Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-05-18T15:31:46Z No. of bitstreams: 1 Diego Schneider_.pdf: 6006786 bytes, checksum: 39919f3d2ca8c2885f4d2e54af8bbb06 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-18T15:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Schneider_.pdf: 6006786 bytes, checksum: 39919f3d2ca8c2885f4d2e54af8bbb06 (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 / Nenhuma / A adição de fibras a uma matriz cimentícia proporciona vários benefícios para o desempenho do compósito, podendo-se citar o controle da fissuração, ganho de tenacidade, aumento da resistência à tração, entre outros. Diante disto, busca-se uma distribuição aleatória e mais homogênea possível das fibras ao longo da matriz. É esperado que a proposição de um elemento de reforço definido a partir da união ortogonal de filamentos – fibra espacial – venha contribuir para uma distribuição mais uniforme e homogênea do reforço da matriz, evitando imperfeições no compósito e maximizando a eficiência do reforço. Este trabalho tem por objetivo criar um modelo de fibra espacial e adicioná-la em uma matriz de concreto convencional, tanto isoladamente como combinada com macrofibras monofilamentos de aço e microfibras de polipropileno, avaliando o desempenho dos compósitos resultantes em termos de trabalhabilidade, resistência à compressão, resistência à tração indireta e tenacidade. Ademais, avaliou-se a distribuição das fibras no interior da matriz de concreto e sua influência no desempenho final do compósito. Para tal, foi realizado um programa experimental com 18 compósitos, cada um com uma combinação diferente de fibras espaciais, fibras de aço monofilamento e microfibras de polipropileno. Foram executados ensaios de compressão axial, segundo a ABNT NBR 5739:2007, resistência à tração na flexão, conforme a norma JSCE-SF4 (1984) e ABNT NBR 12142:2010, e tenacidade, de acordo com a JSCE-SF4 (1984). Em virtude dos resultados obtidos, concluiu-se que as fibras espaciais apresentaram desempenho satisfatório, tanto isoladamente como hibridizada pois, além de não afetar a resistência à compressão, melhorou o comportamento à tração em 37,6% e atingiu um Fator de Tenacidade de 3,4 MPa . Ainda, observou-se que a trabalhabilidade diminuiu em relação ao concreto sem fibras, mas a capacidade de compactação não foi prejudicada. / The addition of fibers to a cementitious matrix provides several benefits to the performance of the composite, including the control of cracking, tenacity gain, increased tensile strength, among others. In view of this, a random and more homogeneous distribution of the fibers along the matrix is sought. It's expected that the proposition of a reinforcement element defined from the orthogonal union of filaments - spatial fiber - will contribute to a more uniform and homogeneous distribution of the matrix reinforcement, avoiding imperfections in the composite and maximizing the reinforcement efficiency. This dissertation aims to create a spatial fiber model and add it in a conventional concrete matrix, either alone or in combination with steel macro fibers monofilaments and polypropylene microfibers, evaluating the performance of the resulting composites in terms of workability, compressive strength, indirect tensile strength and tenacity. In addition, the distribution of the fibers inside the concrete matrix and their influence in the final performance of the composite were evaluated. For this, an experimental program was carried out with 18 composites, each with a different combination of spatial fibers, steel macro fibers monofilaments and polypropylene microfibers. It was performed the axial compression tests according to ABNT NBR 5739: 2007, the flexural tensile strength tests according JSCE-SF4 (1984) and ABNT NBR 12142:2010, and the tenacity tests according to JSCE-SF4 (1984). Based on the results obtained, it was concluded that the spatial fibers presented satisfactory performance, both alone and hybridization, because they didn't affect the compressive strength, improved the tensile behavior in 37,6% and reached a tenacity factor of 3,4 MPa. Also, it was observed that the workability decreased in relation to the concrete without fibers, but the capacity of compaction was not impaired.

