O objetivo deste trabalho é identificar e correlacionar as propriedades mecânicas do concreto e da argamassa de assentamento com o comportamento estrutural de blocos vazados de concreto, prismas e paredes, por meio de modelagem física e numérica. Realizou-se detalhada investigação experimental, recorrendo à premissa metodológica de se utilizar um mesmo concreto, de consistência plástica, para a moldagem de blocos vazados e corpos-de-prova cilíndricos, para assegurar propriedades idênticas dos materiais em cada série de ensaios. Analisou-se o efeito de confinamento que se apresenta nos ensaios de blocos isolados, o qual induz uma distribuição não-uniforme de deformações e acarreta aumento da sua capacidade resistente em relação à resistência à compressão do concreto. Em ensaios nos quais se reduziu o efeito de confinamento, constatou-se que os blocos apresentam menor capacidade resistente e alteração do modo de ruína, decorrente da distribuição mais uniforme das deformações, similar àquela que se observa nos blocos centrais dos prismas e paredes. Analisou-se também a influência do efeito de confinamento e do processo de cura das juntas de argamassa e se associou parâmetros indicativos do seu comportamento à capacidade resistente e ao modo de ruína de prismas e paredes. As propriedades mecânicas dos materiais, obtidas experimentalmente, foram implementadas em um modelo numérico de elementos finitos, que se mostrou capaz de representar o comportamento dos diversos elementos de alvenaria submetidos à compressão, com boa predição da resistência, deformabilidade e modo de ruína. Com base nos resultados numéricos e experimentais, estabeleceu-se um modelo de interpretação da distribuição de tensões e deformações nos blocos vazados de concreto, o que resultou na recomendação de um procedimento para determinação de sua rigidez axial. Associou-se também o efeito da resistência e da deformabilidade da argamassa no comportamento estrutural dos prismas e paredes. Correlações e formulações algébricas foram estabelecidas para análise do comportamento e previsão quantitativa da resistência e da deformabilidade de blocos, prismas e paredes. / This work aims to identify and correlate the mechanical properties of concrete and bedding mortar to the structural behavior of hollow concrete blocks, prisms and walls, by mean of physical and numerical modeling. A detailed experimental investigation was carried out by assuming as a premise the use of plastic consistency concrete to produce hollow blocks and cylindrical samples. This was done to assure the same material properties in each test series. Confinement effect in block compression tests causes a non-uniform strain distribution through face-shells and webs. This effect induces an increase of the block ultimate load. Modified block tests by reducing the confinement effect were performed. The results showed that confinement reduction brings a more uniform strain distribution, which is similar to the observed one in the central blocks of prisms and walls. A decrease of compressive strength and changes the failure mode were also evidenced. Confinement effect and influence of water loss during the curing of mortar joints were also considered. Indicative parameters about bedding mortar behavior were obtained and the resistant capacity and the failure mode of prisms and walls were associated to them. The mechanical properties of materials obtained in tests were implemented in a finite elements numerical model to analyze the behaviour of masonry elements under compression. The numerical analysis gave good predictions of strength, deformability and failure mode. Based on the numerical and experimental results, a stress and strain distribution model was realized, which enabled an experimental procedure for the determination of the block axial stiffness. Correlations and algebraic formulation were proposed for the behavior analysis and quantitative evaluation of strength and deformability of blocks, prisms and walls.

