O Engineered Cementitious Composite ou ECC é um compósito cimentício de elevada capacidade de deformação, concebido na Universidade de Michigan. Constituído por agregados miúdos, cimento e fibras, o compósito apresenta elevada ductilidade associada com a capacidade de gerar microfissuras quando submetido a carregamentos, num comportamento conhecido como strain-hardening. As pesquisas previamente desenvolvidas no Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) da UFRGS objetivaram caracterizar um ECC adaptado aos materiais do Brasil, adicionando-se fibras de polipropileno na elaboração do compósito, e estudando-se alternativas para a substituição parcial de cimento. Na pesquisa aqui relatada, adotou-se o traço de referência definido previamente (ECCRef) e também foi utilizado um traço alternativo com 30% (em volume) de cinza de casca de arroz moída por 4 horas, em substituição parcial do cimento (ECCCCA). A pesquisa foi dividida em duas abordagens. A primeira consistiu na caracterização das propriedades mecânica dos traços em laboratório com a realização de ensaios de resistência à tração na flexão, à compressão simples, avaliação da aderência por cisalhamento direto e da trabalhabilidade, bem como ensaios de fadiga em viga quatro pontos. Em ensaios monotônicos o ECCCCA apresentou uma resistência à tração na flexão média (ft,f) de 8,2 MPa e resistência à compressão simples média (fc) de 50 MPa; já o ECCRef teve valores médios de 6,8 MPa e 36 MPa, respetivamente. Nos ensaios de aderência obtiveram-se resistências ao cisalhamento de 2050 kPa (ECCCCA) e 1900 kPa (ECCRef) A avaliação da trabalhabilidade permitiu estabelecer critérios para aprimorar o processo de mistura e manuseio do material em estado fresco, desta forma obteve-se adequada trabalhabilidade no ensaio de flow table, que aumentou de 44 para 90, possibilitando a utilização de betoneiras de tombo e obter os volumes de material necessários. Com os resultados dos ensaios dinâmicos foram estabelecidos modelos de fadiga em termos da deformação específica de extensão inicial (εti), deformação específica de extensão inicial normalizada (ti/εtP) e tração inicial (σti), assim como da energia dissipada (DE), igualmente foi possível estudar o processo de degradação dos compósitos. A segunda abordagem da pesquisa consistiu na realização de ensaios em verdadeira grandeza, com a utilização do simulador de tráfego do Laboratório de Pavimentação (LAPAV). Foram construídos dois recapeamentos (de 50 e 30 mm de espessura) sobre pavimentos flexíveis que apresentavam idêntico padrão de trincamento. Em cada recapeamento foram aplicados 100 mil ciclos da carga de semi-eixo de 5,5 toneladas. Foram acompanhados, visualmente, o surgimento e evolução de fissuras e outras manifestações patológicas, bem como o desgaste superficial, por meio dos ensaios de Pêndulo Britânico e Altura de Mancha de Areia. Após o fim do tráfego, foram serradas placas das seções trafegadas para verificar a propagação das fissuras e a aderência entre o compósito e o pavimento. Concluiu-se que o controle de qualidade na mistura é fundamental para garantir a qualidade da superfície. Além disso, percebeu-se que a aparição de fissuras está associada com possíveis problemas de aderência ECC-pavimento asfáltico, e em menor escala reflexão de fissuras. Globalmente, constatou-se que é possível produzir ECC’s com materiais disponíveis no estado e que este material pode ser aplicado na restauração de pavimentos. / Engineered Cementitious Composite or ECC is a material with a high deformation capacity, designed at the University of Michigan. Composed of fine aggregates, cement and fibres, the composite presents high ductility associated with the ability to generate microcracks when loaded, in a behavior known as strain-hardening. The research previously developed in the Laboratory of Structural Models and Tests (LEME) of UFRGS aimed to characterize an ECC adapted to the materials of Brazil, adding polypropylene fibres in the preparation of the composite, and studying alternatives for the partial replacement of cement. In the research reported here, the previously defined reference mix proportion (ECCRef) was adopted and an alternative mix proportion was used with 30% (by volume) of unprocessed rice-husk ash grinded for 4 hours, in partial replacement of the cement (ECCCCA). The research was divided into two approaches. The first one consisted in the characterization of the mechanical properties of the ECC’s in the laboratory with the execution of tests of flexural behavior and compressive strength, evaluation of adhesion by direct shear tests and the workability, as well as fatigue tests in four point configuration. In monotonic tests ECCCCA showed a resistance to flexural strength of 8.2 MPa and average compression strength of 50 MPa; ECCRef had mean values of 6.8 MPa and 36 MPa, respectively. In the adhesion tests, shear strengths of 2050 kPa (ECCCCA) and 1900 kPa (ECCRef) were obtained The evaluation of the workability allowed for the determination of criteria to improve the process of mixing and handling of the material in fresh state, in this way, adequate workability was obtained in