-primas envolvidas, além da aplicação de tratamentos modificadores da movimentação higroscópica, manipulando diretamente a tensão capilar causadora da retração. Concluiu-se que a porosidade elevada do fibrocimento faz com que a retração por secagem deste compósito seja fortemente influenciada pela porosidade total do mesmo, com correlação direta com a quantidade de mesoporos. Além disso, no estudo de caso realizado concluiu-se que a redução da retração devido à redução da tensão superficial da água do poro, se refletiu em menor fissuração de borda nas telhas onduladas. / The objective is to analyze and comprehend the effects of properties of cement based composite reinforced with synthetic fibers, on drying shrinkage of such composite. The social importance of fiber cement as construction material justifies the execution of the present work, in order to expose how drying shrinkage occurs on this composite and by those means to assist the technical community on mitigating pathological manifestations related to shrinkage, thus contributing for the reduction of an important problem on fiber cement industry, the edge cracking on corrugated sheets. In order to achieve this goal, it was sought to demonstrate the effect of porosity and pore size distribution on drying shrinkage. Moreover, experiments were performed, varying the type of cement used and the quantities of all materials involved, in addition to the application of treatments that modify hygroscopic movement, directly manipulating the capillary tension which causes shrinkage. It was concluded that the elevated porosity of the fiber cement causes drying shrinkage of this composite to be strongly influenced by its total porosity, directly correlated to the quantity of mesopores. Furthermore, in the case study performed it was concluded that shrinkage reduction due to the reduction of pore water surface tension was reflected into minor edge cracking on corrugated sheets.

As deformações derivadas da retração e da fluência estão entre os principais fatores que afetam a integridade e facilidade de manutenção das estruturas de concreto a longo prazo. Outro fator que corrobora para a deterioração do concreto é a Reação Álcali-Agregado (RAA), que devido à sua característica expansiva é considerada uma manifestação patológica de difícil tratamento, sendo necessário medidas mitigadoras para evitar sua ocorrência. A retração, a fluência e a RAA são deformações expressivas em estruturas com grandes volumes de concreto, em que as deformações devido à retração e à fluência potencializam o efeito da RAA, criando um ciclo de degradação do concreto de difícil controle. Deste modo, este trabalho tem como objetivo a análise numérica que possibilite a previsão do comportamento da retração e da fluência quando associadas à RAA. O código computacional é baseado no Método de Elementos Finitos Posicional considerando o elemento de chapa com elementos triangulares de ordem cúbica e utilizando a lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff. Para a modelagem da RAA utiliza-se o estudo desenvolvido por Carrazedo & Lacerda (2008). A fluência e a retração são modeladas implementando-se os modelos FIB, JSCE e B4. Os resultados deste trabalho demonstram a eficiência da modelagem e da análise numérica para a previsão do comportamento das deformações do concreto sujeito à RAA, considerando os efeitos de retração e fluência. / Shrinkage and creep strains are among the main factors that affect the integrity and serviceability of concrete structures in long term. Another corroborating factor for the concrete deterioration is the Alkali-Aggregate Reaction (AAR), which due to its expansive characteristic is considered a pathological manifestation of difficult treatment, and mitigating measures are necessary to avoid its occurrence. Shrinkage, creep and AAR are expressive strains in structures with large volumes of concrete, in which strains due shrinkage and creep enhance the effect of AAR, creating a concrete degradation cycle that is difficult to control. Thus, this work has the aim of numerical analysis that allows the prediction of the shrinkage and creep behavior when associated with AAR. The computational code is based on the Positional Finite Elements Method considering the element of plate with triangular elements of cubic order and using the constitutive law of Saint-Venant-Kirchhoff. For the modeling of AAR is used the study developed by Carrazedo & Lacerda (2008). The creep and shrinkage are modeled by implementing the FIB, JSCE and B4 models. The results of this work demonstrate the efficiency of modeling and numerical analysis for the prediction of the strains behavior of concrete subject to AAR, considering the effects of shrinkage and creep.

