Being able to identify blended dredged material and crushed glass of different proportions as materials suitable for Mechanically Stabilized Earth walls could help the adoption of these materials in civil engineering thereby reducing the environmental impact of these waste materials. The objectives of this thesis include the following: Collect and organize data to facilitate material selection based on interaction properties with uniaxial geogrids; analyze the data for trends for varying percentages of crushed glass vs. dredged materials; compare the properties of different blends with those of a well-documented uniform sand; compare the pullout data with that of previous studies related to the presence of fines in the fill material; and compare the pullout data to that of previous studies on the effect of geogrid rib thickness. The main findings of this thesis study include the following: A blend of 80% crushed glass and 20% dredged material is a legitimate alternative backfill material for reinforced soil slopes. The use of 100% crushed glass as a fill material is not recommended due to glass particles embedding into the geogrid thereby reducing the tensile capacity of the geogrid. Blends with lower percentages of crushed glass and higher percentages of dredged material may be appropriate based on the requirements of individual designs. The increased thickness of the UX1700 geogrid over the UX1400 geogrid contributed to higher a pullout resistance for each combination of fill material and normal stress. / text

This experimental study focuses on the links that exist between the mechanical pull-out behaviour of multi-filament yarns embedded in concrete and the impregnation of the yarn by the concrete. To this aim, 5 glass yarns have been embedded in concrete (AR and E glass yarns from assembled or direct roving). A pre-treatment was applied to the yarn before the casting, and was chosen in the following three: wetting, drying or pre-impregnation with a cement slurry. By this way, 15 yarn / pre-treatment combinations were obtained that generate 15 conditions of impregnation of the yarn by the cementitious matrix. In each case, the mechanical properties were determined from a classical pull-out test and the yarns impregnation properties were characterized by two dedicated tests: yarns porosity measurements and along yarn water flow measurements. By studying the relationship between the mechanical behaviour and the physical properties of the impregnated yarns, it is shown that the pre- and post-peak behaviour are mainly connected to the flow rate measured during the water flow measurements, which suggest a specific influence of the connected pores parallel to the filaments and of the penetration depth of the matrix into the yarn. The postpeak and the residual behaviour are moreover linked to the yarn pore volume associated to the disorder induced in the filaments assembly by the penetration of the matrix. The overall result of this work is a contribution to the understanding of the relationship between the impregnation of the yarns and the pull-out behaviour.

Bewehrungen mit einer hochmoduligen Polymertränkung erreichen im Betonbauteil Textilspannungen von über 1200 N/mm². Ab diesem Niveau wurden in Dehnkörperversuchen Längsrisse und Betonabplatzungen beobachtet. Für die Eingrenzung und Identifikation der elementaren, verantwortlichen Mechanismen weisen großformatige Dehnkörper störende Einflüsse von Randeffekten und Imperfektionen auf. Daher wurde ein neuer Versuchsaufbau entwickelt, bestehend aus einem in einen Betonquader eingebetteten Einzelroving. Die simple Herstellung und die Verlässlichkeit dieser Kategorie von Experimenten in Bezug auf die Reproduzierbarkeit und der geringen Streuung der Resultate machen sie zu einer robusten Grundlage für experimentelle Untersuchungen des Verhaltens von TRC. Die experimentell ermittelten Bruchlasten werden zunächst bezüglich ihrer Leistung diskutiert und dann die beobachteten Bruchvorgänge kategorisiert hinsichtlich kompatibler mechanischer Hypothesen für die Initiierung von Längsrissen und des Spaltversagen. / Reinforcements with a high-modulus, polymeric impregnation achieve textile tensions of 1200 N/mm² and more in concrete parts. Starting at this level longitudinal cracks and splitting were observed in tests. In order to isolate and identify the fundamental, responsible mechanisms large-scale specimen show an interfering impact of boundary effects and imperfections. Therefore a new test set-up was developed, consisting of a single roving embedded in a single concrete cuboid. The simplicity of production and reliability of this class of experiments in terms of repeatability and low scatter of results makes them a robust basis for experimental investigation of TRC behavior. The experimentally obtained strengths are discussed in terms of the performance, followed by the categorization of observed failure patterns with respect to the available mechanical hypotheses of the longitudinal crack initiation and splitting failure.