the flow table test, which increased from 44 to 90, permitting the use of concrete mixer machines and to obtain the required volumes of material. With the results of the dynamic tests, fatigue models were stipulated in terms of initial tensile strain (εti), normalized initial tensile strain (ti/εtP) and initial traction (σti), as well as the dissipated energy (DE), it was also possible to study the process of degradation of the composites. The second approach of the research consisted in the accomplishment of tests in true greatness, with the use of the Accelerated Loading Facility of the Laboratory of Pavements (LAPAV). Two overlays (50 and 30 mm thick) were built over flexible pavements that had the same cracking pattern. At each overlay, 100 thousand cycles of the semi-axle load of 5.5 tons were applied. The appearance and evolution of cracks and other pathologies were monitored visually, as well as surface wear through the British Pendulum and Sand Patch tests. After the end of the traffic simulator, plates of the trafficked sections were sawn to verify the propagation of the cracks and the adhesion between the composite and the pavement. It was concluded that the quality control in the mixture is fundamental to guarantee the quality of the surface. In addition, it was noticed that the appearance of cracks is associated with possible problems of adhesion ECC-asphalt pavement, and to a lesser extent reflective cracking. Overall, it has been found that it is possible to produce ECC's with Brazilian materials and the ECC can be applied in the restoration of pavements. / El ECC (Engineered Cementitious Composites) es un compósito cementicio de elevada capacidad de deformación desarrollado en la Universidad de Michigan. Conformado por agregados finos, cemento y fibras poliméricas, presenta una alta ductilidad asociada con la capacidad de generar microfisuras durante la aplicación de cargas, comportamiento conocido como strain-hardening. Las investigaciones previamente desarrolladas en el Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) de la UFRGS se direccionaron para caracterizar un ECC adaptado a los materiales brasileros, utilizando fibras de polipropileno y estudiando alternativas para la sustitución parcial del cemento. En la presente investigación se adoptó el trazo de referencia definido previamente (ECCRef), también fue utilizado un trazo alternativo con 30% (en volumen) de ceniza de cáscara de arroz molida por 4 horas como substituto parcial del cemento (ECCCCA). La investigación fue dividida en dos abordajes. La primera consistió en la caracterización de las propiedades mecánicas en laboratorio con la realización de ensayos de resistencia a tracción por flexión e compresión simple, evaluación de la adherencia por corte directo y de la trabajabilidad, además de ensayos de fatiga en viga cuatro puntos. En ensayos monotónicos el ECCCCA presentó una resistencia a la tracción por flexión media (ft,f) de 8,2 MPa y resistencia a la compresión simple media (fc) de 50 MPa; ya el ECCRef tuvo valores medios de 6,8 MPa y 36 MPa, respectivamente. En los ensayos de adherencia se obtuvieron resistencias al corte de 2050 kPa (ECCCCA) y 1900 kPa (ECCRef). La evaluación de la trabajabilidad permitió establecer criterios para mejorar el proceso de mezcla y manipulación del material en estado fresco, de esa forma se obtuvo una adecuada trabajabilidad en el ensayo de flow table, que aumentó de 44 para 90, posibilitando la utilización de mezcladoras de tambor y la obtención de los volúmenes de material necesarios. Con los resultados de los ensayos dinámicos fueron establecidos modelos de fatiga en términos de la deformación específica de extensión inicial (εti), de la deformación específica de extensión inicial normalizada (ti/εtP), de la tracción inicial (σti) y de la energía disipada (DE), igualmente fue posible estudiar el proceso de degradación de los compósitos El segundo abordaje de la investigación consistió en la realización de ensayos en verdadera grandeza con la utilización del simulador de tráfico del Laboratório de Pavimentação (LAPAV). Fueron construidos dos recapeamentos (de 50 y 30 mm de altura) sobre pavimentos flexibles que presentaban idéntico patrón de fisuración. En cada recapeamento fueron aplicados 100 mil ciclos da carga de semi-eje de 5,5 toneladas. Fueron acompañados, visualmente, la aparición y evolución de fisuras y otras patologías, así como el desgaste superficial por medio de los ensayos de Péndulo Británico y Altura de Mancha de Arena. Una vez terminados los ciclos de carga, fueron extraídas placas de las secciones ensayadas para verificar la propagación de las fisuras y la adherencia entre el compósito y el pavimento. Se concluyó que el control de calidad durante el proceso de mezcla es fundamental para garantizar la calidad superficial. Además, fue percibido que la aparición de fisuras está asociada con posibles problemas de adherencia ECC-pavimento asfáltico y en menor escala reflexión de fisuras. Globalmente, se constató que es posible producir ECC’s con materiales disponibles a nivel local y que este material puede ser aplicado en la restauración de pavimentos.