Fiber reinforcement is being widely used in concrete tunnel linings these days. Using fiber reinforcement can save not only cost, but also labor and time spent on construction. However, many owners hesitate to incorporate fiber reinforcement in tunnel lining due to lack of experience with and knowledge of the behavior of fiber reinforced concrete (FRC) In this study, fiber reinforced concrete was made with various kinds of fibers such as steel fiber, macro-synthetic fiber and hybrid fiber (a blend of macro-synthetic fiber and glass fiber). Many experimental tests were performed to investigate the compressive, flexural and shear behavior of fiber reinforced concrete. In addition to the structural capacity of FRC, the distribution of fiber reinforcement inside the concrete matrix was investigated. Test results of these experimental tests were thoroughly examined to compare and quantify the effects of fiber reinforcement. Next, the test results were used to generate axial force-bending moment interaction diagrams based on current design approaches. In addition, the current design approaches were modified to estimate the accurate and exact value of bending moment. Fiber reinforcement clearly improved the structural performance of tunnel lining. The post-peak flexural and shear strength was significantly influenced by the type and amount of fiber reinforcement. / text

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi.

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[ES] El procedimiento de ensayo de fluencia es un proceso muy complicado, largo y que envuelve muchas variables. Por una parte, están las variables relativas al proceso de ensayo de fluencia como condiciones de contorno, condiciones ambientales, parámetros de ensayo como nivel de carga o prefisura inicial, entre muchos otros. Estas variables influyen ya de por si lo suficiente en los resultados experimentales obtenidos en los ensayos sumado a la variabilidad intrínseca del hormigón reforzado con fibras. La duración mínima requerida en este tipo de ensayos y el espacio físico necesario, así como asegurar las condiciones ambientales, supone muchas veces un importante reto y consumo de recursos y espacio, lo que ha frenado hasta ahora la inversión en investigación para abordar este tema. Para ello, tras un exhaustivo estudio del estado del arte y partiendo de una metodología a flexión existente, se han desarrollado varias campañas experimentales para evaluar el efecto de los parámetros básicos de ensayo, la construcción del bastidor y el análisis de los resultados experimentales obtenidos de aplicar la metodología. Con todo ello se pretende obtener parámetros de ensayo diseñados para caracterizar el efecto de la fluencia en estado límite de servicio, así como unificar criterios y procesos del ensayo diseñando un procedimiento que pueda ser estandarizado. Por otra parte, existe la dificultad añadida de entender qué sucede dentro de la sección durante el ensayo de fluencia más allá de la variación en abertura de fisura. La redistribución de esfuerzos que se produce dentro de la sección fisurada durante el ensayo de fluencia a flexión es una incógnita. Este trabajo pretende también arrojar algo de luz estudiando tanto la evolución de la abertura de fisura como las deformaciones en la zona comprimida del hormigón. Se han diseñado campañas experimentales para evaluar simultáneamente las deformaciones de tracción (abertura de fisura) y las deformaciones de compresión (zona comprimida del hormigón) de modo que permitan evaluar tanto la contribución de la fluencia a compresión sufrida por la zona comprimida de hormigón en las mediciones de abertura de fisura como la evolución de la profundidad de la fibra neutra de la sección fisurada durante el ensayo a flexión. En este contexto, el resultado es una nueva propuesta metodológica de fluencia a flexión consensuada y capaz de caracterizar el comportamiento a flexión de hormigones reforzados con fibra en estado fisurado, así como algunas herramientas como la base de datos de fluencia que ayudan a la interpretación de los resultados experimentales y puedan contribuir a la consideración de estas deformaciones por las distintas normativas internacionales en su fase de diseño. / [CA] El procediment d'assaig de fluència és un procés molt complicat, llarg i que embolica moltes variables. D'una banda, estan les variables relatives al procés d'assaig de fluència com a condicions de contorn, condicions ambientals, paràmetres d'assaig com nivell de càrrega o prefissura inicial, entre molts altres. Aquestes variables influeixen ja de per si prou en els resultats experimentals obtinguts en els assajos sumat a la variabilitat intrínseca del formigó reforçat amb fibres. La duració mínima requerida en aquesta mena d'assajos i l'espai físic necessari, així com assegurar les condicions ambientals, suposa moltes vegades un important repte i consum de recursos i espai, la qual cosa ha frenat fins ara la inversió en investigació per a