A presente pesquisa propõe analisar, avaliar e validar o uso de ensaios de aderência açoconcreto para estimativa da resistência à compressão axial do concreto in loco nas primeiras idades em canteiros de obras, como alternativa ao controle de qualidade tradicional. Alguns pesquisadores propuseram a utilização de um ensaio de aderência modificado, que denominaram Appropriate Pull-Out Test (APULOT), como uma adaptação do método pullout test (POT) tradicional, normalizado pela norma EN12504-3. Para viabilizar o uso do ensaio APULOT como ensaio que possa ser implementado na prática do controle tecnológico do concreto em canteiros de obras e seja representativo da resistência in loco é necessário definir um padrão para o mesmo. O presente trabalho desenvolveu um molde específico para o ensaio, analisou a influência do processo da cura nos resultados da tensão máxima de aderência, estudou como a medição da maturidade no concreto pôde auxiliar na determinação do momento certo para fazer o ensaio de arrancamento e comparou resultados dos ensaios feitos em corpos de prova para teste de aderência com ensaios de arrancamento de barras de aço em painéis de concreto. Para tanto foram feitos nove concretagens empregando diferentes tamanhos e configurações de corpos de prova, ensaios de arrancamento, extrações de testemunhos de painéis de concreto, ensaios à compressão simples e medições de maturidade dos concretos empregados. Também se realizaram registros de temperatura ambiente e velocidade do vento na vizinhança dos painéis, buscando estabelecer relações entre a maturidade e as condições ambientais do canteiro. Os ensaios descritos anteriormente realizaram-se às idades de 3, 5, 7 e 28 dias. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio, existe ótima correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto e por tanto o ensaio de aderência pode ser utilizado para fazer uma estimativa da resistência à compressão do concreto in loco nas primeiras idades. / This research aims to analyze, evaluate and validate the use of steel-concrete bond tests to estimate the axial compression strength of in situ concrete at early ages on construction sites, as alternative to conventional strength control tests. Some researchers have proposed the use of a modified bond test, named Appropriate Pull-Out Test (APULOT), as an adaptation of the traditional pull-out test method (POT) standardized by the EN12504-3. To implement the APULOT as a strength control procedure for concrete on construction site, standardization is needed. This study developed a specific mold for the test; analyzed the influence of curing process on the results of the maximum bond stress; studied how measuring the maturity in the concrete could help to determine when is the right time to make the pull-out test; compared results of tests made on cores for testing the bond and pull-out tests on steel bars in concrete panels. Therefore, it have been made nine concrete events, pull-out tests using different sizes and configurations of cylindrical concret specimen, pull-out tests and extraction of cores from concrete panels, compressive test and maturity measurements of specific employees. Also, temperature and wind speed records have been performed in the panel´s sourrundings, seeking to establish relationships between maturity and ambiental conditions on construction site. The tests described above were carried out at 3, 5, 7 and 28 days. The results show that, under standardized test conditions, a correlation between the maximum bond stress and the concrete compression strength exists, and therefore, bond test can be used to estimate the in situ compression strength of the concrete in the first ages.

A utilização de silanos como agentes promovedores de adesão demonstrou ser uma solução útil para a união entre materiais dissimilares, incrementando a adesão e aumentando inclusive a resistência a corrosão entre os mesmos . A utilização destes agentes como promovedores de adesão, sobre diferentes combinações de materiais, continua sendo estudada atualmente. Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de diferentes tipos de silanos como agentes promovedores de adesão. tanto funcionais como não funcionais, na união entre aço SAE 1060 e resina epóxi. Para isto, foram primeiramente obtidos filmes de silano sobre amostras de aço através de diferentes tratamentos. Estes filmes obtidos foram caracterizados por meio de diferentes técnicas. Foram realizados testes de aderência através do método especificado pela norma ASTM D3359 para avaliar a resistência de adesão dos diferentes filmes ao substrato. As amostras testadas foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também, foram realizadas análises de espectroscopia de energia dispersiva (EDS) sobre as mesmas amostras, permitindo obter outras características dos filmes de silano formados. Os tratamentos que apresentaram melhores resultados na caracterização em MEV/EDS foram escolhidas para a preparação dos corpos de prova de uniões com resina epóxi. Estas uniões foram utilizadas para realizar testes de adesão do tipo arrancamento de modo a avaliar o efeito dos tratamentos com silano na resistência de adesão da união entre o substrato de aço e a resina epóxi. Os resultados dos testes de arrancamento permitem afirmar que existe uma melhoria na resistência de adesão com um dos tratamentos com silano sobre o substrato de aço seguido de revestimento com resina epóxi. A utilização de tratamentos com silanos mostram-se promissoras para esta aplicação. / The use of silanes as adhesion enhancer agent proved to be a useful solution for the union of dissimilar materials, increasing the bond strength between them, also increase the corrosion resistance. The use of these agents as adhesion enhancer, with different materials combination, is still being studied today. The aim of this work was to evaluate the ability of different silanes as adhesion agent promoters in joints of SAE 1060 steel and epoxy resin; both functional and not functional silanes. At the beginning and for this purpose were different types of treatments used to obtain silane films on steel samples. Different techniques were used to characterize these films. To evaluate the bond strength adhesion test where performed according to the ASTM D3359 standard. Samples were analyzed with scanning electron microscope (SEM). Energy-dispersive spectroscopy (EDX) analyses were also performed on the same sample allowing to obtain others characteristics of the silane films formed. The treatments that have shown a better performance in the SEM/EDX analyses were selected to make steel and epoxy resins joint samples. These specimens were used to perform pull-out type adhesion test to evaluate the effect of the silanes treatments in the bond strength of steel and epoxy resin joints. The results of de pull-out test indicate that the use of silane improves the bond strength of steel and epoxy resin joints. The use of silane treatments has shown promising results for this application.