O Engineered Cementitious Composite ou ECC é um compósito cimentício de elevada capacidade de deformação, concebido na Universidade de Michigan. Constituído por agregados miúdos, cimento e fibras, o compósito apresenta elevada ductilidade associada com a capacidade de gerar microfissuras quando submetido a carregamentos, num comportamento conhecido como strain-hardening. As pesquisas previamente desenvolvidas no Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) da UFRGS objetivaram caracterizar um ECC adaptado aos materiais do Brasil, adicionando-se fibras de polipropileno na elaboração do compósito, e estudando-se alternativas para a substituição parcial de cimento. Na pesquisa aqui relatada, adotou-se o traço de referência definido previamente (ECCRef) e também foi utilizado um traço alternativo com 30% (em volume) de cinza de casca de arroz moída por 4 horas, em substituição parcial do cimento (ECCCCA). A pesquisa foi dividida em duas abordagens. A primeira consistiu na caracterização das propriedades mecânica dos traços em laboratório com a realização de ensaios de resistência à tração na flexão, à compressão simples, avaliação da aderência por cisalhamento direto e da trabalhabilidade, bem como ensaios de fadiga em viga quatro pontos. Em ensaios monotônicos o ECCCCA apresentou uma resistência à tração na flexão média (ft,f) de 8,2 MPa e resistência à compressão simples média (fc) de 50 MPa; já o ECCRef teve valores médios de 6,8 MPa e 36 MPa, respetivamente. Nos ensaios de aderência obtiveram-se resistências ao cisalhamento de 2050 kPa (ECCCCA) e 1900 kPa (ECCRef) A avaliação da trabalhabilidade permitiu estabelecer critérios para aprimorar o processo de mistura e manuseio do material em estado fresco, desta forma obteve-se adequada trabalhabilidade no ensaio de flow table, que aumentou de 44 para 90, possibilitando a utilização de betoneiras de tombo e obter os volumes de material necessários. Com os resultados dos ensaios dinâmicos foram estabelecidos modelos de fadiga em termos da deformação específica de extensão inicial (εti), deformação específica de extensão inicial normalizada (ti/εtP) e tração inicial (σti), assim como da energia dissipada (DE), igualmente foi possível estudar o processo de degradação dos compósitos. A segunda abordagem da pesquisa consistiu na realização de ensaios em verdadeira grandeza, com a utilização do simulador de tráfego do Laboratório de Pavimentação (LAPAV). Foram construídos dois recapeamentos (de 50 e 30 mm de espessura) sobre pavimentos flexíveis que apresentavam idêntico padrão de trincamento. Em cada recapeamento foram aplicados 100 mil ciclos da carga de semi-eixo de 5,5 toneladas. Foram acompanhados, visualmente, o surgimento e evolução de fissuras e outras manifestações patológicas, bem como o desgaste superficial, por meio dos ensaios de Pêndulo Britânico e Altura de Mancha de Areia. Após o fim do tráfego, foram serradas placas das seções trafegadas para verificar a propagação das fissuras e a aderência entre o compósito e o pavimento. Concluiu-se que o controle de qualidade na mistura é fundamental para garantir a qualidade da superfície. Além disso, percebeu-se que a aparição de fissuras está associada com possíveis problemas de aderência ECC-pavimento asfáltico, e em menor escala reflexão de fissuras. Globalmente, constatou-se que é possível produzir ECC’s com materiais disponíveis no estado e que este material pode ser aplicado na restauração de pavimentos. / Engineered Cementitious Composite or ECC is a material with a high deformation capacity, designed at the University of Michigan. Composed of fine aggregates, cement and fibres, the composite presents high ductility associated with the ability to generate microcracks when loaded, in a behavior known as strain-hardening. The research previously developed in the Laboratory of Structural Models and Tests (LEME) of UFRGS aimed to characterize an ECC adapted to the materials of Brazil, adding polypropylene fibres in the preparation of the composite, and studying alternatives for the partial replacement of cement. In the research reported here, the previously defined reference mix proportion (ECCRef) was adopted and an alternative mix proportion was used with 30% (by volume) of unprocessed rice-husk ash grinded for 4 hours, in partial replacement of the cement (ECCCCA). The research was divided into two approaches. The first one consisted in the characterization of the mechanical properties of the ECC’s in the laboratory with the execution of tests of flexural behavior and compressive strength, evaluation of adhesion by direct shear tests and the workability, as well as fatigue tests in four point configuration. In monotonic tests ECCCCA showed a resistance to flexural strength of 8.2 MPa and average compression strength of 50 MPa; ECCRef had mean values of 6.8 MPa and 36 MPa, respectively. In the adhesion tests, shear strengths of 2050 kPa (ECCCCA) and 1900 kPa (ECCRef) were obtained The evaluation of the workability allowed for the determination of criteria to improve the process of mixing and handling of the material in fresh state, in this way, adequate workability was obtained in the flow table test, which increased from 44 to 90, permitting the use of concrete mixer machines and to obtain the required volumes of material. With the results of the dynamic tests, fatigue models were stipulated in terms of initial tensile strain (εti), normalized initial tensile strain (ti/εtP) and initial traction (σti), as well as the dissipated energy (DE), it was also possible to study the process of degradation of the composites. The second approach of the research consisted in the accomplishment of tests in true greatness, with the use of the Accelerated Loading Facility of the Laboratory of Pavements (LAPAV). Two overlays (50 and 30 mm thick) were built over flexible pavements that had the same cracking pattern. At each overlay, 100 thousand cycles of the semi-axle load of 5.5 tons were applied. The appearance and evolution of cracks and other pathologies were monitored visually, as well as surface wear through the British Pendulum and Sand Patch tests. After the end of the traffic simulator, plates of the trafficked sections were sawn to verify the propagation of the cracks and the adhesion between