abordar aquest tema. Per a això, després d'un exhaustiu estudi de l'estat de l'art i partint d'una metodologia a flexió existent, s'han desenvolupat vàries campanyes experimentals per a avaluar l'efecte dels paràmetres bàsics d'assaig, la construcció del bastidor i l'anàlisi dels resultats experimentals obtinguts d'aplicar la metodologia. Amb tot això es pretén obtindre paràmetres d'assaig dissenyats per a caracteritzar l'efecte de la fluència en estat límit de servei, així com unificar criteris i processos de l'assaig dissenyant un procediment que puga ser estandarditzat. D'altra banda, existeix la dificultat afegida d'entendre què succeeix dins de la secció durant l'assaig de fluència més enllà de la variació en obertura de fissura. La redistribució d'esforços que es produeix dins de la secció fisurada durant l'assaig de fluència a flexió és una incògnita. Aquest treball pretén també llançar una mica de llum estudiant tant l'evolució de l'obertura de fissura com les deformacions en la zona comprimida del formigó. S'han dissenyat campanyes experimentals per a avaluar simultàniament les deformacions de tracció (obertura de fissura) i les deformacions de compressió (zona comprimida del formigó) de manera que permeten avaluar tant la contribució de la fluència a compressió patida per la zona comprimida de formigó en els mesuraments d'obertura de fissura com l'evolució de la profunditat de la fibra neutra de la secció fisurada durant l'assaig a flexió. En aquest context, el resultat és una nova proposta metodològica de fluència a flexió consensuada i capaç de caracteritzar el comportament a flexió de formigons reforçats amb fibra en estat fisurado, així com algunes eines com la base de dades de fluència que ajuden a la interpretació dels resultats experimentals i puguen contribuir a la consideració d'aquestes deformacions per les diferents normatives internacionals en la seua fase de disseny. / [EN] Creep testing methodology on fibre-reinforced concrete is a long and complex process involving multiple variables. On the one hand, creep testing parameters such as pre-cracking level and creep index or stress sustained level, as well as boundary and environmental conditions, can be found among other variables. Variations on these parameters, together with the intrinsic variability of FRC due to the random fibre distribution of FRC, have a significant impact on the experimental results obtained among the existent methodologies. The long duration of the creep test and the required space in the facilities laboratories as the environmental conditions to keep during the creep test entail a significant challenge and outlay in terms of both space and expense resources that have reduced the research investment on this topic. Thus, after an exhaustive analysis of the state-of-the-art and starting from an existent creep testing methodology, several experimental programmes were developed to assess the effect of main creep testing parameters and the influence of creep frame construction as well as different procedure steps on the experimental results when the flexure creep testing methodology is applied. This work intends to define test parameters focused on characterising the effect of creep in the service limit state (SLS), as well as to unify criteria and processes of creep test, developing a procedure that can be standardised. On the other hand, it is difficult to understand what happens within the cross-section during the creep test beyond the crack opening variation. The stress redistribution within the cross-section during the creep test is still unknown. This work also aims to shed some light by studying both the evolution of the crack opening and the compressive deformations in the compressed concrete zone. Experimental campaigns have been designed to assess both the tensile (crack opening) and compression (compressive strains) creep simultaneously that, allow to determine the contribution of compressive creep in the concrete area in the delayed crack opening and to assess the evolution of the neutral fibre position of the cross-section during the flexure creep test duration. In this context, the result of this PhD research is a new flexure creep methodology proposal able to characterise long-term behaviour in flexure of cracked fibre-reinforced concrete, as well as some valuable tools such as the creep database that will help to understand experimental results and to contribute to consider delayed deformations in the international standards in the service state limit design. / Llano Torre, A. (2023). Improvements in test methodology and characterisation of long-term flexure behaviour of fibre-reinforced concrete [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192111