Resinas compostas apresentam contração de polimerização e a tensão gerada durante essa polimerização compete com a força adesiva na interface dente/restauração. A técnica incremental e o uso de bases com alta resiliência e módulo de elasticidade próximo ao das estruturas dentárias são técnicas desenvolvidas para tentar diminuir a tensão originada pela contração de polimerização. O presente estudo teve como objetivo analisar a influência do uso de bases de cimento de ionômero de vidro convencional e modificado por resina na qualidade e adaptação marginal na interface dentina/resina composta, após a ciclagem térmica, usando testes de resistência adesiva e análise em microscopia confocal de varredura a laser. Foram confeccionadas cavidades na face oclusal (4,5mm x 3mm x 5mm) de 60 molares humanos extraídos divididos em 6 grupos: 1 e 4 - sistema adesivo (AdperTM Single Bond; 3M ESPE) + resina composta (Filtek Z250; 3M ESPE); 2 e 5 - base de cimento de ionômero de vidro convencional (Ketac Molar Easymix; 3M ESPE) + sistema adesivo + resina composta; e 3 e 6 - base de cimento de ionômero de vidro modificado por resina (Vitrebond; 3M ESPE) + sistema adesivo + resina composta. Os grupos 4, 5 e 6 sofreram um processo de termociclagem com dois banhos (5ºC 55ºC) durante 30 segundos em 5.000 ciclos. Após 24 horas, os dentes foram seccionados em uma máquina de cortes com disco de diamante em espessura de 0,8mm. Uma fatia de cada dente foi separada aleatoriamente para análise em Microscópio Confocal para observação e mensuração de possíveis fendas marginais internas. As demais fatias foram seccionadas para a confecção de palitos (0,8mm X 0,8mm) que foram submetidos a testes de microtração em uma máquina de ensaios universal EMIC. Os resultados de resistência adesiva foram submetidos à análise de variância a um critério (ANOVA) e ao teste t-Student (p< 0,05). A presença de fendas foi avaliada com o teste da razão de verossimilhança ou teste exato de Fisher e os valores de comprimento das fendas foram avaliados pelo teste não paramétrico de Kruskal-Wallis (p<0,05). Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes na resistência adesiva em nenhum dos grupos sem termociclagem (G1 19,28 MPa; G2 16,29 MPa; e G3 15,95MPa) ou com termociclagem (G4 19,74 MPa; G5 16,58 MPa; e G6 16,01 MPa). A análise das medidas das fendas revelou não haver diferença estatisticamente significante entre os grupos G1 (1,4µm), G2 (2,88µm) e G3 (4,63µm) e entre os grupos G4 (4,2µm), G5 (12,5µm) e G6 (5,4µm). No entanto, a termociclagem determinou um aumento do tamanho médio das fendas no grupo com base de CIV convencional (G4 12,5µm). A análise da presença ou ausência de fendas mostrou um aumento na porcentagem do número de fendas quando os espécimes foram termociclados, para os grupos sem base e com base de CIV (G1 - 30%; G2 - 25% G3 25%; G4 - 53,33%; G5 70%; e G6 30%). Os resultados mostraram, ainda, não haver relação entre o comprimento e a formação das fendas com a resistência adesiva. Conclui-se, portanto, que o uso de base de cimento de ionômero de vidro modificado por resina mantém mais estável a qualidade da interface adesiva dentina/resina composta após envelhecimento artificial com termociclagem. / Polymerization shrinkage leads to a tension into dentin/resin composite interface that can cause marginal discoloration, poor marginal adaptation, secondary caries and post-operative sensitivity. The incremental restorative technique and the use of a resilient liner with a modulus of elasticity similar to dental structures are techniques used to decrease the shrinkage polymerization tension. The aim of this in vitro study was to analyze the effect of glass-ionomer cement as a liner on the adhesive interface dentin/resin of occlusal restorations after thermocycling aging. Occlusal cavities were prepared sixty human extracted molars, divided into six groups: 1 and 4 with no liner; 2 and 5 glass-ionomer cement (Ketac Molar Easymix); and 3 and 6 resin-modified glass-ionomer cement (Vitrebond). Resin composite (Filtek Z250) was placed after application of adhesive system Adper Single Bond 2. Adhesive system was mixed with fluorescent reagent (Rhodamine B) to allow confocal microscopy analysis. After that, the specimens of groups 4, 5, 6 were thermocycled into 2 baths (5ºC 55ºC) of 30s each in 5.000 cycles. After this period, teeth were sectioned in 0,8mm slices. One slice of each tooth was randomly selected for analysis in Confocal Microscopy. The other ones were sectioned in sticks, which were submitted to micro-tensile test. The results of adhesive strength were analyzed by one way ANOVA and t-Student tests. Gap formation were analysed by Fisher test and the gaps size were analyzed by Kruskal-Wallis test (p<0,05). No statistical difference on adhesive resistance was showed between groups. Confocal Microscopy analysis showed gaps with a higher mean sizes for group 4 (12,5µm) and higger percentage of marginal gaps formation for the thermocycled groups (G1 - 30%; G2 - 25%; G4 - 53,33%; G5 70%). Groups 3 (25%) and 6 (30%) showed the lowest percentage of marginal gap formation. The results revealed that gap formation is not related to adhesive strength. It can be concluded, therefore, that the use of a resin-modified-glassionomer cement liner showed less gap formation on dentin/composite adhesive interface after artificial aging compared to conventional glass ionomer cement liner and restorations with no lining.