the composite and the pavement. It was concluded that the quality control in the mixture is fundamental to guarantee the quality of the surface. In addition, it was noticed that the appearance of cracks is associated with possible problems of adhesion ECC-asphalt pavement, and to a lesser extent reflective cracking. Overall, it has been found that it is possible to produce ECC's with Brazilian materials and the ECC can be applied in the restoration of pavements. / El ECC (Engineered Cementitious Composites) es un compósito cementicio de elevada capacidad de deformación desarrollado en la Universidad de Michigan. Conformado por agregados finos, cemento y fibras poliméricas, presenta una alta ductilidad asociada con la capacidad de generar microfisuras durante la aplicación de cargas, comportamiento conocido como strain-hardening. Las investigaciones previamente desarrolladas en el Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) de la UFRGS se direccionaron para caracterizar un ECC adaptado a los materiales brasileros, utilizando fibras de polipropileno y estudiando alternativas para la sustitución parcial del cemento. En la presente investigación se adoptó el trazo de referencia definido previamente (ECCRef), también fue utilizado un trazo alternativo con 30% (en volumen) de ceniza de cáscara de arroz molida por 4 horas como substituto parcial del cemento (ECCCCA). La investigación fue dividida en dos abordajes. La primera consistió en la caracterización de las propiedades mecánicas en laboratorio con la realización de ensayos de resistencia a tracción por flexión e compresión simple, evaluación de la adherencia por corte directo y de la trabajabilidad, además de ensayos de fatiga en viga cuatro puntos. En ensayos monotónicos el ECCCCA presentó una resistencia a la tracción por flexión media (ft,f) de 8,2 MPa y resistencia a la compresión simple media (fc) de 50 MPa; ya el ECCRef tuvo valores medios de 6,8 MPa y 36 MPa, respectivamente. En los ensayos de adherencia se obtuvieron resistencias al corte de 2050 kPa (ECCCCA) y 1900 kPa (ECCRef). La evaluación de la trabajabilidad permitió establecer criterios para mejorar el proceso de mezcla y manipulación del material en estado fresco, de esa forma se obtuvo una adecuada trabajabilidad en el ensayo de flow table, que aumentó de 44 para 90, posibilitando la utilización de mezcladoras de tambor y la obtención de los volúmenes de material necesarios. Con los resultados de los ensayos dinámicos fueron establecidos modelos de fatiga en términos de la deformación específica de extensión inicial (εti), de la deformación específica de extensión inicial normalizada (ti/εtP), de la tracción inicial (σti) y de la energía disipada (DE), igualmente fue posible estudiar el proceso de degradación de los compósitos El segundo abordaje de la investigación consistió en la realización de ensayos en verdadera grandeza con la utilización del simulador de tráfico del Laboratório de Pavimentação (LAPAV). Fueron construidos dos recapeamentos (de 50 y 30 mm de altura) sobre pavimentos flexibles que presentaban idéntico patrón de fisuración. En cada recapeamento fueron aplicados 100 mil ciclos da carga de semi-eje de 5,5 toneladas. Fueron acompañados, visualmente, la aparición y evolución de fisuras y otras patologías, así como el desgaste superficial por medio de los ensayos de Péndulo Británico y Altura de Mancha de Arena. Una vez terminados los ciclos de carga, fueron extraídas placas de las secciones ensayadas para verificar la propagación de las fisuras y la adherencia entre el compósito y el pavimento. Se concluyó que el control de calidad durante el proceso de mezcla es fundamental para garantizar la calidad superficial. Además, fue percibido que la aparición de fisuras está asociada con posibles problemas de adherencia ECC-pavimento asfáltico y en menor escala reflexión de fisuras. Globalmente, se constató que es posible producir ECC’s con materiales disponibles a nivel local y que este material puede ser aplicado en la restauración de pavimentos.

O Engineered Cementitious Composite ou ECC é um compósito cimentício de elevada capacidade de deformação, concebido na Universidade de Michigan. Constituído por agregados miúdos, cimento e fibras, o compósito apresenta elevada ductilidade associada com a capacidade de gerar microfissuras quando submetido a carregamentos, num comportamento conhecido como strain-hardening. As pesquisas previamente desenvolvidas no Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) da UFRGS objetivaram caracterizar um ECC adaptado aos materiais do Brasil, adicionando-se fibras de polipropileno na elaboração do compósito, e estudando-se alternativas para a substituição parcial de cimento. Na pesquisa aqui relatada, adotou-se o traço de referência definido previamente (ECCRef) e também foi utilizado um traço alternativo com 30% (em volume) de cinza de casca de arroz moída por 4 horas, em substituição parcial do cimento (ECCCCA). A pesquisa foi dividida em duas abordagens. A primeira consistiu na caracterização das propriedades mecânica dos traços em laboratório com a realização de ensaios de resistência à tração na flexão, à compressão simples, avaliação da aderência por cisalhamento direto e da trabalhabilidade, bem como ensaios de fadiga em viga quatro pontos. Em ensaios monotônicos o ECCCCA apresentou uma resistência à tração na flexão média (ft,f) de 8,2 MPa e resistência à compressão simples média (fc) de 50 MPa; já o ECCRef teve valores médios de 6,8 MPa e 36 MPa, respetivamente. Nos ensaios de aderência obtiveram-se resistências ao cisalhamento de 2050 kPa (ECCCCA) e 1900 kPa (ECCRef) A avaliação da trabalhabilidade permitiu estabelecer critérios para aprimorar o processo de mistura e manuseio do material em estado fresco, desta forma obteve-se adequada trabalhabilidade no ensaio de flow table, que aumentou de 44 para 90, possibilitando a utilização de betoneiras de tombo e obter os volumes de material necessários. Com os resultados dos ensaios dinâmicos foram estabelecidos modelos de fadiga em termos da deformação específica de extensão inicial (εti), deformação específica de extensão inicial normalizada (ti/εtP) e tração inicial (σti), assim como da energia dissipada (DE), igualmente foi possível estudar o processo de degradação