Abstract: The use of self-consolidating concrete (SCC) in the concrete industry in cast-in-place applications, including repair applications, is growing given the various advantages offered in both fresh and hardened states. The present study deals with the design and performance of fiber-reinforced self-consolidating concrete (FR-SCC) as a repair material of concrete infrastructure. The study also considers the use of various steel and synthetic fibers (five fibers in total) that were used to produce FR-SCC and fiber-reinforced self-consolidating mortar (FR-SCM) that can be employed for structural and non-structural repair applications. The study evaluates the effect of material properties and mixture composition of the fibrous concrete and mortar on workability, mechanical, visco-elastic, durability, and structural behavior. The investigation that is presented in this thesis included the testing of 28 full-scale beams under four-point flexural loading. The majority of these beams were repaired by casting concrete to fill a relatively thin section along the tension zone of the beams. The repair technique was based on the FR-SCC characteristics including the maximum fiber volume and length. This technique required mixtures of high range of fluidity. The optimized FR-SCC and FR-SCM mixtures exhibited excellent flow characteristics along the 3.2-m long beams without blockage, segregation, nor debonding at the interface of repair-substrate concrete. Based on the structural characteristics of the composite beams, the overall performance of the beams repaired using the FR-SCC and FR-SCM was similar or higher (up to 2.6 times) than that of monolithic beams made with conventional vibrated concrete (CVC). The use of optimized FRSCC mixtures enabled the replacement of 50% of the tension steel reinforcement in repair sections; i.e., the number of bars in the tension zone decreased from three bars to two bars with the addition of fibers in the SCC without mitigating structural performance. The degree of prediction of crack width, cracking load/moment, ultimate loads, and deflection of various FR-SCC and FR-SCM mixture was evaluated using several design and code models. The results indicate that these code models can provide safe predictions for crack and ultimate loads, as well as crack width of FR-SCC. The deflection of FR-SCC is unsafe but predictable by these code models. In total, 18 large-scale beams were tested in four-point for flexural creep. FR-SCC incorporating steel fibers combined with expansive agent provided overall performance up to 10 times of that obtained with CVC with the same fiber type and volume. The cracking under constant load was reduced by 60% to 80% using self-consolidating fibrous mixtures made with or without expansion agents, compared to SCC without fibers. The best combination to reduce the cracking potential when the restrained shrinkage ring test was employed was obtained with SCC mixtures made with steel fibers and expansive agent. Models were elaborated to predict the time-to-cracking for FR-SCC and FR-SCM mixtures based on mixture modulus of elasticity and drying and autogenous shrinkages. The project involved extensive testing of highly flowable fibrous materials to determine drying shrinkage (nearly 260 prisms), modulus of rupture (nearly 180 prisms), as well as compressive and splitting tensile strengths and elastic modulus (nearly 2100 cylinders). Based on the results, models were proposed to predict these key material properties that affect the performance of FR-SCC and FR-SCM used in repair applications. In addition to FR-SCC, the investigation also was set to evaluate the feasibility of using fiber-reinforced superworkable concrete (FR-SWC) in construction and repair applications. Such highly flowable concrete that requires limited vibration consolidation can represent some advantages over FR-SCC (lower admixtures demand, lower risk of segregation, greater robustness, lower formwork pressure, etc.). The energy needed to ensure proper consolidation, using either vibration or rodding, applied on samples made with FR-SWC was determined. The energy requirement took into consideration the development of mechanical properties, the resistance to segregation, and the development of proper surface quality. The study also demonstrated the higher overall structural performance of optimized FR-SWC compared to the corresponding FR-SCC mixtures. The findings of the thesis on the design and performance of highly workable fiber-reinforced cementitious materials should facilitate the acceptance of such novel high-performance material in infrastructure construction and repair applications. // Résumé: L'utilisation du béton autoplaçant (BAP) dans l'industrie du béton dans les applications du coulage sur place incluant les applications de la réparation, est en croissance vu les divers avantages offerts à l'état frais et à l'état