Este trabalho discutiu a relação entre o espaçamento inter-estrias , isto é, a taxa de propagação da trinca microscópica SL (local) e SP (projetada) e a taxa de propagação macroscópica , da/dN, obtido após o ensaio de propagação de trinca por fadiga. Corpos de prova compacto C(T) foram extraídos na orientação LT do centro de uma placa laminada de liga de alumínio SAE-AMS 7475 T7351 onde posteriormente foram realizados ensaios de fadiga sob carga ou &#916K constantes, à temperatura ambiente de acordo com a Norma ASTM-E647 (1993). Para o ensaio sob carga constante foram obtidos os dados do estágio II e III da curva da/dN vs. &#916K. Para o ensaio de fadiga sob &#916K constante, quatro níveis de &#916K foram utilizados com taxas de crescimento de trinca variando entre 0,15 à 2,4 &#956m/ciclo. Adicionalmente foram realizados ensaios de tenacidade à fratura, KIC nas direções LT e TL conforme a Norma ASTM-E1820 (1999). A análise fratográfica por microscopia eletrônica de varredura foi conduzida no ensaio de fadiga a &#916K constante para determinar os espaçamentos inter-estrias. As taxas de propagação macroscópica e microscópica foram comparadas e boas correlações foram obtidas para um intervalo entre 0,1 a 1,0 &#956m/ciclo. Através da técnica proposta por Berkovitz (1995), o espectro de carregamento foi estimado através da técnica de parametrização do fator K e os resultados foram comparados ao espectro de carregamento real imposto pela máquina de ensaio. Utilizando o espaçamento inter-estrias local, SL, e para valores de &#916K menores que 23 MPam 1/2 (região de Paris), a estimativa de carregamento exibiu um erro menor que 15%. As vidas estimadas em propagação fornecidas pelas taxas microscópicas de propagação de trinca foram comparadas à vida real de propagação obtida a partir da taxa de propagação de trinca macroscópica e o erro absoluto entre ambos os valores foi menor que 15,7 %. Estes resultados sugerem que a vida em fadiga e o espectro de carga podem ser adequadamente estimados utilizando o espaçamento inter-estrias local, SL. / This work discusses the relationship between striation spacing, i.e. the microscopic crack propagation rate, SL (local) e SP (projected), as measured in post-mortem fractographic inspection of fatigue fractured surfaces, and the macroscopic crack propagation rate, da/dN, as monitored during fatigue crack growth tests. Compact tensile specimens C(T) were extracted in LT orientation from the core of a laminated plate of a SAE-AMS 7475-T7351 Al alloy and subsequently fatigue tested either at constant load or at constant &#916K, at room temperature, according to ASTM-E647. For constant amplitude loading fatigue tests, da/dN- &#916K data points were obtained for Regions II and III of crack growth curve. For constant &#916K fatigue tests, four &#916K levels were selected to give crack growth rates typically ranging from 0.15 to 2.4 &#956m/cycle. Additionally, KIC fracture toughness tests were performed in both LT and TL directions, according to ASTM E1820. SEM fractographic analysis was conducted on constant &#916K fatigue specimens, in order to determine striation spacing created during the fatigue test. Macro- and microscopic crack growth rates were compared and good correlation have been obtained for data within the range from 0,1 to 1,0 &#956m/ciclo. Using the technique proposed by Berkovitz, loading history was estimated by the K-factor parametrization and the results were compared to the true loading spectrum imposed by the testing machine. Using the local striation spacing SL and for &#916K values lower than 23 MPam 1/2 (Paris region), the estimated loading exhibits an error less than 15%. Propagation life estimated by local striation spacing (microscopic crack growth rate) was compared to the true propagation life obtained from macroscopic crack growth rate values and the absolute difference between them was less than 15,7%. These results suggest that both life and loading history can be adequately estimated using the local SL striation spacing values.

Orientador: Gladis Camarini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-05T12:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bardella_PauloSergio_M.pdf: 1317917 bytes, checksum: 2bd53842fd42fd70b176488c91fedd8f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A durabilidade das estruturas de concreto depende da estrutura porosa e da impermeabilidade do concreto, uma vez que a entrada de água e de agentes deletérios iniciam os processos patológicos que diminuem a vida útil de uma estrutura de concreto. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência mecânica, permeabilidade, absorção e carbonatação natural de concretos submetidos a diferentes condições de cura. Os procedimentos de cura adotados são normalmente utilizadds em canteiros de obra e na produção de estruturas pré-moldadas de concreto: cura imersa até a idade de 7 dias, cura ambiente e cura térmica. A cura térmica foi realizada na temperatura de 60°C. Foram empregados concretos produzidos com cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V ARI) e cimento Portland de Alto Forno (CP III) sem e com sílica ativa (em substituição ao cimento na proporção de 10% em massa) para cada um dos diferentes tipos de cura utilizados. Os resultados evidenciaram que o tipo de cura afeta o desempenho do concreto. A mudança do tipo de cura aplicada proporcionou variações nas propriedades mecânicas e na durabilidade dos concretos, principalmente no que diz respeito à sua estrutura porosa. Assim, um regime de cura adequado é essencial para garantir a resistência mecânica e a durabilidade dos concretos. A utilização de sílica ativa em substituição ao cimento melhorou o desempenho dos concretos, tanto para a resistência mecânica quanto para a durabilidade, independente do tipo de cura empregado / Abstract: The durability of concrete structures depends on porous structure and its impermeability. The entrance of water and deleterious agents begin the damage processes and reduce the life of the concretestructure. ln that way, the aim of this work was to evaluate the mechanical resistance, permeability, absorption and natural carbonation of concretes submitted to different curing procedures. The curing procedures adopted were usually used in civil construction and in the production of precast structures: moist curing until the age 6f 7 days, curing in air, and steam curing. The maximum temperature of steam curing was 60°C. All concretes were produced with High Early Strength Portland cement (CP V ARl) and Blastfurnace Portland cement (CP TIl) without and with silica fume (10% of replacement, by mass, of Portland cement) for each one of the different curing procedure used. The results showed that the curing procedure affects the concrete performance, providing variations in their mechanical properties and in their durability, mainly in porous structure. Therefore, the curing process used is essential to guarantee the mechanical resistance and the durability of the concretes. The use of silica fume improved the performance of the concretes, as for the mechanical resistance as for its durability, independent of the curing procedure used. / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de variações no protocolo de ativação e envelhecimento acelerado em algumas propriedades de cimentos resinosos de polimerização dual. Adicionalmente, investigaram-se os efeitos da variação da temperatura ambiente e envelhecimento acelerado no tempo de trabalho e tempo de presa dos cimentos quando ativados exclusivamente pela reação química. As propriedades avaliadas foram o grau de conversão, determinado por espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR-ATR), microdureza Knoop, expressa em KHN, e resistência mecânica à tração expressa em MPa. Os tempos de trabalho e tempos de presa foram determinados por um reômetro oscilatório com controle de temperatura da plataforma de teste estabelecida em 24oC ou 37oC. O envelhecimento acelerado foi determinado pela armazenagem dos cimentos, em suas embalagens originais, e após os testes iniciais, em estufa a 37oC por 12 semanas.A variável de modo de ativação foi determinada em 3 níveis. Os cimentos foram manipulados de acordo com as instruções dos fabricantes e ativados por luz imediatamente (controle), ativados por luz após 10 minutos de reação química no escuro (Exp 1) ou mantidos no escuro por 15 minutos, permitindo a reação química, mas sem fotoativação (Exp 2). Os cimentos tiveram suas propriedades avaliadas em função desses diferentes modos de ativação, antes e após o envelhecimento acelerado. Cimento exclusivamente ativado pela reação química foi empregado como controle quando necessário. Os diversos resultados podem ser resumidos em alguns aspectos de interesse. O tempo de trabalho e o tempo de presa de todos cimentos foram afetados significantemente pela temperatura e envelhecimento (p<0.05). O aumento da temperatura acelerou os tempos de trabalho e presa. Os efeitos do envelhecimento foram materiaisdependentes. Alguns materiais apresentaram redução, enquanto outros apresentaram aumento dos tempos de trabalho e presa, independentemente da variação da temperatura. O modo de ativação e envelhecimento afetaram significantemente as propriedades dos cimentos (p<0.05). Em geral, o grau de conversão aumentou com o tempo após a fotoativação. O retardo da fotoativação por 10 minutos causou alterações no grau de conversão, independentemente do envelhecimento, e para alguns produtos somente. O envelhecimento afetou a cinética da reação química de polimerização dos cimentos. Alguns materiais não apresentaram suficiente reação química após o envelhecimento. As propriedades variaram amplamente de acordo com o modo de ativação e produto. O envelhecimento foi a variável que causou alterações mais significantes e com grande implicação na utilização clínica dos produtos. Alguns materiais