dos compósitos. A segunda abordagem da pesquisa consistiu na realização de ensaios em verdadeira grandeza, com a utilização do simulador de tráfego do Laboratório de Pavimentação (LAPAV). Foram construídos dois recapeamentos (de 50 e 30 mm de espessura) sobre pavimentos flexíveis que apresentavam idêntico padrão de trincamento. Em cada recapeamento foram aplicados 100 mil ciclos da carga de semi-eixo de 5,5 toneladas. Foram acompanhados, visualmente, o surgimento e evolução de fissuras e outras manifestações patológicas, bem como o desgaste superficial, por meio dos ensaios de Pêndulo Britânico e Altura de Mancha de Areia. Após o fim do tráfego, foram serradas placas das seções trafegadas para verificar a propagação das fissuras e a aderência entre o compósito e o pavimento. Concluiu-se que o controle de qualidade na mistura é fundamental para garantir a qualidade da superfície. Além disso, percebeu-se que a aparição de fissuras está associada com possíveis problemas de aderência ECC-pavimento asfáltico, e em menor escala reflexão de fissuras. Globalmente, constatou-se que é possível produzir ECC’s com materiais disponíveis no estado e que este material pode ser aplicado na restauração de pavimentos. / Engineered Cementitious Composite or ECC is a material with a high deformation capacity, designed at the University of Michigan. Composed of fine aggregates, cement and fibres, the composite presents high ductility associated with the ability to generate microcracks when loaded, in a behavior known as strain-hardening. The research previously developed in the Laboratory of Structural Models and Tests (LEME) of UFRGS aimed to characterize an ECC adapted to the materials of Brazil, adding polypropylene fibres in the preparation of the composite, and studying alternatives for the partial replacement of cement. In the research reported here, the previously defined reference mix proportion (ECCRef) was adopted and an alternative mix proportion was used with 30% (by volume) of unprocessed rice-husk ash grinded for 4 hours, in partial replacement of the cement (ECCCCA). The research was divided into two approaches. The first one consisted in the characterization of the mechanical properties of the ECC’s in the laboratory with the execution of tests of flexural behavior and compressive strength, evaluation of adhesion by direct shear tests and the workability, as well as fatigue tests in four point configuration. In monotonic tests ECCCCA showed a resistance to flexural strength of 8.2 MPa and average compression strength of 50 MPa; ECCRef had mean values of 6.8 MPa and 36 MPa, respectively. In the adhesion tests, shear strengths of 2050 kPa (ECCCCA) and 1900 kPa (ECCRef) were obtained The evaluation of the workability allowed for the determination of criteria to improve the process of mixing and handling of the material in fresh state, in this way, adequate workability was obtained in the flow table test, which increased from 44 to 90, permitting the use of concrete mixer machines and to obtain the required volumes of material. With the results of the dynamic tests, fatigue models were stipulated in terms of initial tensile strain (εti), normalized initial tensile strain (ti/εtP) and initial traction (σti), as well as the dissipated energy (DE), it was also possible to study the process of degradation of the composites. The second approach of the research consisted in the accomplishment of tests in true greatness, with the use of the Accelerated Loading Facility of the Laboratory of Pavements (LAPAV). Two overlays (50 and 30 mm thick) were built over flexible pavements that had the same cracking pattern. At each overlay, 100 thousand cycles of the semi-axle load of 5.5 tons were applied. The appearance and evolution of cracks and other pathologies were monitored visually, as well as surface wear through the British Pendulum and Sand Patch tests. After the end of the traffic simulator, plates of the trafficked sections were sawn to verify the propagation of the cracks and the adhesion between the composite and the pavement. It was concluded that the quality control in the mixture is fundamental to guarantee the quality of the surface. In addition, it was noticed that the appearance of cracks is associated with possible problems of adhesion ECC-asphalt pavement, and to a lesser extent reflective cracking. Overall, it has been found that it is possible to produce ECC's with Brazilian materials and the ECC can be applied in the restoration of pavements. / El ECC (Engineered Cementitious Composites) es un compósito cementicio de elevada capacidad de deformación desarrollado en la Universidad de Michigan. Conformado por agregados finos, cemento y fibras poliméricas, presenta una alta ductilidad asociada con la capacidad de generar microfisuras durante la aplicación de cargas, comportamiento conocido como strain-hardening. Las investigaciones previamente desarrolladas en el Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) de la UFRGS se direccionaron para caracterizar un ECC adaptado a los materiales brasileros, utilizando fibras de polipropileno y estudiando alternativas para la sustitución parcial del cemento. En la presente investigación se adoptó el trazo de referencia definido previamente (ECCRef), también fue utilizado un trazo alternativo con 30% (en volumen) de ceniza de cáscara de arroz molida por 4 horas como substituto parcial del cemento (ECCCCA). La investigación fue dividida en dos abordajes. La primera consistió en la caracterización de las propiedades mecánicas en laboratorio con la realización de ensayos de resistencia a tracción por flexión e compresión simple, evaluación de la adherencia por corte directo y de la trabajabilidad, además de ensayos de fatiga en viga cuatro puntos. En ensayos monotónicos el ECCCCA presentó una resistencia a la tracción por flexión media (ft,f) de 8,2 MPa y resistencia a la compresión simple media (fc) de 50 MPa; ya el ECCRef tuvo valores medios de 6,8 MPa y 36 MPa, respectivamente. En los ensayos de adherencia se obtuvieron resistencias al corte de 2050 kPa (ECCCCA) y 1900 kPa (ECCRef). La evaluación de la trabajabilidad permitió establecer criterios para mejorar el proceso de mezcla y manipulación del material en estado fresco, de esa forma se obtuvo una