durci. La présente étude traite de la conception et la performance des bétons autoplaçants fibrés (BAPF) en tant que matériau de réparation des infrastructures en béton. L'étude considère également l'usage de différentes fibres métalliques et synthétiques (cinq fibres au total) qui ont été utilisées pour produire des BAPF et des mortiers autoplaçants fibrés (MAPF) pour des applications de réparations structurales et non structurales. L'étude évalue l'effet des propriétés du matériau et la composition des bétons et mortiers fibrés sur l'ouvrabilité, les propriétés mécaniques, viscoélastiques, de durabilité et le comportement structural. L'étude présentée dans cette thèse a inclus 28 poutres à grande échelle testées sous un chargement flexionnel à quatre points. La majorité de ces poutres a été réparée par le coulage du béton pour remplir une section relativement mince tout au long de la zone tendue des poutres. La technique de réparation a été basée sur les caractéristiques des BAPF incluant le volume maximal et la longueur maximale de fibres. Cette technique a requis des mélanges de haut niveau de fluidité. Les BAPF et MAPF ont exhibé d'excellentes caractéristiques d'écoulement le long de 3,2 m, la longueur de la poutre, sans blocage, ségrégation, ni décollement à l'interface entre le béton de base et le béton de réparation. En se basant sur les caractéristiques structurales des poutres composites, la performance globale des poutres réparées en utilisant les BAPF et les MAPF était similaire ou supérieure (jusqu'à 2,6 fois) que celle des poutres monolithiques fabriquées d'un béton conventionnel vibré (BCV). L'utilisation des mélanges de BAPF optimisés a permis de remplacer 50% du ferraillage tendu dans les sections de réparation; c'est-à-dire que le nombre des barres d'armatures dans la zone tendue a réduit de trois barres à deux barres avec l'addition de fibres dans le BAP sans mitiger la performance structurale. Le degré de prédiction de la largeur de fissures, charge de fissuration, charge ultime et déflexion de différents mélanges de BAPF et MAPF a été évalué en utilisant quelques designs et modèles de codes. Les résultats ont montré que ces modèles ont pu fournir de prédictions sécuritaires pour les charges de fissuration et ultime, ainsi que la fissuration des BAPF. La déflexion des BAPF est non sécuritaire mais reste prédictible par ces modèles de codes. En total, 18 poutres à grande échelle ont été testées en fluage flexionnel de quatre points. Des BAPF contenant des fibres métalliques combinées avec un agent expansif ont fourni une performance globale jusqu'à 10 fois celle obtenue avec un BCV contenant le même type et volume de fibres. La fissuration sous une charge constante a été réduite de 60% à 80% en utilisant des mélanges autoplaçants fibrés fabriqués avec ou sans agents expansifs, par rapport au BAP sans fibres. La meilleure combinaison pour réduire le potentiel de fissuration avec l'essai du retrait restreint a été obtenue avec des mélanges de BAP contenant de fibres d'acier et un agent expansif. Des modèles ont été élaborés pour prédire le temps de fissuration des mélanges de BAPF et MAPF basés sur le module d'élasticité du mélange et les retraits de séchage et endogène. Le projet comportait de nombreux essais sur les mélanges fibrés de haute fluidité à savoir la détermination du retrait de séchage (près de 260 prismes), le module de rupture (près de 180 prismes), ainsi que la résistance en compression, la résistance en traction et le module d'élasticité (plus de 2100 cylindres). En se basant sur les résultats, des modèles ont été proposés pour prédire ces propriétés clés qui affectent la performance des BAPF et MAPF destinés aux applications de réparation. En plus des BAPF, l'étude a aussi été faite pour évaluer la faisabilité de l'utilisation des bétons semi-fluides fibrés (BSFF) dans les applications de construction et de réparation. Tels bétons de haute fluidité requérant une consolidation limitée peuvent présenter certains avantages par rapport aux BAPF (plus faible demande en adjuvants, plus faible risque de ségrégation, robustesse supérieure, plus faible pression sur les coffrages, etc.). L'énergie nécessaire pour assurer une propre consolidation, en utilisant soit la vibration ou le piquage, appliquée sur des échantillons de BSFF a été déterminée. Les exigences de cette énergie considèrent le développement des propriétés mécaniques, la résistance à la ségrégation et la propre qualité de surface. L'étude a aussi démontré une performance structurale globale supérieure des BSFF optimisés par rapport aux mélanges de BAPF correspondant. Les conclusions de la thèse sur le design et la performance des matériaux cimentaires renforcés de fibres et de haute fluidité devraient faciliter l'acceptation de tels nouveaux matériaux de haute performance dans les applications de la construction et la réparation des infrastructures.