se tornaram impróprios para uso após o envelhecimento acelerado. / The study aimed to evaluate the effects of curing protocol and accelerated aging on some properties of dual-cure resin cements. Additionally, the effects of different ambient temperature and aging on the working and setting times were investigated when cements were self-cured only. Properties evaluated were degree of conversion as determined by FTIR-ATR spectroscopy, Knoop microhadness as expressed by KHN, and tensile strength as expressed in MPa. Working time and setting time were determined by an oscilating rheometer with controlled temperature stage at either 24oC or 37oC. Accelerated aging was performed by storing the original product kits in an oven at 37oC for 12 weeks after initial testing had been executed. Different curing protocols were established in 3 levels. Cements were manipulated according to the manufacturers instructions and light-activated immediately (control), light-activated after 10 minutes delay of self-curing in the dark (Exp 1), or simply allowed to self-cure for 15 minutes in the dark (Exp 2). Properties were evaluated according to the different curing protocol and both before and after aging. Exclusively self-curing cement was used as control product when appropriate. The results can be summarized in some aspects of interest. The working time and setting time of all products were significantly affected by temperature and aging (p<0.05). Increased temperature resulted in shorter working time and setting time. The effects of aging were material dependent. Some products presented reduced working and setting times, while others behave otherwise, regardless of the temperature. Curing mode and aging significantly affected the properties of the cements (p<0.05). In general, the degree of conversion increased with time after light-activation. The curing delay for 10 minutes caused alterations in the degree of conversion, regardless of aging, for some products, but not all. Aging affected the curing kinectics and general properties of all cements. Some materials did not present sufficient cure after aging. Properties varied widely according to curing protocol and product. Aging was the variable that most affected the products and the most relevant regarding the clinical use of the materials. Some products were deemed improper for clinical use after accelerated aging.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jessica Rodrigues Camara.pdf: 4063408 bytes, checksum: d160fbb4a019fe268fcee175023d69fd (MD5) Previous issue date: 2011-03-18 / In this work, it was studied the physical-mechanical properties of elastomers based on ethylene-propylene-diene monomer copolymer (EPDM) with barite addition, witch is a filler in powder form, opening way for application of these composites in the protection and shield against X radiation, in the form of aprons. These aprons come to substitute the elastomeric ones with lead filler in ergonomic and economically advantageous conditions. Elastomeric composites with different barite concentrations were studied: 50, 75, 100, 125 and 150phr (parts per hundred of ruber). Among the studied properties are distinguished: tensile strength, module strength, tear strength, compression set, hardness, fluid absorption, morphologic analysis, X-ray attenuation and equivalent thickness of attenuation in Pb. The results showed that all the compositions present a good dispersion of the filler in the matrix. It was observed that the increase of the barite concentration provokes an increase in the X-ray attenuation, equivalent thickness of attenuation in Pb, hardness, tensile strength, elasticity module, tear strength and in the compression set of composites, as well as a decrease in the oil absorption. / Neste trabalho estudou-se as propriedades dos elastômeros a base do copolímero de etilenopropileno-dieno monômero (EPDM) com a adição de barita, que é uma carga em pó, abrindo caminho para aplicação destes compostos na proteção e blindagem contra a radiação X, na forma de aventais, em substituição dos aventais a base de elastômero carregado com chumbo em condições. Foram estudados compostos elastoméricos com diferentes concentrações de barita: 50, 75, 100, 125 e 150phr (partes por 100 partes de borracha). Entre as propriedades estudadas destacam-se: resistência à tração, módulo sob tração, resistência ao rasgo, deformação permanente à compressão, dureza, absorção de fluído, análise morfológica, atenuação de raios X e espessura equivalente de atenuação em Pb. Os resultados mostraram que todas as composições apresentam uma boa dispersão da carga na matriz. Observou-se que com o aumento da concentração de barita há um aumento na atenuação de raios X, na espessura equivalente de atenuação em Pb, na dureza, na resistência à tração, no módulo de elasticidade, na resistência ao rasgo, na deformação permanente sob compressão dos compostos, bem como um decréscimo na absorção de óleo.