adecuada trabajabilidad en el ensayo de flow table, que aumentó de 44 para 90, posibilitando la utilización de mezcladoras de tambor y la obtención de los volúmenes de material necesarios. Con los resultados de los ensayos dinámicos fueron establecidos modelos de fatiga en términos de la deformación específica de extensión inicial (εti), de la deformación específica de extensión inicial normalizada (ti/εtP), de la tracción inicial (σti) y de la energía disipada (DE), igualmente fue posible estudiar el proceso de degradación de los compósitos El segundo abordaje de la investigación consistió en la realización de ensayos en verdadera grandeza con la utilización del simulador de tráfico del Laboratório de Pavimentação (LAPAV). Fueron construidos dos recapeamentos (de 50 y 30 mm de altura) sobre pavimentos flexibles que presentaban idéntico patrón de fisuración. En cada recapeamento fueron aplicados 100 mil ciclos da carga de semi-eje de 5,5 toneladas. Fueron acompañados, visualmente, la aparición y evolución de fisuras y otras patologías, así como el desgaste superficial por medio de los ensayos de Péndulo Británico y Altura de Mancha de Arena. Una vez terminados los ciclos de carga, fueron extraídas placas de las secciones ensayadas para verificar la propagación de las fisuras y la adherencia entre el compósito y el pavimento. Se concluyó que el control de calidad durante el proceso de mezcla es fundamental para garantizar la calidad superficial. Además, fue percibido que la aparición de fisuras está asociada con posibles problemas de adherencia ECC-pavimento asfáltico y en menor escala reflexión de fisuras. Globalmente, se constató que es posible producir ECC’s con materiales disponibles a nivel local y que este material puede ser aplicado en la restauración de pavimentos.

ABSTRAKTMål: Syftet med denna studie var att bestämma kariesprevalensen (ECC) hos 2-4åriga barn i utvalda områden i Kirikkale, Turkiet, och undersöka associationen tillmoderns S.mutansnivå. Det undersöktes möjliga samband mellan barnens S.mutans nivå och förekomst av ECC. Utöver det valdes även att undersökasambandet mellan riskfaktorer och barnens kariesprevalens samt samband mellanriskfaktorer och barnens S. mutansnivå.Metoder: En pilotstudie bestående av kliniska undersökningar och frågeformulärutformades för insamling och bearbetning av information. Studiepopulationenbestod av 60 barn mellan 2-4 år. De blev kliniskt undersökta för att bestämmaECC prevalensen. Mammors S. mutansnivåer jämfördes med barnens ECCprevalens.Resultat: ECC prevalensen var 45% och medelvärdet av karierade fyllda primäratänder (dft) var 2.1. Studien kunde inte visa något signifikant samband mellan S.mutansnivån hos mödrar och ECC förekomsten bland barn. Däremot visadestudien en signifikant relation mellan barnens ålder och dft. Studien visade ingasamband mellan riskfaktorer och dft och ej heller någon association mellanriskfaktorer och barnets S.mutansnivå.Slutsats: Studien visar att ECC prevalensen är relativt hög (45 %) blandförskolebarn inom de utvalda områdena av Kirikkale, Turkiet. Studien har intekunnat finna något signifikant samband mellan S. mutansnivå bland mödrar ochbarnens ECC prevalens. I samstämmighet med andra tidigare studier, visade detockså att förekomsten av S. mutans bland förskolebarn är starkt knuten till ECC. / ABSTRACTObjectives: The aim of the study was to determine the early childhood caries(ECC) prevalence among 2-4 years old children in selected areas of Kirikkale,Turkey. The study aims to find the association between ECC among children andthe Streptococcus mutans (S.mutans) level in their mothers. The study should alsodetermine possible associations between risk factors and children’s dental caries,and the association between risk factors and children’s S.mutans level.Methods: This is a pilot study consisting of a clinical examination and aquestionnaire, designed to collect necessary data. The study population of 60children, aged 2-4 years old, whom have been clinically examined to determinethe ECC prevalence. The mothers’ S.mutans levels have been compared with theECC prevalence among the children.Results: The ECC prevalence was 45% and mean number of primary decayed-filled teeth (dft) 2.1. The study could not show any correlation between S.mutanslevels among mothers and ECC prevalence among children. However, the studyshowed a significant association between children’s age and dft. Furthermore, thestudy could not find any association between the different risk factors and dft, orchildren’s S.mutans levels.Conclusion: The current study suggests that ECC prevalence is relatively high(45%) among preschool children in selected areas of Kirikkale, Turkey. However,the study could not find any significant relationships between S.mutans levelsamong mothers’ and children’s ECC prevalence. In consistency with earlierstudies in the field, results also suggest that the presence of S. mutans amongpreschool children is strongly connected to ECC.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-05-25T12:10:45Z No. of bitstreams: 1 Elcio Kondo_.pdf: 2605139 bytes, checksum: bc6eb6e69a381723f69fbce90af22fab (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T12:10:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elcio Kondo_.pdf: 2605139 bytes, checksum: bc6eb6e69a381723f69fbce90af22fab (MD5) Previous issue date: 2017-01-11 / Nenhuma / Atualmente vários equipamentos eletrônicos são equipados com memórias NAND Flash para armazenar dados. Essas memórias são controladas através de um circuito integrado com um controlador de memória, que internamente possui um sistema para garantir a integridade das informações armazenadas, os quais são conhecidos por Error Correction Codes (ECC). Os ECCs são códigos capazes de detectar e corrigir erros através de bits redundantes adicionados à informação. Normalmente, os códigos ECC são implementados em hardware dentro do controlador de memória NAND Flash. Neste trabalho comparou-se alguns códigos de ECC utilizados pela indústria, para as comparações utilizou-se os códigos ECC: Hamming, BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) e Reed- Solomon. Sistematicamente realizou-se comparações entre os ECCs selecionados e escolheu-se os dois mais apropriados (BCH e Hamming), os quais foram