The strain capacity of structures depends on the plastic hinge behaviour. There are different proposals in the scientific literature in order to improve this behaviour in reinforced concrete structures such as the following ones: proposals include the use of fiber reinforced concrete, very high performance concrete or replacing in the critical structure zone, the steel reinforcement with shape memory alloy and superelasticity bars (from this point forward SMA), among other solutions. However, the strain capacity of hinges is dependent on the compressed reinforcement buckling, which means a drastic diminishing in the bearing capacity and ductility. This phenomenon happens due to the cover spalling or degradation, or due to an insufficient transverse reinforcement arrangement. The design codes propose requirements related to the diameter of longitudinal bars and to the transverse reinforcement separation to assure the bearing capacity or to assure the hinge rotation without the compressed reinforcements buckle. Nevertheless, the aforementioned requirements are not valid in compressed elements made of new materials (fiber reinforced concrete, very high performance concrete or SMA bars). This doctoral thesis analyzes the compressed steel or NiTi - SMA bars behaviour in elements made of conventional, high strength or very high performance concrete, with or without fibres. Therefore, an experimental research has been carried out to study the local instability of the compressed bars (steel and NITI) in concrete elements. 32 columns subject to a bending-compression load have been analyzed. An analytic model has been proposed to analyze the buckling critical stress and length in the compressed bars in concrete elements. This model has been calibrated based on experimental tests. It has been performed an experimental and numerical research to analyze the behaviour of the NITI bars as isolated bars. It has been proposed an analytic model to calculate the relationship stress-strain of the compressed bars that includes the buckling effect. This model has been verified by both experimental and numerical results. Finally, it has been proposed an expression to calculate the maximum separation of the transverse reinforcement according to the required limited stress, for both steel and SMA bars. In order to define that stress, two criteria have been proposed: one of them is based on stresses and the other one on strains. With respect to the concrete without fibres case, the proposed expression has been compared with the current code. / La capacidad de deformación de las estructuras depende del comportamiento de las rótulas plásticas. Para mejorar dicho comportamiento en estructuras de hormigón armado, en la literatura técnica se propone utilizar hormigón con fibras de acero en su masa, hormigón de muy altas prestaciones o sustituir en la zona crítica de la estructura las armaduras de acero por barras de aleación con memoria de forma y superelasticidad (en adelante SMA) entre otras soluciones. Sin embargo, la capacidad de deformación de las rótulas está condicionada por el pandeo de la armadura comprimida, lo que supone una disminución drástica de la capacidad resistente y de la ductilidad. Este fenómeno se produce porque el recubrimiento del hormigón salta o se degrada, o por una insuficiente disposición de armadura transversal. En las normativas de diseño se proponen requisitos acerca del diámetro y de la separación de la armadura transversal para asegurar la capacidad resistente o la deformación de la rótula sin que las armaduras comprimidas pandeen. Sin embargo, dichas expresiones no son válidas en elementos comprimidos fabricados con nuevos materiales (hormigón con fibras en su masa, hormigones de muy altas prestaciones o barras de SMA). En esta tesis doctoral se analiza el comportamiento de barras comprimidas, de acero o de SMA en base NiTi, en elementos fabricados con hormigones convencionales, de alta resistencia o de muy altas prestaciones, con o sin fibras en su masa. A tal efecto, se ha ejecutado un programa experimental para estudiar la inestabilidad local de las barras comprimidas (acero y NiTi) en elementos de hormigón. Se han analizado un total de 32 soportes sometidos a una solicitación de flexo-compresión. Se ha propuesto un modelo analítico para determinar la tensión y la longitud crítica de pandeo de barras comprimidas en elementos de hormigón. Este modelo ha sido calibrado con los ensayos experimentales. Se ha realizado un estudio experimental y numérico para analizar el comportamiento de las barras de NiTi como barras aisladas. Se ha propuesto un modelo analítico para calcular la relación tensión - deformación de barras comprimidas que incluye el efecto del pandeo. Este modelo ha sido verificado tanto con los resultados experimentales como numéricos. Finalmente, se ha propuesto una expresión para el cálculo de la separación máxima de la armadura transversal en función de la tensión límite requerida, tanto para barras de acero como de SMA. Para la definición de dicha tensión se proponen dos criterios: uno basado en tensiones y otro en deformaciones. En el caso de hormigón sin fibras, la expresión propuesta se ha comparado con la normativa actual. / La capacitat de deformació