O objetivo desse estudo foi verificar a influência da fotoativação com laser de argônio na tensão de contração (TC), microdureza (M), porcentagem de dureza máxima (PDM), resistência flexural (RF) e módulo de elasticidade (ME) de uma resina composta híbrida. A fotoativação foi realizada com laser de argônio 200mW por 10 segundos (L1), 200mW por 20 segundos (L2), 250mW por 10 segundos (L3) e 250mW por 20 segundos (L4). Como controle foi utilizada a luz hálógena por 20 segundos (H). A TC foi monitorada por 5 minutos em corpos-de-prova com 5mm de diâmetro e 1mm de altura. A M e a PDM foram obtidas em corpos-de-prova com 2mm de espessura após 7 dias a 37°C. Para obtenção da RF e do ME foram confeccionados corpos-de-prova nas dimensões 10 X 2 X 1mm (comprimento, largura e espessura), testados após 24h a 37°C. Os dados obtidos foram analisados por ANOVA/Teste de Tukey (p<0,05). Os valores de TC (MPa) foram estatisticamente mais baixos para o grupo L3 (1,3)c, seguido pelos grupos L1(2,7)b, L4 (3,4)a,b, L2 (3,7)a e H (4,5)a. Para os valores de M não houve diferença estatisticamente significante quando o mesmo tempo de fotoativação foi utilizado, sendo L1= 70,1a, L2= 78,1b, L3= 69,9a, L4= 78,1b e H= 79,9b. Todos os grupos apresentaram uma PDM de no mínimo 80%. Apenas o grupo L1 apresentou diferença estatisticamente significante na RF (MPa) e no ME (GPa), 86,2 e 5,4 respectivamente, sendo inferior. Dentro dos grupos estudados, o L3 apresentou propriedades mecânicas adequadas e mínima tensão de contração, além de possibilitar redução do tempo clínico para fotoativação de restaurações com a resina testada em 50%. / The objective of this study was to verify the influence of photoactivation with the argon ion laser on shrinkage stress (SS), followed by evaluation of Vickers microhardness (VM), percentage of maximum hardness (PMH), flexural strength (FS) and flexural modulus (FM) of a composite resin. Methods: The light curing units used were argon ion laser and halogen light. The groups were: L1- laser at 200mW for 10 seconds; L2- laser at 200mW for 20 seconds; L3- laser at 250mW for 10 seconds; L4- laser at 250mW for 20 seconds; and H- halogen light at 275mW for 20 seconds. The SS was monitored for 5 minutes in samples 5-mm in diameter by 1-mm in height. The VM and PHM were obtained in samples with a thickness of 2-mm after 7 days at 37°C. To FS and FM the samples were prepared using a stainless steel mold 10 x 2 x 1mm (length, width and height) and measured after 24h storage at 37°C. Data were analyzed by ANOVA/Tukey`s test (p<0.05). Results: The values of SS (MPa) were statistically lower for the group L3(1.3)c, followed by groups L1(2.7)b, L4 (3.4)a,b, L2(3.7)a and H(4.5)a. To the values of VM there was no difference when the same time of photo activation was used, being L1= 70.1a, L2=78.1b, L3= 69.9a, L4= 78.1b and H= 79.9b. All groups showed a PMH of at least 80%. Only the group L1 showed difference in FS (MPa) and FM (GPa), 86.2 and 5.4 respectively, being lower. Conclusion: within the studied groups, the L3 group presented adequate mechanical properties and minimum SS, reducing the clinical working time for photo activation of restorations with the tested resin in 50%.