implementados em linguagem VHDL, o que possibilitou identificar o código com melhor vantagem econômica no uso em memórias NAND Flash. / Nowadays several electronic equipment are using NAND Flash memories to store data. These memories are controlled by an integrated circuit with an memory controller embedded that internally has a system to ensure the integrity of the stored information, that are known as Error Correction Codes (ECC). The ECCs are codes that can detect and correct errors by redundant bits added to information. Usually the ECC codes are implemented on NAND Flash memory controller as a hardware block. On this text ECC codes used by industry, the Hamming code, BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) and Reed-solomon codes were compared.Systemically compare between selected ECCs were done and selected two codes (BCH and Hamming), which were described in VHDL language and allowed to identify the best code with better economical advantage for NAND Flash memories.

The rheological behavior analysis of Engineered Cementitious Composites (ECC) is key to understand how the different preparation techniques affect the composite mechanical performance. However, the rheological assessment of reinforced materials becomes more complex since fibers usually cause flow disturbances not found in nonreinforced cementitious materials. Besides that, simple workability measurement techniques are not able to fully understand the composite behavior in the fresh state creating the need for more precise techniques to be employed. The main objectives of this study were to evaluate the ECC rheological behavior using different rheometer devices (Vane system and Ball measuring system) and investigate the influence of mixing processes on the fiber homogenization and rheological behavior. Additionally to this, a link between rheological behavior and mechanical performance was investigated. In the end, the ball measuring system revealed to be more efficient than the vane system when evaluating the composite rheological behavior. In addition, the mixing process influenced the rheological behavior of PVA-ECC especially regarding the moment which fibers are added. Fiber addition after mortar mixture improved fibers homogenization and reduced mixing energy by around 8%. Moreover, a correlation between rheological and mechanical properties showed that a 2-times variation in either yield stress or viscosity can lead to a variation of more than 50% in flexural strength without significantly affecting the composite compressive strength. It was also found that the lower the composite yield stress and viscosity the higher was its ultimate strain. To conclude, all those parameters contributed to understand the composite rheological behavior and globally optimize its performance. / Sem resumo

Radio Frequency Identification (RFID) technology has been expanded to be used in different fields that need automatic identifying and verifying of tagged objects without human intervention. RFID technology offers a great advantage in comparison with barcodes by providing accurate information, ease of use and reducing of labour cost. These advantages have been utilised by using passive RFID tags. Although RFID technology can enhance the efficiency of different RFID applications systems, researchers have reported issues regarding the use of RFID technology. These issues are making the technology vulnerable to many threats in terms of security and privacy. Different RFID solutions, based on different cryptography primitives, have been developed. Most of these protocols focus on the use of passive RFID tags. However, due to the computation feasibility in passive RFID tags, these tags might be vulnerable to some of the security and privacy threats. , e.g. unauthorised reader can read the information inside tags, illegitimate tags or cloned tags can be accessed by a reader. Moreover, most consideration of reserchers is focus on single tag authentication and mostly do not consider scenarios that need multi-tag such as supply chain management and healthcare management. Secret sharing schemes have been also proposed to overcome the key management problem in supply chain management. However, secret sharing schemes have some scalability limitations when applied with high numbers of RFID tags. This work is mainly focused on solving the problem of the security and privacy in multi-tag RFID based system. In this work firstly, we studied different RFID protocols such as symmetric key authentication protocols, authentication protocols based on elliptic curve cryptography, secret sharing schemes and multi-tag authentication protocols. Secondly, we consider the significant research into the mutual authentication of passive RFID tags. Therefore, a mutual authentication scheme that is based on zero-knowledge proof have been proposed . The main object of this work is to develop an ECC- RFID based system that enables multi-RFID tags to be authenticated with one reader by using different versions of ECC public key encryption schemes. The protocol are relied on using threshold cryptosystems that operate ECC to generate secret keys then distribute and stored secret keys among multi RFID tags. Finally, we provide performance measurement for the implementation of the proposed protocols.

This thesis analyzes various attacks on underlying computational problem of asymmetric cryptosystems. First part introduces two of the most used problems asymmetric cryptography is based on, which are integer factorization and computation of discrete logarithm. Algorithms for solving these problems are described and for each of them there is a discussion about when the use of this particular algorithm is appropriate and when it isn't. In the next part computational problems are related to algorithms RSA and ECC and it is shown, how solving the underlying problem enables us to crack the cypher. As a part of this thesis an application was developed that measures the efficiency of described attacks and by providing easy-to-understand enumeration of algorithm's steps it can be used to demonstrate how the attack works. Based on the results of performed analysis, most secure asymmetric cryptosystem is selected along with some recommendations regarding key pair generation.