de les estructures depén del comportament de les ròtules plàstiques. Per a millorar dit comportament en estructures de formigó armat, en la literatura tècnica es proposa utilitzar formigó amb fibres d'acer en la seua massa, formigó de molt altes prestacions o substituir en la zona crítica de l'estructura les armadures d'acer per barres d'aliatge amb memòria de forma i superelasticitat (d'ara endavant SMA) entre d'altres solucions. No obstant això, la capacitat de deformació de les ròtules està condicionada pel vinclament de l'armadura comprimida, la qual cosa suposa una disminució dràstica de la capacitat resistent i de la ductilitat. Este fenomen es produeix perquè el recobriment del formigó salta o es degrada, o per una insuficient disposició de l'armadura transversal. En les normatives de disseny es proposen requisits quant al diàmetre i a la separació de l'armadura transversal per assegurar la capacitat resistent o la deformació de la ròtula sense que les armadures comprimides vinclen. No obstant això, estes expressions no son vàlides en elements comprimits fabricats amb nous materiales (formigó amb fibres en la seua massa, formigons de molt altes prestacions o barres de SMA). En esta tesis doctoral s'analitza el comportament de barres comprimides, d'acer o de SMA compost per NiTi, en elements fabricats amb formigons convencionals, d'alta resistència o de molt altes prestacions, amb o sense fibres en la seua massa. A tal efecte, s'ha executat un programa experimental per estudiar la inestabilitat local de les barres comprimides (acer i NiTi) en elements de formigó. S'han analitzat un total de 32 soports somesos a una solicitació de flexo-compressió. S'ha proposat un model analític per determinar la tensió i longitud crítica de vinclament de barres comprimides en elements de formigó. Este model ha sigut calibrat amb els assajos experimentals. S'ha realitzat un estudi experimental i numéric per analitzar el comportament de les barres de NiTi com barres aïllades. S'ha proposat un model analític per calcular la relació tensió-deformació de barres comprimides que inclou l'efecte del vinclament. Este model ha sigut verificat tant amb els resultats experimentals com numérics. Finalment, s'ha proposat una expressió per al càlcul de la separació màxima de l'armadura transversal en funció de la tensió límit requerida., tant per a barres d'acer com de SMA. Per a la definició de dita tensió es proposen dos criteris: uno basat en tensions i l'altre en deformacions. En el cas del formigó amb fibres, l'expressió proposada s'ha comparat amb la normativa actual. / Pereiro Barceló, J. (2017). INESTABILIDAD DE BARRAS COMPRIMIDAS DE ACERO Y DE SMA EN ELEMENTOS DE HORMIGÓN FABRICADOS CON NUEVOS MATERIALES. RECOMENDACIONES DE DISEÑO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90650

La ductilité et la capacité à dissiper de l'énergie sont deux qualités très importantes pour les éléments structuraux des structures situées dans les régions sismiques comme l'est du Canada. Soulignons que Montréal occupe la deuxieme place en ce qui a trait au risque sismique au Canada. De plus, la réduction des coûts de maintenance des infrastructures est un sujet d'intérêt pour les propriétaries alors que ces derniers doivent en tout temps garantir la sécurité des usagers. Or, le béton renforcé avec des fibres synthétiques semble être un matériau qui remplit ces caractéristiques. Pourtant, son utilisation est actuellement limitée aux éléments non structuraux ou structuraux mais non principaux. Afin de généraliser l'utilisation du béton fibre dans le domaine structural, il faut continuer à produire et à analyser des données expérimentales qui permettront de valider et d'améliorer les prescriptions de design et les modèles analytiques actuels pour la conception des éléments en béton armé avec des fibres dans les zones sismiques. Dans ce contexte, six poteaux circulaires à grande-échelle ont été testés sous une charge axiale constante (25% de Agf'c) et en flexion cyclique. Trois poteaux ont été confectionnés en béton normal (BN) et les trois autres en béton renforcé avec des fibres synthétiques (BRFS). La résistance à la compression du béton spécifiée à 28 jours pour les spécimens était de 30 MPa. Le volume de fibres synthétiques en polypropylène-polyéthylène utilisé a été de 1%. Les trois poteaux en BN étaient renforcés par une armature transversale constituée d'une spirale ayant un pas de 42, 75 et 100 mm respectivement. Ces trois spécimens ont été comparés avec des spécimens similaires en BRFS. Les résultats montrent que la présence des fibres synthétiques dans la matrice de béton améliore le comportement ductile et la capacité a dissiper de l'énergie des spécimens. Il a été observé que cette amélioration n'est pas directement proportionnelle à la quantité d'armature transversale. Toutefois, l'utilisation du béton fibre semble rendre possible une réduction de l'armature transversale tout en conservant un aussi bon sinon un meilleur comportement.