A utilização de silanos como agentes promovedores de adesão demonstrou ser uma solução útil para a união entre materiais dissimilares, incrementando a adesão e aumentando inclusive a resistência a corrosão entre os mesmos . A utilização destes agentes como promovedores de adesão, sobre diferentes combinações de materiais, continua sendo estudada atualmente. Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de diferentes tipos de silanos como agentes promovedores de adesão. tanto funcionais como não funcionais, na união entre aço SAE 1060 e resina epóxi. Para isto, foram primeiramente obtidos filmes de silano sobre amostras de aço através de diferentes tratamentos. Estes filmes obtidos foram caracterizados por meio de diferentes técnicas. Foram realizados testes de aderência através do método especificado pela norma ASTM D3359 para avaliar a resistência de adesão dos diferentes filmes ao substrato. As amostras testadas foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também, foram realizadas análises de espectroscopia de energia dispersiva (EDS) sobre as mesmas amostras, permitindo obter outras características dos filmes de silano formados. Os tratamentos que apresentaram melhores resultados na caracterização em MEV/EDS foram escolhidas para a preparação dos corpos de prova de uniões com resina epóxi. Estas uniões foram utilizadas para realizar testes de adesão do tipo arrancamento de modo a avaliar o efeito dos tratamentos com silano na resistência de adesão da união entre o substrato de aço e a resina epóxi. Os resultados dos testes de arrancamento permitem afirmar que existe uma melhoria na resistência de adesão com um dos tratamentos com silano sobre o substrato de aço seguido de revestimento com resina epóxi. A utilização de tratamentos com silanos mostram-se promissoras para esta aplicação. / The use of silanes as adhesion enhancer agent proved to be a useful solution for the union of dissimilar materials, increasing the bond strength between them, also increase the corrosion resistance. The use of these agents as adhesion enhancer, with different materials combination, is still being studied today. The aim of this work was to evaluate the ability of different silanes as adhesion agent promoters in joints of SAE 1060 steel and epoxy resin; both functional and not functional silanes. At the beginning and for this purpose were different types of treatments used to obtain silane films on steel samples. Different techniques were used to characterize these films. To evaluate the bond strength adhesion test where performed according to the ASTM D3359 standard. Samples were analyzed with scanning electron microscope (SEM). Energy-dispersive spectroscopy (EDX) analyses were also performed on the same sample allowing to obtain others characteristics of the silane films formed. The treatments that have shown a better performance in the SEM/EDX analyses were selected to make steel and epoxy resins joint samples. These specimens were used to perform pull-out type adhesion test to evaluate the effect of the silanes treatments in the bond strength of steel and epoxy resin joints. The results of de pull-out test indicate that the use of silane improves the bond strength of steel and epoxy resin joints. The use of silane treatments has shown promising results for this application.