Este trabalho visa determinar a razão de carga cíclica R através da medida, na superficie de fratura, da relação entre a largura inter-estrias (s) e a altura da estria (H). É de conhecimento que o espaçamento (s) se correlaciona com a taxa de crescimento da trinca da/dN, enquanto que a curva da/dN x &#916K depende da razão de carga R. Para esta avaliação, corpos de prova do tipo compacto C(T) foram extraídos na orientação LT do centro de uma placa laminada da liga de alumínio SAE-AMS 7475 T7351 para realização dos ensaios de propagação de trinca por fadiga. Estes ensaios foram realizados de duas formas diferentes. A primeira, para obtenção de dados relativos à região II da curva da/dN x &#916K, sendo, neste caso, utilizadas quatro diferentes razões de carga (R=O,1; R=0,3; R=0,5; R=0,7). No outro caso, os ensaios de fadiga foram realizados sob &#916K constante e utilizados os mesmos quatro níveis de razão de carregamento R para determinação da curva da/dN x &#916K constante. Os níveis de &#916K aplicados foram tomados na região de Paris da curva da/dN x &#916K. A análise fratográfica por microscopia eletrônica foi conduzida nas superfícies dos corpos de prova do ensaio de fadiga com &#916K constante. Isto foi feito para determinar os espaçamentos inter-estria (s) e a altura H das estrias para cada nível de &#916K aplicado. Observou-se que a taxa de crescimento da trinca (da/dN) e o espaçamento inter-estrias (s) sofrem influência direta com a variação do fator de intensidade de tensão (&#916K), entretanto, observou-se, também, que a relação de proporcionalidade de 1:1 entre eles somente é válida para níveis de da/dN variando entre 0,1 a 1 &#956/ciclo. Os valores da morfologia da estrias (H/s) sofrem influência significativa com o aumento da razão de carga R, entretanto, ficou evidenciado que o fator de intensidade de tensão máxima Kmáx. não tem influência nesta relação. Evidenciou-se que a largura da estria corresponde à taxa de crescimento da trinca (da/dN), e que a relação entre a altura e o espaçamento da estria (H/s) possui uma correspondência direta com a razão de carga R, que tem influência significativa sobre a propagação de trinca por fadiga. / This work aims at to method to determine the load ratio R through of measure, on the fractured of surfaces the relation between the width striation spacing (s) and the height of the striation (H). It is of knowledge that the spacing (s), if correlates with the fatigue crack growth rates da/dN, whereas the curve da/dN x &#916K depends on the load ratio R. For this evaluation compact tension C(T) specimens had been extracted in the L- T orientation of a laminate plate of the aluminum alloy SAE-AMS 7475 T7351.These test had been carried out of two different forms. The first one, for attainment of relative data to region II of the curve da/dN x &#916K, being, in this in case that used four different load ratios (R=O,1; R=0,3; R=0,5; R=0,7). In the other in case that, the fatigue crack growth rates had been carried out under &#916K constant and used same the four levels of load ratios R for determination of the curve of constant da/dN x &#916K. The applied levels of &#916K had been taken in the region II of the curve da/dN x &#916K. The fractographic analysis for electronic microscopy was lead on the surfaces of the specimens tested in fatigue with constant &#916K. This was made to determine the striation spacing (s) and height (H) of the striations for each constant level of &#916K. It was observed that the fatigue crack growth rates (da/dN) and the striation spacing (s) suffers direct influence with the variation of &#916K. Also, was observed that the relation of proportionality of 1:1 between them is only valid for levels of da/dN in the range of 0,1 to 1,0 mm/cycle. The values of the relationship of the striation dimensions (H/s) suffer significant influence with the increasing of load ratios R. However, were evidenced that the value of Kmax. does not have influence in this relationship. It was found that the width of the striation corresponds to the value of (da/dN) and that the relation between the height and the striation of spacing (H/s) had a direct correspondence with the load ratios R that has signifficant effect on the fatigue crack growth rates.

No Brasil, desde o início da década de 1990, vêm sendo desenvolvidas pesquisas sobre aplicação do asfalto-borracha visando tanto a diminuição dos problemas ambientais gerados pelo descarte de pneus inservíveis, como a melhoria das características dos ligantes produzidos. Dentro desse contexto, esta pesquisa teve por objetivo avaliar o desempenho mecânico de oito misturas asfálticas do tipo concreto asfáltico usinado a quente, produzidas com asfaltos convencional e convencional modificado com borracha de pneu e resíduo de óleo de xisto. Quanto ao ligante, foram utilizados 8 tipos, a saber: CAP 30/45 (referência); dois ligantes empregando teores diferentes de borracha moída de pneu; outros dois com teores distintos de resíduo de óleo de xisto e, por fim, mais três com combinações de teores de borracha e de resíduo de óleo de xisto. Os corpos-de-prova empregados nos ensaios foram moldados em cinco teores diferentes de ligantes asfálticos (4,5; 5,0, 5,5; 6,0 e 6,5%). Conseqüentemente, foram realizados ensaios Marshall, resistência à tração, módulo de resiliência e umidade induzida. Com base nos resultados dos ensaios realizados observou-se que tanto a borracha quanto o óleo reduzem a resistência à tração e o módulo de resiliência das misturas, no entanto, na recuperação retardada, os efeitos da borracha e do óleo são