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

As estruturas feitas com pré-moldados são geralmente compostas por uma base (peça pré-fabricada) mais concreto moldado no local, como é o caso de lajes (pré- lajes, lajes alveolares, aduelas de pontes). No concreto novo junto à interface de contato entre os elementos surgem tensões de tração devidas à restrição a deformação de retração por secagem imposta pela base. Portanto, ressalta-se a importância em conhecer tais tensões, pois, as mesmas podem provocar a fissuração do concreto. Por essa relevância, estuda-se neste trabalho o comportamento da tensão de tração resultante na estrutura composta, onde o elemento de concreto simples novo (sem armadura) está com restrição contínua na base e o mesmo sofre tensões originadas pela retração por secagem, as quais são reduzidas pelas deformações de natureza viscosa (fluência). Este estudo é feito ao longo do tempo utilizando o modelo de previsão de retração e fluência da ABNT NBR 6118:2003 variando o tipo de cimento, classe de resistência à compressão, relação água/cimento (representada pelo abatimento), umidade relativa do ar, temperatura ambiente, altura da camada do elemento de concreto e o grau de restrição da base. As tensões de tração resultantes foram determinadas por método iterativo, proposto inicialmente pelo Engº José Zamarion Ferreira DINIZ (Diretor da Empresa Zamarion e Millen Consultores S/S Ltda) e melhorado por esse autor, considerando-se a evolução no tempo da retração e da fluência do concreto, a partir disso foi possível determinar um modelo simplificado que permite uma estimativa rápida das referidas tensões utilizando os conceitos de coeficiente de envelhecimento e grau de restrição. / Some Precast Structures usually are composed of two parts, a base (hardened concrete) and a new concrete (softened) build \"in locu\" to coating, for example, slabs and pre-slabs. In the new concrete next to the interface between the elements (base/new) appears tensile stress due to the restrained strain imposed for the base. Therefore, its important knows this tensile stress because can cracking the concrete. Therefore, the behavior of the resultant tensile stress in the composed structure is studied in this work, where the element of new simple concrete (without reinforced) its restrained by the continuous base and suffers stress caused by drying shrinkage, which they are reduced for the viscous strain (creep). This study it is made throughout the time having used the model of prediction shrinkage and creep of ABNT NBR 6118:2003 varying the type of cement, classroom of compressive strength, ration water/cement (represented by slump), relative humidity, ambient temperature, height of the concrete element and the degree of base restraint. The resultant tensile stress had been determined by iterative method, first proposed by Eng. José Zamarion Ferreira Diniz (Director of the Company Zamarion e Millen Consultores S/S Ltda.) and improved by this writer, considering development a long the time of the shrinkage and creep of concrete, therefore, it was possible to determine a simplified model that allows to a fast estimate of the related stress using the concepts of aging coefficient and degree of restraint.