A presente pesquisa propõe analisar, avaliar e validar o uso de ensaios de aderência açoconcreto para estimativa da resistência à compressão axial do concreto in loco nas primeiras idades em canteiros de obras, como alternativa ao controle de qualidade tradicional. Alguns pesquisadores propuseram a utilização de um ensaio de aderência modificado, que denominaram Appropriate Pull-Out Test (APULOT), como uma adaptação do método pullout test (POT) tradicional, normalizado pela norma EN12504-3. Para viabilizar o uso do ensaio APULOT como ensaio que possa ser implementado na prática do controle tecnológico do concreto em canteiros de obras e seja representativo da resistência in loco é necessário definir um padrão para o mesmo. O presente trabalho desenvolveu um molde específico para o ensaio, analisou a influência do processo da cura nos resultados da tensão máxima de aderência, estudou como a medição da maturidade no concreto pôde auxiliar na determinação do momento certo para fazer o ensaio de arrancamento e comparou resultados dos ensaios feitos em corpos de prova para teste de aderência com ensaios de arrancamento de barras de aço em painéis de concreto. Para tanto foram feitos nove concretagens empregando diferentes tamanhos e configurações de corpos de prova, ensaios de arrancamento, extrações de testemunhos de painéis de concreto, ensaios à compressão simples e medições de maturidade dos concretos empregados. Também se realizaram registros de temperatura ambiente e velocidade do vento na vizinhança dos painéis, buscando estabelecer relações entre a maturidade e as condições ambientais do canteiro. Os ensaios descritos anteriormente realizaram-se às idades de 3, 5, 7 e 28 dias. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio, existe ótima correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto e por tanto o ensaio de aderência pode ser utilizado para fazer uma estimativa da resistência à compressão do concreto in loco nas primeiras idades. / This research aims to analyze, evaluate and validate the use of steel-concrete bond tests to estimate the axial compression strength of in situ concrete at early ages on construction sites, as alternative to conventional strength control tests. Some researchers have proposed the use of a modified bond test, named Appropriate Pull-Out Test (APULOT), as an adaptation of the traditional pull-out test method (POT) standardized by the EN12504-3. To implement the APULOT as a strength control procedure for concrete on construction site, standardization is needed. This study developed a specific mold for the test; analyzed the influence of curing process on the results of the maximum bond stress; studied how measuring the maturity in the concrete could help to determine when is the right time to make the pull-out test; compared results of tests made on cores for testing the bond and pull-out tests on steel bars in concrete panels. Therefore, it have been made nine concrete events, pull-out tests using different sizes and configurations of cylindrical concret specimen, pull-out tests and extraction of cores from concrete panels, compressive test and maturity measurements of specific employees. Also, temperature and wind speed records have been performed in the panel´s sourrundings, seeking to establish relationships between maturity and ambiental conditions on construction site. The tests described above were carried out at 3, 5, 7 and 28 days. The results show that, under standardized test conditions, a correlation between the maximum bond stress and the concrete compression strength exists, and therefore, bond test can be used to estimate the in situ compression strength of the concrete in the first ages.

O comportamento estrutural do concreto armado depende da união entre o concreto e a armadura. Esta união se estabelece por meio da aderência, que funciona como um mecanismo de transferência de tensões e garante a compatibilidade de deformações entre a armadura e o concreto. Este trabalho tem como objetivo investigar os efeitos da adição de fibras de aço e armadura transversal no comportamento da ancoragem. A investigação experimental foi feita por meio de dois tipos de ensaio de arrancamento de barras, sendo eles o modelo-padrão do RILEM-CEB-FIP e modelo proposto pelo autor, este considerando barras de pontas retas e com ganchos de 90º. Todos os modelos utilizaram comprimento aderente igual a cinco vezes o diâmetro da barra. As armaduras longitudinais eram compostas por barras de 10 mm e 16 mm e a resistência à compressão média do concreto era igual a 50 MPa no dia do ensaio. Foram utilizadas fibras de aço com ganchos nas extremidades, com relação de aspecto igual a 65, comprimento igual a 35 mm e fração volumétrica de 2% (157 Kg/m³). Também foram realizadas comparações com modelos teóricos, analisados através do estudo de bibliografias existentes e das normas NBR 6118:2003 e ACI-318-08. Os resultados experimentais mostraram que os estribos e as fibras exercem influência significativa na resistência ao fendilhamento do concreto. Observou-se ainda que, para os corpos de prova com barras de aço de 10 mm e 16 mm com pontas retas, as fibras estudadas exerceram pequena influência na resistência ao arrancamento. / The structural behavior of reinforced concrete depends on connection behavior of concrete and steel. This union is established by means of bond, which serves as a mechanism to transfer forces and ensure the compatibility of deformation between the reinforcement and the concrete. This research aims investigating the effects of the use of steel fibers and stirrups on the behavior of the anchorage. An experimental investigation was carried out by means of pull-out tests according to the RILEM-CEB-FIP standard model and pull-out tests of straight and with 90º hooked bars, with a bonded length of five times the bar diameter. The longitudinal reinforcement bars were of 10 mm and 16 mm and concrete compressive strength was 50 MPa at the day of test. Steel fibers with hooked ends, aspect ratio of 65, and length of 35 mm and volumetric fraction of 2% (157 kg /m³) were used. Comparisons with theoretical models, analyzed through the literature review and recommendations of NBR 6118:2003 and ACI-318-08 were also performed. The experimental results showed that the stirrups and the fibers have significant influence on the cracking of the concrete. It was also observed that, for the specimens with steel bars of 10 mm and 16 mm with straight anchorage, the fibers had small influence on the pull-out resistance.