antagônicos, diminuindo e aumentando, respectivamente. Ademais, quanto à suscetibilidade à ação da água, as misturas com adição de óleo apresentaram menor suscetibilidade que as misturas com adição de borracha. Além disso, foi observado que todas as misturas estudadas, exceto aquelas com altas concentrações de óleo e de borracha, atenderam os requisitos estabelecidos pelas especificações, para as propriedades analisadas. Todavia, em alguns casos, considerando os efeitos antagônicos do óleo e da borracha, algumas combinações entre ambos podem ser realizadas, com a finalidade de alcançar os níveis desejados para as propriedades do ligante asfalto-borracha e das misturas asfálticas. / In Brazil, since the beginning of the 90\'s, have been developed researches on the application of asphalt-rubber seeking the reduction of environmental problems created by the used tires, and the improvement of the characteristics of the produced binder. Taking this into account, the purpose of this research is to evaluate the mechanical performance of eight hot mix asphalt concretes, produced with conventional asphalt and modified asphalt with crumb rubber and shale-oil residue. Eight types of binders were used: CAP 30/45 (reference); two binders using different crumb rubber contents, two with different shale-oil residue contents, and finally three more with the combination of crumb rubber and shale-oil residue contents. The specimens used in the laboratorial tests were compacted in five different binders contents (4.5; 5.0, 5.5; 6.0 e 6.5%). Hence, the tests performed are: Marshall test, indirect tension, resilient modulus and moisture induced. The results showed that the rubber and the shale oil reduce the indirect tension and resilience module of the mixtures, however, on the delayed recover, the effects of the rubber and of the shale oil are opposed, decreasing and increasing it, respectively. Moreover, for the moisture susceptibility, the mixtures with shale-oil residue exhibited less susceptibility to water than those with crumb rubber. Furthermore, all the studied mixtures, except those with high shale-oil residue and rubber concentrations, they got to attend the established requirements for the specifications, for the analyzed properties. Although, in some cases, considering the opposed effects of the shale oil and of the crumb rubber, some combinations between both can be accomplished, with the purpose of reach the levels wanted for the properties of the asphaltrubber binder and the asphalt mixtures. Also regression models were elaborated as for the analyzed properties. The results obtained of modeling were satisfactory.

O objetivo desta pesquisa foi contribuir para o entendimento sobre a suscetibilidade ao dano por umidade de misturas asfálticas densas à luz dos ensaios da ASTM D 4867 e AASHTO T 283. Para isso, foi desenvolvido um programa experimental completo que considerou a variação, em dois níveis, dos seguintes fatores: tipo de asfalto (CAP 50/70 e CAP 50/70+SBS), presença de aditivo (sem e com cal) e modo de preparo (envelhecimentos em curto e em longo prazos). O programa experimental resultou em 8 tipos de misturas asfálticas (condições experimentais) que foram caracterizadas em suas propriedades originais e após um condicionamento térmico composto de uma fase de congelamento (-18º C por 16 horas) e uma fase de descongelamento (60º C por 24 horas). A partir das análises dos resultados foi possível constatar que (i) nenhuma mistura testada foi considerada suscetível ao dano por umidade, mas a relação de resistência à tração das misturas com CAP 50/70 de ambos os métodos se encontraram no limiar dos valores limites; (ii) as misturas com asfalto modificado, em geral, apresentaram maiores valores de módulo de resiliência e resistência à tração e foram mais resistentes à ação da água; (iii) a adição de cal não promoveu mudanças notáveis nas propriedades originais, no entanto contribuiu para a manutenção ou para o aumento da resistência ao dano por umidade; (iv) os envelhecimentos em curto e longo prazos dos métodos da ASTM e da AASHTO não provocaram mudanças importantes nas propriedades originais e após o condicionamento as misturas testadas exibiram tendências de comportamentos similares. / This research presents a contribution to understanding hot mix asphalt (HMA) moisture damage susceptibility according to ASTM D 4867 and AASHTO T 283 tests. A full factorial experiment design was carried out considering the factor variations, on two levels: asphalt type (CAP 50/70 and CAP 50/70+SBS), additive presence (with or without hydrated lime) and mixture procedure (short and long term aging). The experimental program resulted in 8 types of asphalt mixes (experimental conditions) which were characterized by the original properties and after a thermal conditioning wich consisted of a freezing phase (-18 °C for 16 hours) and a thawing phase (60 °C for 24 hours). Findings indicate that (i) no one mix was considered susceptible to moisture damage, however the ITR (indirect tensile ratio) of the CAP 50/70 mixes resulted ITR near to protocol admissible values; (ii) in general, CAP 50/70+SBS mixes presented higher resilient modulus, indirect tensile strength and indirect tensile ratio values, (iii) the addition of hydrated lime did not show remarkable changes in original properties, nevertheless it contributed for maintaining or increasing the moisture damage resistance; (iv) short and long term aging procedures (ASTM and AASHTO) did not cause important changes in original properties and after conditioning the mixes showed similar behavior tendencies.