OBJETIVO: o Fator-C é normalmente usado para predizer a tensão de contração em interfaces compósito-dente. Foi delineado um estudo para contribuir a esclarecer os elementos que permitem prever a tensão em interfaces de restaurações adesivas. Teoricamente, a tensão varia em função da oposição à contração (rigidez do substrato), da complacência e das dimensões e propriedades mecânicas do compósito. MÉTODOS: foram obtidos pelo Método de Elementos Finitos (MEF) 8 modelos estilizados 3D não-lineares de cavidades Classe I mantendo constantes o volume (20 mm3) e a espessura das paredes (20 mm) e com variação do Fator-C (1,9 a 13,5). Foi simulado contato tipo glue entre compósito e dente. A contração de polimerização, por analogia térmica do compósito, foi 1%. Foram analisadas as tensões e deformações principais. Foi também idealizado um método para calcular por MEF a complacência regionalizada e foi avaliada sua validade pela comparação do resultado obtido por este método com o valor de complacência calculada analiticamente para um cubo de dentina de 1 mm de lado fixado numa de suas faces. Foi ainda idealizado um método para calcular, para cada formato de cavidade, o volume útil de compósito capaz de influir para aumentar o pico de tensão na interface. Por fim, com os elementos anteriores, foi calculado para cada cavidade um valor de Fator-CA, dependente da complacência na região de pico e do volume útil de compósito. Foi avaliada a capacidade de predizer o pico de tensão mediante o teste de correlação (Pearson) entre o pico de tensão e o Fator-CA, bem como entre o pico de tensão e o Fator-C. RESULTADOS: os picos de tensões provocadas pela contração em cavidades de classe I tendem a diminuir em função do aumento do Fator-C, embora o teste de Pearson evidenciou significância apenas para a tensão Máxima Principal na parede XZ e no eixo Z. O cálculo da complacência regional obtido por MEF foi de 0,0652 m/N, bem próximo ao valor analítico (0,0666 m/N). O Fator-CA correlacionou significantemente e positivamente com as três tensões obtidas na quina (Von Mises, Máxima Principal e Máxima Cisalhante). CONCLUSÕES: o aumento do Fator-C não conduz ao aumento dos picos de tensão em cavidades de classe I. O método de cálculo de complacência é válido para estruturas complexas. O Fator-CA permite predizer os picos de tensão em compósitos aderidos em cavidades de classe I. / OBJECTIVES: The C-Factor is normally used to predict the shrinkage stress at composite-tooth interfaces. A study was outlined for clarifying the elements which allows providing the stress at bonded restorations interface. Theoretically, the stress varies as a function of the opposition to the shrinkage (substrate stiffness), the compliance, dimensions and mechanical properties of the composite. METHODS: Eight 3D non-linear stylized models of Class I cavities were obtained by the Finite Element Method (FEM), maintaining the volume (20 mm3) and wall thickness (2 mm) constant and varying the C-Factor (1.9 through 13.5). A \'glue\' contact between the composite and teeth was simulated. A 1% polymerization shrinkage was simulated by using thermal analogy of the composite. Principal stresses and strains were analyzed. A method for calculating the local compliance by FEM was also idealized as well as its validity of comparing the obtained result with the analytical compliance value of a 1 mm dentin cube, with fixation at one of its faces. A method for calculating, for each cavity shape, the \'useful volume\' of the composite, which is able to influence on the stress peak increase at the interface, was further idealized. And finally, using elements mentioned before, a compliance dependent value, so-called CA-Factor, was calculated for each cavity, at peak and \'useful volume\' of the composite regions. The capability on predicting the stress peak by the correlation test (Pearson) between the stress peak and the CA-Factor as well as between the stress peak and the C-Factor was also evaluated. RESULTS: the stress peaks generated by the shrinkage on Class I cavities tend to decrease as a function of the C-Factor, though the Pearson only showed the significance for the maximum principal stress at the XZ wall and Z axis. The local compliance calculation obtained by FEM was 0.0652 m/N, which was very close to the analytical one (0.0666 m/N). The CA-Factor presented a positive and significant correlation with all three stresses obtained at the trihedral angle formed by two occlusal edges. (Von Mises, maximum principal and maximum shear stresses). CONCLUSION: the increase of the C-Factor does not lead to the increase of the stress peaks in Class I cavities. The method for calculating the compliance is valid for complex structures. The CA-Factor allows providing the stress peaks for bonded composites on Class I cavities.