Os ensaios de arrancamento e de cisalhamento direto são os ensaios de laboratório mais usados para mensurar a resistência da interface solo geossintéticos. Em algumas ocasiões somente os ensaios de arrancamento avaliam convenientemente bem o comportamento das inclusões em meio ao maciço de solo. Esse trabalho apresenta um equipamento de ensaios de arrancamento em geossintéticos, de grandes dimensões, e resultados de ensaios executados com ele. Os resultados foram analisados segundo uma metodologia sugerida por Ochiai et al. (1996), levemente modificada pelo autor. Dos dados de ensaios de arrancamento, pôde-se concluir que o equipamento se presta à finalidade a que se destina, além disso, analisando-se os resultados segundo o método mencionado, verificou-se que a resistência ao arrancamento de geogrelhas se concentra na sua porção inicial, quando são aplicadas pequenas cargas. À medida que se aumenta a força aplicada, a resistência é gradativamente mobilizada nos trechos posteriores até à ruptura generalizada por arrancamento. / The pull-out and direct shear tests are the more used laboratory test for measure the resistance of soil-geosynthetic interface. In some occasions only the pull-out test evaluate well the behaviour of the inclusions amid the massive of soil. This work presents an pull-out test equipment, of great dimensions, and results of tests executed with him. The results were analysed according to a methodology suggested by Ochiai et al. (1996), slightly modified by the author. From the pull-out tests data, it may be concluded that the equipment is rendered to the purpose that it is destined, besides, being analysed the results according to the mentioned method, it was verified that the pull-out resistance of geogrids concentrates in initial portion, when it is applied small loads. When the applied force increases, the resistance is mobilized in the posterior portions and occur to the generalised pull-out rupture.

A utilização de silanos como agentes promovedores de adesão demonstrou ser uma solução útil para a união entre materiais dissimilares, incrementando a adesão e aumentando inclusive a resistência a corrosão entre os mesmos . A utilização destes agentes como promovedores de adesão, sobre diferentes combinações de materiais, continua sendo estudada atualmente. Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de diferentes tipos de silanos como agentes promovedores de adesão. tanto funcionais como não funcionais, na união entre aço SAE 1060 e resina epóxi. Para isto, foram primeiramente obtidos filmes de silano sobre amostras de aço através de diferentes tratamentos. Estes filmes obtidos foram caracterizados por meio de diferentes técnicas. Foram realizados testes de aderência através do método especificado pela norma ASTM D3359 para avaliar a resistência de adesão dos diferentes filmes ao substrato. As amostras testadas foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também, foram realizadas análises de espectroscopia de energia dispersiva (EDS) sobre as mesmas amostras, permitindo obter outras características dos filmes de silano formados. Os tratamentos que apresentaram melhores resultados na caracterização em MEV/EDS foram escolhidas para a preparação dos corpos de prova de uniões com resina epóxi. Estas uniões foram utilizadas para realizar testes de adesão do tipo arrancamento de modo a avaliar o efeito dos tratamentos com silano na resistência de adesão da união entre o substrato de aço e a resina epóxi. Os resultados dos testes de arrancamento permitem afirmar que existe uma melhoria na resistência de adesão com um dos tratamentos com silano sobre o substrato de aço seguido de revestimento com resina epóxi. A utilização de tratamentos com silanos mostram-se promissoras para esta aplicação. / The use of silanes as adhesion enhancer agent proved to be a useful solution for the union of dissimilar materials, increasing the bond strength between them, also increase the corrosion resistance. The use of these agents as adhesion enhancer, with different materials combination, is still being studied today. The aim of this work was to evaluate the ability of different silanes as adhesion agent promoters in joints of SAE 1060 steel and epoxy resin; both functional and not functional silanes. At the beginning and for this purpose were different types of treatments used to obtain silane films on steel samples. Different techniques were used to characterize these films. To evaluate the bond strength adhesion test where performed according to the ASTM D3359 standard. Samples were analyzed with scanning electron microscope (SEM). Energy-dispersive spectroscopy (EDX) analyses were also performed on the same sample allowing to obtain others characteristics of the silane films formed. The treatments that have shown a better performance in the SEM/EDX analyses were selected to make steel and epoxy resins joint samples. These specimens were used to perform pull-out type adhesion test to evaluate the effect of the silanes treatments in the bond strength of steel and epoxy resin joints. The results of de pull-out test indicate that the use of silane improves the bond strength of steel and epoxy resin joints. The use of silane treatments has shown promising results for this application.