Orientador: Raquel Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trinca_AlexJulio_M.pdf: 4149749 bytes, checksum: 34fcccdf02d4f1b0b171e121e4eb5ac3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: é praticamente toda exportada em sua forma in natura sem que a ela seja agregado valor de beneficiamento. Um dos problemas enfrentados pela indústria moveleira é o fato da madeira não ser submetida à classificação, dificultando a elaboração de projetos e a certificação da qualidade do móvel confeccionado a partir deste material. Nesse contexto as empresas moveleiras brasileiras buscam parâmetros para composição e certificação de seu produto, sendo atualmente a norma brasileira ¿Projeto de Estruturas de Madeira¿ ¿ NBR 7190/97, o único instrumento norteador para a caracterização de propriedades da madeira. No entanto, nesse setor as dificuldades para a obtenção de corpos-de-prova nas dimensões especificadas por esse texto normativo têm gerado dúvidas quanto aos resultados de caracterização de propriedades, de maneira que este trabalho teve como objetivo principal verificar se os valores do módulo de elasticidade e da tensão de ruptura no ensaio de compressão paralela às fibras podem ser considerados estatisticamente equivalentes, desde que sejam mantidas a proporcionalidade da dimensão do corpo-de-prova. Para isso adotou-se, como alternativa ao corpo-de-prova proposto pela NBR 7190/97, a dimensão 0,03 m x 0,03 m x 0,09 m. Os ensaios foram realizados utilizando-se 7 diferentes espécies de madeira com densidades variadas, buscando-se, com essa amostragem, a generalização dos resultados. Como objetivo secundário se buscou avaliar a influência das dimensões do corpo-de-prova e da freqüência do transdutor na velocidade de propagação de ondas de ultra-som na direção longitudinal. As espécies adotadas foram: Cerejeira (Torresea sp), Perobinha (Paratecoma peroba) , Cabreúva-vermelha (Myroxylon peruiferum), Angico-preto (Anadenanthera macrocarpa), Garapeira (Apuleia leiocarpa), Eucalipto grandis ( Eucalyptus grandis) e Pinus elliotti (Pinus elliottii). Todos os corpos-de-prova foram ensaiados com aproximadamente 12% de umidade e os ensaios foram realizados em ambiente controlado (21° C ± 1°C). Os resultados permitiram concluir que a hipótese foi verdadeira para todas as espécies estudadas quando se considera a tensão de ruptura / Abstract: Most of the exported wood in Brazil is unprocessed, without any aggregated value. To change this scenario technology for wood processing and qualification are required. One of the problems faced by the furniture industry refers to the non classification of the wood, which cause difficulties to projects elaboration and quality certification of the furniture made from this material. In this context the Brazilian Industries of furniture seek for parameters to certificate its products, and the NBR 7190/97 standard ¿Project of Structures of Wood " is, nowadays, the only instrument for the characterization of wood properties. However, for the furniture industry it is very difficult to obtaining the dimensions specified by the standard. This research had as main objective to verify if the means values of the modulus of elasticity and rupture in compression parallel to the grain can be considerate statistically equal, when smaller specimen are used, if the proportionality is maintained. For that it was adopted, as alternative to the specimen proposed by NBR 7190/97, the dimension 0.03 x 0.03 x 0.09 m. For the experiments there were used 7 different species with varied densities. The secondary objective was to evaluate the influence of the specimen size and of the transducer frequency in the speed of ultrasound wave propagation in the longitudinal direction. The adopted species were: Cerejeira (Amburana cearensis), Perobinha (Paratecoma peroba), Cabreúva vermelha (Myroxylon peruiferum), Angico-preto (Anadenanthera macrocarpa), Garapeira (Apulleia leiocarpa), Eucalyptus grandis, (Eucalyptus grandis) and Pinus ellioti (Pinus elliottii). All specimens were tested with approximately 12% moisture content and were accomplished in controlled atmosphere (21° C ± 1°C). The results allowed concluding that the hypothesis was true for all the studied species when the rupture in compression parallel to the grain was considered. For the module of elasticity this hypothesis was not confirmed for two species, from the seven evaluated (garapeira e eucalipto). Although, the mean difference between the results obtained in the tests using both specimens size was 10%, smaller then the maximum allowed variability in mechanical tests (18%). For the ultrasonic velocity propagation