As ações presentes durante a construção de estruturas de edifícios em concreto armado são significantemente influenciadas pelo processo construtivo e podem ultrapassar a capacidade resistente definida no projeto estrutural. Os pavimentos recém concretados são suportados por pavimentos previamente concretados, através de um sistema de fôrmas, escoras e reescoras. Se houver fissuração prematura os pavimentos terão maiores deformações ao longo do tempo. Assim sendo, o trabalho apresenta um procedimento de análise estrutural que leva em conta a seqüência natural de construção. A definição das ações nos pavimentos durante a construção estabelece a história de carregamentos dos elementos estruturais do início ao fim da obra. Os modelos tridimensionais (utilizando o método dos elementos finitos) aqui apresentados consideram que o tempo altera as propriedades de resistência e deformabilidade do concreto antes dos 28 dias. Com isso, é definido um novo método para a determinação da distribuição das ações de construção entre o sistema de escoramento e os pavimentos interligados (Método Aproximado). Além disso, propõe-se uma nova metodologia para verificação dos estados limites considerando a existência das etapas de construção. / The loads during construction of multistory reinforced concrete structures are significantly influenced by the construction schedule and can exceed the supporting structure\'s design capacity. The fresh floors are supported by previously cast floors, through a system of forms, shores and reshores. If cracked prematurely, the floors will have larger time-dependent deflections. Then, the text presents a procedure for structural analysis that takes into account the natural sequence of construction. Definition of the loads on floors during construction provides a view of the history of structural element loads from the beginning to the end of construction work. The tridimensional models (using the finite element method) presented herein considers that the time affects the strenght and deformability properties of concrete before 28 days. Then, a new method for determining how the construction loads are distributed among the shoring system and the interconnected floors is defined (Approximated Method). Further, a new methodology for the limit states verification taking into account the construction phases is proposed.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-10-17T12:52:51Z No. of bitstreams: 1 Hinoel Zamis Ehrenbring_.pdf: 8050494 bytes, checksum: 6538a92632a1aa3f9d35c647159bef3f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-17T12:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hinoel Zamis Ehrenbring_.pdf: 8050494 bytes, checksum: 6538a92632a1aa3f9d35c647159bef3f (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Concretos com tecnologia avançada tornam-se cada vez mais comuns na indústria da construção civil. O desenvolvimento de produtos minerais e químicos fomenta a geração desses compósitos, possibilitando a inserção de insumos com desempenhos mecânicos melhorados. Todavia, mesmo com inúmeras vantagens, os novos concretos ainda se encontram suscetíveis à incidência de fissuras causadas pela retração. Sendo uma característica inerente às matrizes cimentícias, a retração, quando restringida, pode gerar manifestações patológicas, que prejudiquem a durabilidade da estrutura. Estudos vêm sendo realizados com enfoque na mitigação dessas anomalias, utilizando reforços primários e secundários dentro da matriz cimentícia. Como alternativa, utilizando as fibras como reforços é possível garantir alterações nos comportamentos mecânicos da mistura, a exemplo da resistência à tração, fator de tenacidade, capacidade de deformação e controle de fissuração. Com isso, nessa pesquisa foram empregadas, de maneira isolada e híbrida, microfibras poliméricas em uma matriz cimentícia. As microfibras eram constituídas por polipropileno (PP), álcool polivinílico (PVA) e recicladas de poliéster (POL). Para tanto, avaliou-se o fenômeno da retração por secagem dos compósitos por meio do ensaio de anel restringido, resistência à compressão axial, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade e tenacidade. Conjuntamente, investigou-se a microestrutura dos compósitos, utilizando o ensaio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), a fim de identificar a zona de interface entre o reforço e a matriz cimentícia, assim como a integridade física do reforço no concreto. Os compósitos com microfibras apresentaram maior retração por secagem, quando comparados à matriz referência, chegando a deformações superiores a 50 μm/m. Todas as misturas atingiram alto potencial de fissuração, sendo as amostras contendo microfibras de PP e PVA, as quais obtiveram a formação da fissura mais tardiamente (14 dias). Com relação à resistência à compressão axial e tração na flexão, a inserção de microfibras poliméricas promoveu a redução dos valores em relação à matriz referência. Todavia, o