GKN Automotive i Köping ser ett behov av att utreda möjligheten av att utöka spårbarheten inom kronhjulstillverkningen. Med en utökad spårning finns möjligheter att lagra information om referensmått, tidpunkt för tillverkning och detaljernas väg genom produktionsflödet. Informationen kan användas till att se trender, analysera rotorsaker och planera produktionen. I examensarbetet utförs en förstudie om vilka möjligheter som finns för en utökad spårbarhet på 2 artikeltyper i kronhjulsflödet, Artikel 1 och Artikel 2. Nuläget i tillverkningsflödet analyseras genom observationer och intervjuer. En litteraturstudie genomförs för att hitta möjliga lösningar för spårbarhet. Genom att kombinera nulägesanalysen med litteraturstudien kan 3 lösningskoncept skapas. Lasermärkning som var en av de tre lösningskoncepten valdes ut för vidare utvärdering. Tester utfördes för att undersöka huruvida en lasermärkning på detaljerna klarade sig genom produktionsflödet. Resultatet visade att lasermärkningen inte påverkades av tillverkningsflödet på Artikel 1. Däremot upptäcktes det en del svårigheter för Artikel 2. Märkningen var omöjlig att läsa efter kulpening samt svår att läsa av efter fosfatering. Ytan var tvungen att rengöras efter fosfatering för att märkningen skulle kunna läsas av. Resultatet av arbetet visar att individmärkning är möjlig på Artikel 1. På Artikel 2 behöver vidare undersökning göras huruvida det går att bygga bort de problem som uppstod. För vidare arbete rekommenderas det att undersökas hur avläsning av detaljer ska ske och vilka parametrar som ska användas i lasermärkningsmaskinen. Det behöver även undersökas mer huruvida RFID på korg och nålprägling fungerar i produktionen. Vilket var de två lösningar som valdes bort för vidare tester. / GKN Automotive Koping requested an improved traceability in ring gear manufacturing. Improved traceability gives the opportunities to store information about measure values, timestamps and the parts way through the production flow. The information can be used to recognize trends from measurement, root cause analyses and production planning. This student thesis is a pilot study about the opportunities to improve traceability for two product types in the production flow for ring gears, Product 1 and Product 2. The current state in production flow is analyzed trough observations and interviews. A literature study was made to find possible solutions for traceability. The status analysis was combined with the literature study to create three solution concepts. Laser marking was picked out from the rest of the solutions for further investigation. Test were made to investigate how laser marking was suited to maintain readability trough the production flow. The results showed that Product 1 wasn’t affected by the operations during its production flow. However, problems were recognized for Product 2 in its production flow. The laser marking was impossible to read after dot peening and hard to read after the phosphating process. The surface needed to be cleaned after phosphating process in order to read the marking. The result shows that it’s possible to direct part mark Product 1 with laser marking. Product 2 needs further investigation on how to solve the problems in the production flow. Other areas that need more investigation is how to read the parts in every operation and how to setup the marking machine to make markings with good readability. RFID on basket and needle marking also need further investigation. These are the 2 solutions that was neglected for further investigations.

<p>Since their rediscovery in 1995, low-density parity-check (LDPC) codes have received wide-spread attention as practical capacity-approaching code candidates. It has been shown that the class of codes can perform arbitrarily close to the channel capacity, and LDPC codes are also used or suggested for a number of important current and future communication standards. However, the problem of implementing an energy-efficient decoder has not yet been solved. Whereas the decoding algorithm is computationally simple, withuncomplicated arithmetic operations and low accuracy requirements, the random structure and irregularity of a theoretically well-defined code does not easily allow efficient VLSI implementations. Thus the LDPC decoding algorithm can be said to be communication-bound rather than computation-bound.</p><p>In this thesis, a modification to the sum-product decoding algorithm called early-decision decoding is suggested. The modification is based on the idea that the values of the bits in a block can be decided individually during decoding. As the sum-product decoding algorithm is a soft-decision decoder, a reliability can be defined for each bit. When the reliability of a bit is above a certain threshold, the bit can be removed from the rest of the decoding process, and thus the internal communication associated with the bit can be removed in subsequent iterations. However, with the early decision modification, an increased error probability is associated. Thus, bounds on the achievable performance as well as methods to detect graph inconsistencies resulting from erroneous decisions are presented. Also, a hybrid decoder achieving a negligible performance penalty compared to the sum-product decoder is presented. With the hybrid decoder, the internal communication is reduced with up to 40% for a rate-1/2 code with a length of 1152 bits, whereas increasing the rate allows significantly higher gains.</p><p>The algorithms have been implemented in a Xilinx Virtex 5 FPGA, and the resulting slice utilization andenergy dissipation have been estimated. However, due to increased logic overhead of the early decision decoder, the slice utilization increases from 14.5% to 21.0%, whereas the logic energy dissipation reduction from 499 pJ to 291 pJ per iteration and bit is offset by the clock distribution power, increased from 141 pJ to 191 pJ per iteration and bit. Still, the early decision decoder shows a net 16% estimated decrease of energy dissipation.</p>