Obtemos uma expansão assintótica da função de distribuição sob a hipótese nula da estatística gradiente para testar hipóteses nulas compostas na presença de parâmetros de perturbação. Esta expansão é derivada utilizando uma rota Bayesiana baseada no argumento de encolhimento descrito em Ghosh e Mukerjee (1991). Usando essa expansão, propomos uma estatística gradiente corrigida por um fator de correção tipo-Bartlett, que tem distribuição qui-quadrado até um erro de ordem o(n-1) sob a hipótese nula. A partir disso, determinamos fórmulas matriciais e algébricas que auxiliam na obtenção da estatística gradiente corrigida em modelos lineares generalizados com dispersão conhecida e desconhecida. Simulações de Monte Carlo são apresentadas. Finalmente, discutimos a obtenção de regiões de credibilidade via inversão da estatística gradiente. Caracterizamos as densidades a priori, matching priors, que asseguram propriedades de cobertura frequentista acuradas para essas regiões. / We obtain an asymptotic expansion for the null distribution function of the gradient statistic for testing composite null hypotheses in the presence of nuisance parameters. The expansion is derived using a Bayesian route based on the shrinkage argument described in Ghosh and Mukerjee (1991). Using this expansion, we propose a Bartlett-type corrected gradient statistic, which has a chi-square distribution up to an error of order o(n1) under the null hypothesis. Also, we determined matrix and algebraic formulas that assist in obtaining Bartett-type corrected statistic in generalized linear models with known and unknown dispersion. Monte Carlo simulations are presented. Finally, we obtain credible regions based by the inversion of gradient statistic. We characterize priori densities, matching priors, that ensure accurate frequentist coverage properties for these regions.

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

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

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No. of bitstreams: 1 Dissertação - Gerson Kleber de Almeida Cruz.pdf: 1437784 bytes, checksum: 393562905be35914b11075cbd847460d (MD5) Previous issue date: 2006-09-04 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The work had the objective of studying the variation of density, shrinkage and fiber length from pith-bark and base to top direction of the tree. The samples were collected from five equidistant positions in the pith-bark direction, corresponding to 0%, 25%, 50%, 75% and 100%, and in the heights of base, DAP, 50%, 75% and 100% of the tree. Three trees were used and the samples had nominal dimensions of 2,0 x 3,0 x 5,0 cm. The results showed that occurred tendency of basic density variations in pith-bark and base-top directions. In the pith-bark direction the density increased until the position of 50% (heartwood) and followed by decreasing to minimum values on sapwood near bark (100%). Minimum values of density were observed on sapwood and maximum values on heartwood. In the base-top direction, a tendency of decreasing density was observed for samples from sapwood. Minimum values were found on sapwood (100%) where it was practically free of extractives. In the other positions there were not obvious tendencies of density behaviour which may be caused by extractive. Volumetrics and linear shrinkages had tendency to decrease in the pith-bark direction, independently of position of the sample in the trunk. The anisotropic factor (T/R), was lower in the area near pith, increasing substantially towards the sapwood. Area near pith showed smaller rate of anisotropic factor and heartwood and sapwood showed greater rate of anisotropic factor. There was no statistic difference for basic density and volumetric, tangencial and radial shrinkages in the longitudinal direction of the trunk of tauari . But, there was significant statistic differences in the radial direction. The test Tukey of multiple comparisons of averages showed statistic differences on basic density only among the position of 100% and the others. While these were statistically the same to each other, in other words, the density of the heartwood was statistically larger than the density of the sapwood. The same relationship was found in the radial path for tangential and radial shrinkages. Thus, the position of 100%, smaller shrinkage value, was statistically