uso de microfibras de PVA não promoveu a queda de resistência à tração na flexão da matriz. Já o fator de tenacidade das misturas com fibras foi superior em relação ao concreto referência, ampliando em até 38 vezes os resultados. Verificou-se que a zona de interface formada pelas microfibras de PVA foi menor, quando comparada às demais opções, o que comprovou os bons resultados proporcionados pelo reforço. Também foi possível observar que as microfibras recicladas de poliéster foram agredidas em meio alcalino, diferentemente das demais. / Concretes with advanced technology become increasingly common in the construction industry. The development of mineral and chemical products encourages the generation of these composites, allowing the insertion of inputs with improved mechanical performances. However, even with numerous advantages, the new concretes are still susceptible to the incidence of cracks caused by shrinkage. As an inherent characteristic of cementitious matrices, shrinkage, when restricted, can impair the quality of the structure and, as a result, generate pathological manifestations. Studies have been carried out focusing on the mitigation of these anomalies, using primary and secondary reinforcements within the cementitious matrix. As an alternative, the fibrous reinforcements guarantee changes in the mechanical behavior of the mixture, such as tensile strength, tenacity factor, deformation capacity and cracking control. Thus, in this research, isolated and hybrid polymer microfibers were used in a reference cementitious matrix. The filaments consisted of polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVA) and recycled polyester microfibers (POL). For this, the phenomenon of the drying shrinkage of the composites was evaluated by means of the restricted ring test, axial compression strength, flexural tensile strength, modulus of elasticity and toughness. The microstructure of the composites was investigated using the scanning electron microscopy (SEM), in order to identify the interface zone between the reinforcement and the cementitious matrix, as well as the physical integrity of the reinforcement in the concrete. The composites with microfibers presented greater drying shrinkage, when compared to the reference matrix, reaching deformations of more than 50 μm/m. All the blends reached a high cracking potential, with the samples containing PP and PVA microfibers which obtained cracking formation later (14 days). With respect to the compressive strength, the insertion of polymer microfibers significantly decreased the values in relation to the reference matrix. The toughness factor of the bundled mixtures was superior in relation to the reference concrete, increasing up to 38 times the results. On the other hand, the tensile strength in the flexion decreased values with the use of the filamentary reinforcements, except for the mixture with PVA microfibres. It was verified that the interface zone formed by the PVA microfibers was smaller, when compared to the other options, which proved the good results provided by the reinforcement. It was also possible to observe that recycled polyester microfibers were attacked in alkaline solution, unlike the others.

Cette thèse étudie la rétention d’eau à haute HR et le retrait sous température modérée des bétons CEMI et CEMV de l’Andra, en lien avec leur microstructure.Pour étudier l’origine des variations de Sw à haute HR, du béton est séché à HR= 92-100%. Pour les deux bétons, l’échantillonnage influe significativement sur Sw. Pour le CEMI, à HR=100%, la taille joue aussi, en lien avec un mécanisme de séchage par désorption de surface ; à HR=92&98%, ce béton n’est plus sensible aux effets de surface ; il est sensible aux conditions expérimentales. Pour le CEMV, l’effet de la taille existe quelle que soit l’HR, mais il est peu sensible aux conditions expérimentales.A partir de 60°C, le retrait de dessiccation présente quatre phases en fonction de la perte de masse relative. Pour le béton CEMI séché jusqu’en phase 3 ou 4, la possible rigidification de la matrice solide est investiguée par un essai couplé de poro-élasticité et transport de gaz. Pour un même échantillon en phase 3 puis en phase 4, on mesure une légère augmentation du Ks ; la perméabilité au gaz est significativement plus sensible au confinement. Par contre, la rigidification du matériau est limitée en comparaison de l’effet d’échantillonnage.Au MEB, les phases et la morphologie des bétons sont quantifiées. Le CEM I et le CEM V ont des phases solides identiques, mais le CEM V comprend des phases spécifiques (ajout de laitiers et cendres volantes). Les C-S-H du CEM V ont un rapport C/S globalement plus bas que le CEM I. Ce rapport reste similaire pour trois gâchées différentes. Par contre, l’occurrence de pores millimétriques varie significativement, du fait de modes de mise en oeuvre sensiblement différents / This thesis focuses on water retention at high