O objetivo deste estudo é avaliar a influência da irradiação com laser de Er,Cr:YSGG no espaço protético de condutos radiculares preparados para a fixação de pinos em fibra de vidro reforçados (FRC Postec®), avaliando-se o comportamento de três diferentes técnicas adesivas (self-etching= Panavia F®; total-etching= Excite DSC® + Variolink II® e self-adhesive= RelyX Unicem Aplicap®). Observaram-se as orientações da norma ISO-TS 11405 para a preparação das raízes dentais unirradiculares humanas. As amostras foram separadas na altura da junção amelo-dentinaria, tratadas endodonticamente com instrumentação rotatória e seladas com técnica de condensação lateral. Foram utilizados dois tipos diferentes de pontas de safira para irradiação intracanal o axial (Z4, 400 m de diâmetro) e o radial ou side firing (RFT4, 415 m de diâmetro) com densidade de energia de 40 J/cm2. Esta densidade de energia foi obtida como parte deste experimento, analisando-se diversos parâmetros de energia com os resultados morfológicos e térmicos obtidos. Nesta densidade, obtive-se grande quantidade de túbulos dentinários abertos e variação de temperatura segura para uso clínico. Cada raiz foi irradiada em cinco movimentos circulares, de apical para cervical, com intervalo de 20 segundos, entre elas. Os FRC Postec foram cimentados imediatamente após a irradiação e divididos randomicamente em nove grupos (n=10). Cada raiz foi seccionada em 6 discos de 1 mm de espessura para ensaio do tipo push-out, para a obtenção da força máxima de ruptura, e posterior cálculo da resistência de união adesiva em função da área de superfície do núcleo deslocado, resultando na pressão em MPa. A resistência de união adesiva nos grupos irradiados foi estatisticamente superior do que os grupos controle. Foram avaliadas as diferenças na resistência de união adesiva em diferentes porções do núcleo (cervical, médio e apical), onde o sistema adesivo tipo self-adhesive (RelyX Unicem Aplicap) teve o melhor resultado para os grupos irradiados. Avaliou-se por técnica de FTIR as diferenças químicas ocorridas na dentina intrarradicular irradiada com laser de Er,Cr:YSGG, em diferentes porções (cervical, médio e apical) em função da orientação dos túbulos. Foram observadas nos espectros de FTIR alterações na intensidade das bandas de algumas moléculas, indicando variação na quantidade da parte orgânica (amida I e amida II) após a irradiação, nas diferentes regiões dentais em função do feixe laser sobre a orientação dos túbulos dentinários, sem causar alterações na sua composição. Essas diferenças podem interferir no resultado da resistência de união adesiva. A técnica de utilização de laser de Er,Cr: YSGG em dentina radicular pré-cimentação de núcleo protético aumenta a resistência de união adesiva, na dependência do cimento utilizado. / The aim of this study was to evaluate the influence of the Er,Cr:YSGG laser irradiation in the prosthetic post space before FRC Postec placement using three different adhesive systems (self-etching- Panavia F; total-etching- Excite DSC + Variolink II e self adhesive - RelyX Unicem Aplicap). According to ISO-TS 11405, sectioned at the CEJ, human dental single roots were endodontically treated with rotatory instruments and filled with gutta-percha points and sealer. Were used at 40 J/cm2 an axial Z4 laser tip (400 m diameter) and a radial (side firing) RFT4 laser tip (415 m diameter). This density of energy was experimentally determinated observing morphological changes in SEM images due to an increase range in the energy applied to dentinal root canal surface. At the length between 32 and 49 J/cm2 most of the intracanal dentinal tubules were open. The temperature increase was within the biological safe suggesting a feasible clinical use. Each root canal was irradiated five times with helicoidal movements from apical to cervical, with 20 seconds interval. FRC Postec were immediately cemented and randomly divided in nine groups (n=10). Each root canal was cut in six discs for push out test, were the maximum failure load was obtained and the bond strength was calculated