different to the others, with the neighbor's 75% exception. While the shrinkages verified in the positions of 0%, 25%, 50% and 75% did not differ. The results were comparable to the radial volumetric shrinkage. The anisotropic factor, as well as fiber lengths were statistically non significant on both directions (longitudinally and radially). / O trabalho teve por objetivo estudar a variação da densidade, retratibilidade e comprimento de fibras da madeira do tauari vermelho (Cariniana micrantha Ducke – Lecythidaceae), no sentido medula-casca e ao longo da altura da árvore. As amostras foram obtidas em cinco posições eqüidistantes no sentido medula-casca, correspondendo a 0%, 25%, 50%, 75% e 100%, e na Base, DAP, 50%, 75% e 100% da altura comercial da árvore. Três árvores foram usadas e as amostras tiveram dimensões nominais de 2,0 x 3,0 x 5,0 cm. Os resultados mostraram que houve variação da densidade básica no sentido medula-casca. No sentido medula-casca houve uma tendência da densidade aumentar da posição de 50% (cerne) e em seguida diminuir para os valores mínimos na região do alburno próximo a casca (100%). Os mínimos valores de densidade foram verificados na região do alburno e máximos na região do cerne. No sentido basetopo, um comportamento de tendência de decréscimo de densidade foi observado para as amostras retiradas do alburno. Os mínimos valores foram encontrados na região do alburno (100%) o qual está praticamente livre de extrativos. Nas demais posições não houve uma tendência clara de comportamento da densidade, o que pode ser explicado em parte pela presença de extrativos. As contrações volumétricas e lineares totais tenderam a diminuir no sentido medula-casca, independentemente da posição da amostra no fuste. O fator anisotrópico foi mais baixo na região próximo a medula, aumentando em direção a região do alburno. A região próxima a medula apresentou os menores índices de fator anisotrópico e no cerne e alburno os maiores índices. Para a densidade básica e nas contrações (volumétrica, tangencial e radial) não houve diferença estatística no sentido longitudinal do tronco do tauri. Porém, ambos mostraram-se estatisticamente significantes na direção radial. O teste Tukey de comparações múltiplas de média mostrou para a densidade que somente a posição de 100% foi estatisticamente diferente das demais. Enquanto estas foram estatisticamente iguais entre si, ou seja, a densidade do cerne foi estatisticamente maior que a densidade do alburno. A mesma relação foi encontrada no sentido radial para as contrações tangencial e radial. Em que a posição de 100%, menor valor de contração, foi significantemente diferente das demais, exceção da vizinha 75%. Enquanto as contrações verificadas nas posições de 0%, 25%, 50% e 75% não diferiram estatisticamente. Resultados estes são comparáveis à contração volumétrica radial. O fator anisotrópico, assim como comprimento de fibras foram estatisticamente não significativos, tanto no sentido longitudinal como no sentido radial ao tronco do tauari.

The achievement of predictable and long lasting adhesive restorations in posterior teeth have always been a major objective of studies in the context of materials and techniques development. The use of bulk fill composites could provide better outcomes, but it is important to assess their physico-mechanical properties, responsible for their clinical behavior. The purpose of the present study was to assess the mechanical and physical properties of bulk fill composites. The composites were divided into 2 groups according to their viscosity. For low viscosity composites, the present study assessed: Surefill SDR flow (SDR), X-tra Base (XB), Filtek Bulk Fill Flowable (FBF), and Filtek Z350XT Flow (Z3F- control); and for high viscosity composites: Tetric Evo Ceram Bulk Fill (TBF), X-tra Fil (XF), Filtek Bulk Fill (FBP), Admira Fusion x-tra (ADM) and Filtek Z350 XT (Z3XT- control). Composites were assessed through shrinkage stress test (using 12 and 24mm3 of composite in a custom device adapted in an Universal Testing Machine); volumetric shrinkage (using 64mm3 of composite placed on a Teflon mold and scanned in a micro computed tomography/CT); Youngs modulus (through a 3-point bending test device adapted in an Universal Testing Machine); microhardness and depth of cure tests (using longitudinal Knoop microhardness). All data was evaluated regarding