relative humidity (RH) (92-100%) and dessiccation shrinkage under moderate temperature (60-80°C) for two high performance concretes CEMI and CEMV (from Andra), in relation with their microstructure.To investigate the origins of the variations in water saturation degree Sw at high RH, both concretes are dried at RH=92, 98 and 100%, from the fully saturated state. For both concretes, sampling affects significantly Sw. For CEMI at 100%RH, sample size also affects Sw, due to surface drying (desorption); at 92 and 98%RH, CEMI is no longer sensitive to surface drying effects; it is sensitive to experimental conditions (RH, T). CEMV is affected by sample size whatever the RH, but not by experimental conditions.From 60°C drying temperature, the relationship between shrinkage and relative mass loss presents four distinct phases. CEMI concrete is dried at 65°C until phase 3 or 4, and then submitted to a coupled poro-mechanical and gas permeability test. For the same sample tested in phase 3 and then 4, a difference in solid skeleton incompressibility modulus Ks is measured, which is significantly lower than the differences in Ks due to sampling.With the Scanning Electron Microscope, the solid phases and morphology of both concretes are quantified. CEM I and CEM V comprise identical phases, even portlandite, yet CEM V concrete has some specific phases, owing to the addition of slag and fly ash. The C-S-H in CEM V have a lower C/S ratio than in CEM I. The (C/S) ratio remains similar when comparing between three different batches. Besides, millimetric pores vary significantly, owing to differences in manufacturing

La modélisation numérique du comportement des matériaux cimentaires sous l’action des sollicitations complexes constitue un point de vue alternatif pour identifier et évaluer les mécanismes internes qui ne peuvent être étudiés directement à travers les essais expérimentaux. A cet effet, le développement des outils de modélisation permettant la prise en compte des interactions entre la microstructure hétérogène de la pâte de ciment et le comportement macroscopique des matériaux cimentaires est fortement apprécié. Une telle approche numérique donne une meilleure description des processus physiques et évite la calibration répétitive des paramètres lorsque la microstructure change.Ce travail de thèse a pour objet de mettre au point une approche de modélisation de l’endommagement des matériaux cimentaires compte tenu des mécanismes physiques qui se produisent à l’échelle microscopique. Dans l’approche proposée, les principes de la construction d’une microstructure virtuelle de la pâte de ciment sont présentés et les paramètres micromécaniques des phases cimentaires sont identifiés. La capacité prédictive de l’approche est testée en comparant les résultats numériques aux résultats des essais expérimentaux réalisés dans ce travail et aux résultats tirés de la littérature. L’application de cette approche est ensuite illustrée à travers des simulations de la pâte de ciment sous fluage et cycles de gel-dégel. Cette approche ouvre la voie à une multitude d’applications, comme l’étude de l’effet du retrait, du fluage, des cycles de gel-dégel, de la fissuration thermique, de l’auto-cicatrisation et de la carbonatation sur les propriétés thermomécaniques des matériaux cimentaires. / Numerical modelling of the constitutivebehaviour of cementitious materials exposed to aggressive environment offers an alternative point of view for the identification and assessment of internal mechanisms which cannot be explicitly explored using standard experimental techniques. In this regard, the development of advanced modelling tools that take into account the interactions between the heterogeneous microstructure of cement paste and the macroscopic behaviour cementitious materials is highly valued. Such modelling approaches give a much better description of the physical processes and avoid recurrent parameter calibration when dealing with a different microstructure.The work presented in this PhD thesis proposes a numerical modelling approach of damage in cement based materials taking heed of the physical mechanics that can only be characterized at the microscopic level. In the proposed approach, the principles of constructing a virtual microstructure of cement paste are laid out and the micromechanical parameters of cement phases are identified. The predictive capacity of the micromechanical approach is put to the test by a comparison of numerical results with experimental data determined in the present study and found in the literature. Finally, the power of the approach is illustrated through simulations of creep and freeze-thaw behaviour at the microscopic scale of cement paste.This approach paves the way for a multitude of applications, such as the study of the effect of shrinkage, creep, freeze-thaw cycles, thermal cracking, self-healing and carbonation on the thermomechanical properties of cement-based materials.