four species did not presents statistical variation with the modification of the size of the specimens - cerejeira, garapeira, pinus and eucalyptus while for the perobinha, angico and cabreúva the ultrasonic wave velocity propagation could not be considered statistically equal when the dimension of the specimens was modify. On average (considering all the studied species) the relationship among the ultrasonic wave velocity propagation (VLL) in normalized specimen and in proposed specimen was 0.99, being respectively the maximum and the lower relationships of 1.02 and 0.93. The velocity of wave propagation presents larger variations for values of length of wave percolation/wave length (L/?) up to 3, being more constant above that limit. It was also possible to verify, for the studied species, that the velocity of wave propagation increases with the increase of the transducer frequency. Key words: modulus of elasticity of wood; compression strength parallel to the fiber; ultrasonic wave velocity; dynamic constant / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Neste trabalho foram produzidas molas cerâmicas através do processo de moldagem por injeção em baixa pressão, utilizando-se como matéria-prima alumina submicrométrica, aditivada com ligantes a base de ceras. Dentro do tanque de uma injetora Pelstman, estes materiais foram homogeneizados e resultaram em uma suspensão de baixa viscosidade. Entre os objetivos deste trabalho estão a produção de molas cerâmicas helicoidais com perfil circular, a extração dos ligantes orgânicos utilizados durante a moldagem, a pré-sinterização das molas a 1000°C, o acabamento e a sinterização das molas em diferentes temperaturas e a medida de algumas de suas propriedades. A mudança na temperatura de sinterização é uma maneira simples de alterar as propriedades das molas cerâmicas, sem alterar sua composição ou suas dimensões. Foram produzidos três lotes de molas de alumina, que foram sinterizadas a 1550°C, 1600°C e 1650°C, com o objetivo de verificar os efeitos da temperatura sobre a constante de mola e a tensão de fratura. As molas de alumina sinterizada foram obtidas com densidades variando de 94,0% para 97,5% do limite teórico. As constantes de mola foram medidas desde a temperatura ambiente até 1100°C. Os dados obtidos nos ensaios de fratura sob compressão foram analisados de acordo com a estatística deWeibull e o método da máxima verossimilhança. Com o aumento da temperatura de sinterização, de 1550°C até 1650°C, foi observado que a constante de mola e a resistência característica de Weibull das molas de alumina aumentaram em 15% e 32%, respectivamente. Por outro lado, a temperatura de sinterização não teve muita influência sobre o módulo de Weibull. Isso acontece porque as bolhas internas e os defeitos superficiais introduzidos na fase de conformação das molas cerâmicas, possuem um efeito pronunciado na fratura das molas, mais importante do que a redução da porosidade com o aumento da temperatura de sinterização, e são fundamentais para determinar a resistência à compressão das molas cerâmicas. / In this work, ceramic coil springs was prepared by low-pressure injection molding using alumina submicrometer-sized powder. The powder are mixed with organic binders in the Pelstman machine tank for several hours resulting in a mixture with low viscosity. This work include the production of helical ceramic springs, thermal debinding, sintering in different temperatures and measure some properties. Sintering temperature was shown to be a simple way to change the spring constant and resistence to compression of ceramics without having a significant impact in the spring´s physical dimensions. Three sets of springs were sintered at different temperatures, from 1550°C to 1650°C, in order to observe the effects on spring constant and fracture stress. Sintered alumina springs were obtained with densities ranging from 94.0% to 97.5% of the theoretical limit. Springs constants were measured from room temperature up to 1100°C. Fracture stress data was analyzed according to Weibull statistics and the maximum likelihood method. Upon increase of sintering temperature from 1550°C to 1650°C, the spring constant and the Weibull characteristic strength of the alumina springs increases by 15% and 32%, respectively. On the other hand, sintering temperature has a negligible influence on Weibull modulus. This is because internal bubbles and surface defects introduced in the production stage of the ceramic springs - more than the reduction in porosity with increasing sintering temperature - are critical in determining the compression resistance of the ceramic springs.