their homogeneity using Shapiro-Wilk test. For polymerization stress, 3-way Variance Analysis (ANOVA) was used. Considering Volumetric Shrinkage, Youngs Modulus, Microhardness and Depth of Cure, one-way ANOVA was used. All ANOVA tests were followed by Tukeys test and 5% was adopted as significance level. Shrinkage stress test with 12mm3 showed SDR, TBF and XF generating the lowest stress after 300s, followed by other high viscosity composites (ADM, FBF, XB and FBP/Z3XT). The regular low viscosity composite (Z3F) generated the highest stress for all assessed times. Considering the same test, with 24mm3, after 300s, SDR, FBP and ADM generated similar stress, followed by TBF and XF. Low viscosity bulk fill composites generated lower stress than Z3F. Considering Youngs modulus, low viscosity composites (SDR, FBF, XB and Z3F) showed the lowest values, followed by ADM and TBF. The other high viscosity composites (Z3XT, FBP and XF) showed the highest values. For microhardness test, all low viscosity composites showed lower values (FBF being the lowest). For high viscosity composites, Z3XT showed the highest values, followed by XF, FBP/TBF and ADM. Assessing depth of cure, regular composites showed lower values when compared with bulk fill composites. All bulk fill composites showed adequate depth of cure over 4.5mm (microhardness 80% of initial reading). SDR and XB showed the highest depth of cure. All high viscosity bulk fill composites generated lower volumetric shrinkage than regular composites. All low viscosity bulk fill composites showed similar volumetric shrinkage when compared to the regular composites (Z3F and Z3XT). Bulk fill composites show characteristics that allow their use in larger increments (i.e. volumetric shrinkage and polymerization stress similar or lower when compared with regular composites). Nonetheless, the mechanical properties of bulk fill composites were widely variable, being important to individually assess each material previously to its clinical application. / A obtenção de restaurações adesivas previsíveis e duradouras em dentes posteriores sempre foi objetivo de estudos na área de desenvolvimento de materiais e técnicas. O uso de resinas compostas do tipo bulk fill pode possibilitar melhores resultados, porém é importante o estudo de suas propriedades físico-mecânicas, responsáveis por seus comportamentos clínicos. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar as propriedades físicas e mecânicas das resinas bulk fill. As resinas foram divididas em 2 grupos de acordo com sua viscosidade. Para resinas de baixa viscosidade, o presente estudo avaliou: Surefill SDR flow (SDR), X-tra Base (XB), Filtek Bulk Fill Flowable (FBF) e Filtek Z350XT Flow (Z3F-controle); e, para alta viscosidade: Tetric Evo Ceram Bulk Fill (TBF), X-tra Fil (XF), Filtek Bulk Fill (FBP), Admira Fusion x-tra (ADM) e Filtek Z350 XT (Z3XT-controle). As resinas foram avaliadas em relação à tensão de polimerização (utilizando 12 e 24mm3 de resina adaptadas em um dispositivo adaptado a uma máquina de testes universal); contração volumétrica (utilizando 64mm3 de resina composta inserida em um molde de Teflon e escaneada em um micro-tomógrafo/CT), modulo de Young (através de um dispositivo de flexão em 3 pontos adaptado a uma máquina de testes universal), microdureza e profundidade de polimerização (utilizando microdureza Knoop). Todos os resultados foram avaliados em relação à homogeneidade utilizando o teste de Shapiro-Wilk. Para avaliação da tensão de polimerização, foi empregada a Análise de Variância (ANOVA) a 3 critérios. Para as analyses de contração volumétrica, Módulo de Young, microdureza e profundidade de polimerizaçao, ANOVA a um critério foi empregada. Todas as Análises de Variância foram seguidas pelo teste de Tukey e 5% foi adotado como nível de significância. A tensão de polimerização com 12mm3 demonstrou que SDR, TBF e XF geraram valores significantemente mais baixos após 300s, seguidas por outras resinas de alta viscosidade (ADM, FBF, XB e FBP/Z3XT). A resina convencional de baixa viscosidade (Z3F) gerou valores de tensão significantemente mais elevados para todos os tempos avaliados. Considerando o mesmo teste, com 24mm3, após 300s, SDR, FBP e ADM geraram valores estatisticamente inferiores, seguidas por TBF e XF. As resinas bulk fill de baixa visocidade geraram menor tensão de polimerização que a