as a function of post bonded area. The bond strength for the irradiated groups was superior among all control groups. The evaluation of bond strength among root region (cervical, middle and apical) was performed and differences were observed. The self-adhesive (RelyX Unicem Aplicap) system was noted superior among all irradiated groups and all regions. Chemical changes were analyzed by FTIR due to dental root portion and dentinal tubules orientation to laser beam direction. The FTIR spectra obtained indicated changes due to tubules orientation and root canal portion irradiated such as the proportion among the compositional ratio without causing chemical changes. These compositional ratio alterations may affect the bond strength results. The irradiation with Er,Cr:YSGG laser on dentinal walls of a prosthetic post space preparation before the post cementation, as suggested in this study, may increase the bond strength between the post and root canal dentin depending upon the luting cement that is used.

O objetivo deste estudo é avaliar a influência da irradiação com laser de Er,Cr:YSGG no espaço protético de condutos radiculares preparados para a fixação de pinos em fibra de vidro reforçados (FRC Postec®), avaliando-se o comportamento de três diferentes técnicas adesivas (self-etching= Panavia F®; total-etching= Excite DSC® + Variolink II® e self-adhesive= RelyX Unicem Aplicap®). Observaram-se as orientações da norma ISO-TS 11405 para a preparação das raízes dentais unirradiculares humanas. As amostras foram separadas na altura da junção amelo-dentinaria, tratadas endodonticamente com instrumentação rotatória e seladas com técnica de condensação lateral. Foram utilizados dois tipos diferentes de pontas de safira para irradiação intracanal o axial (Z4, 400 m de diâmetro) e o radial ou side firing (RFT4, 415 m de diâmetro) com densidade de energia de 40 J/cm2. Esta densidade de energia foi obtida como parte deste experimento, analisando-se diversos parâmetros de energia com os resultados morfológicos e térmicos obtidos. Nesta densidade, obtive-se grande quantidade de túbulos dentinários abertos e variação de temperatura segura para uso clínico. Cada raiz foi irradiada em cinco movimentos circulares, de apical para cervical, com intervalo de 20 segundos, entre elas. Os FRC Postec foram cimentados imediatamente após a irradiação e divididos randomicamente em nove grupos (n=10). Cada raiz foi seccionada em 6 discos de 1 mm de espessura para ensaio do tipo push-out, para a obtenção da força máxima de ruptura, e posterior cálculo da resistência de união adesiva em função da área de superfície do núcleo deslocado, resultando na pressão em MPa. A resistência de união adesiva nos grupos irradiados foi estatisticamente superior do que os grupos controle. Foram avaliadas as diferenças na resistência de união adesiva em diferentes porções do núcleo (cervical, médio e apical), onde o sistema adesivo tipo self-adhesive (RelyX Unicem Aplicap) teve o melhor resultado para os grupos irradiados. Avaliou-se por técnica de FTIR as diferenças químicas ocorridas na dentina intrarradicular irradiada com laser de Er,Cr:YSGG, em diferentes porções (cervical, médio e apical) em função da orientação dos túbulos. Foram observadas nos espectros de FTIR alterações na intensidade das bandas de algumas moléculas, indicando variação na quantidade da parte orgânica (amida I e amida II) após a irradiação, nas diferentes regiões dentais em função do feixe laser sobre a orientação dos túbulos dentinários, sem causar alterações na sua composição. Essas diferenças podem interferir no resultado da resistência de união adesiva. A técnica de utilização de laser de Er,Cr: YSGG em dentina radicular pré-cimentação de núcleo protético aumenta a resistência de união adesiva, na dependência do cimento utilizado. / The aim of this study was to evaluate the influence of the Er,Cr:YSGG laser irradiation in the prosthetic post space before FRC Postec placement using three different adhesive systems (self-etching- Panavia F; total-etching- Excite DSC + Variolink II e self adhesive - RelyX Unicem Aplicap). According to ISO-TS 11405, sectioned at the CEJ, human dental single roots were endodontically treated with rotatory instruments and filled with gutta-percha points and sealer. Were used at 40 J/cm2 an axial Z4 laser tip (400 m diameter) and a radial (side firing) RFT4 laser tip (415 m diameter). This density of energy was experimentally determinated observing morphological changes in SEM images due to an increase range in the energy applied to dentinal root canal surface. At the length between 32 and 49 J/cm2 most of the intracanal dentinal tubules were open. The temperature increase was within the biological safe suggesting a feasible clinical use. Each root canal was irradiated five times with helicoidal movements from apical to cervical, with 20 seconds interval. FRC Postec were immediately cemented and randomly divided in nine groups (n=10). Each root canal was cut in six discs for push out test, were the maximum failure load was obtained and the bond strength was calculated as a function of post bonded area. The bond strength for the irradiated groups was superior among all control groups. The evaluation of bond strength among root region (cervical, middle and apical) was performed and differences were observed. The self-adhesive (RelyX Unicem Aplicap) system was noted superior among all irradiated groups and all regions. Chemical changes were analyzed by FTIR due to dental root portion and dentinal tubules orientation to laser beam direction. The FTIR spectra obtained indicated changes due to tubules orientation and root canal portion irradiated such as the proportion among the compositional ratio without causing chemical changes. These compositional ratio alterations may affect the bond strength results. The irradiation with Er,Cr:YSGG laser on dentinal walls of a prosthetic post space preparation before the post cementation, as suggested in this study, may increase the bond strength between the post and root canal dentin depending upon the luting cement that is used.

Background: This work presents a generalized technique to estimate pulmonary ventilation-to-volume (v/V) distributions using the multiple-breath nitrogen washout, in which both tidal volume (VT) and the end-expiratory lung volume (EELV) are allowed to vary during the maneuver. In addition, the volume of the series dead space (vd), unlike the classical model, is considered a common series unit connected to a set of parallel alveolar units. Methods: The numerical solution for simulated data, either error-free or with the N2 measurement contaminated with the addition of Gaussian random noise of 3 or 5 % standard deviation was tested under several conditions in a computational model constituted by 50 alveolar units with unimodal and bimodal distributions of v/V. Non-negative least squares regression with Tikhonov regularization was employed for parameter retrieval. The solution was obtained with either unconstrained or constrained (VT, EELV and vd) conditions. The Tikhonov gain was fixed or estimated and a weighting matrix (WM) was considered. The quality of estimation was evaluated by the sum of the squared errors (SSE) (between reference and recovered distributions) and by the deviations of the first three moments calculated for both distributions. Additionally, a shape classification method was tested to identify the solution as unimodal or bimodal, by counting the number of shape agreements after 1000 repetitions. Results: The accuracy of the results showed a high dependence on the noise amplitude. The best algorithm for SSE and moments included the constrained and the WM solvers, whereas shape agreement improved without WM, resulting in 97.2 % for unimodal and 90.0 % for bimodal distributions in the highest noise condition. Conclusions: In conclusion this generalized method was able to identify v/V distributions from a lung model with a common series dead space even with variable VT. Although limitations remain in presence of experimental noise, appropriate combination of processing steps were also found to reduce estimation errors.