Z3F. Considerando o modulo de Young, resinas de baixa viscosidade (SDR, FBF, XB e Z3F) apresentaram valores significantemente inferiores, seguidas por ADM e TBF. As outras resinas de alta viscosidade (Z3XT, FBP e XF) apresentaram valores significantemente mais elevados. Para o teste de microdureza, todas as resinas de baixa viscosidade apresentaram valores inferiores (FBF apresentou o menor). Para as resinas de alta viscosidade, Z3XT apresentou os valores mais elevados, seguida por XF, FBP/TBF e ADM. Para profundidade de polimerização, resinas compostas convencionais apresentaram valores signifixantemente mais baixos quando comparadas com resinas bulk fill. Todas as resinas bulk fill apresentaram profundidade de polimerização adequada até pelo menos 4,5mm (microdureza 80% da leitura inicial/superfície). SDR e XB apresentaram os valores mais altos de profundidade de polimerização. Todas as resinas bulk fill de alta viscosidade geraram menor contração volumétrica que resinas compostas convencionais. Todas as resinas bulk fill de baixa viscosidade apresentaram contração volumétrica similar às resinas convencionais (Z3F e Z3XT). Resinas compostas bulk fill apresentaram características que possibilitam sua indicação para serem empregadas em grandes incrementos (contração volumétrica e tensão de polimerização similar ou inferiores às resinas convencionais, além de maior profundidade de polimerização). No entanto, as propriedades mecânicas variaram grandemente entre as resinas estudadas sendo importante uma avaliação individual de cada material previamente ao seu uso clínico.

Os primeiros estudos sobre pavimentos de concreto continuamente armados (PCCA) foram desenvolvidos em zonas cujo clima característico é o temperado (EUA, Holanda e Bélgica), não se tendo estudos técnicos acerca do comportamento do pavimento em ambiente tropical. A premissa de funcionamento do PCCA está baseada na não execução de juntas de retração, obrigatórias em pavimentos de concreto simples (PCS), ou seja, as fissuras devido à retração do concreto ocorrem aleatoriamente, sendo controladas pela elevada taxa de armadura longitudinal disposta longitudinalmente ao longo de toda a extensão do pavimento. Como essa armadura não possui função estrutural, pois é colocada acima da linha neutra da placa, no banzo comprimido, sua função é manter as fissuras fortemente apertadas, garantindo suavidade ao rolamento e elevada transferência de carga (LTE), a qual ocorre pelo intertravamento dos agregados nas faces fissuradas, proporcionando assim um pavimento de alta durabilidade e que dispende baixíssimos custos com manutenção. No Brasil, a primeira experiência com PCCA teve início no ano de 2010, quando foram construídas quatro seções de 50 m de extensão cada, consideradas curtas em comparação aos 400 m de extensão de um PCCA rodoviário que podem ser alcançados ao final de um dia de trabalho. O monitoramento contínuo de tais seções mostrou haver uma diferença muito significativa de comportamento, comparado aos PCCA tradicionais, no que tange o tempo decorrido para estabelecimento do padrão de fissuração (a primeira fissura surgiu um ano após a construção), bem como espaçamento médio entre as fissuras, devido à curta extensão das placas e a inexistência de um sistema de ancoragem nas extremidades. Assim, para melhor compreender o comportamento de pavimentos de concreto com armadura contínua com padrões condizentes à realidade rodoviária em ambiente tropical, em janeiro de 2016, foi construído no campus da Universidade de São Paulo o primeiro PCCA de longa extensão do Brasil, com 200 m de comprimento. Foram empregados quatro diferentes tipos de concreto, variando o tipo de cimento e o tipo de agregado, bem como foram empregados aço galvanizado e aço comum. Para entender o comportamento do pavimento sob as condições climáticas brasileiras foram realizados três estudos: levantamento de fissuras (espaçamento e abertura), modelagem analítica do espaçamento entre fissuras através de modelos de previsão de retração em concreto e testes com FWD para avaliação da eficiência de transferência de carga (LTE) entre as fissuras. A análise do padrão de fissuração mostrou que o desenvolvimento das fissuras aconteceu conforme a literatura técnica, tendo início na primeira semana após a concretagem e atingindo aproximadamente 60% do número total de fissuras antes do primeiro mês. As seções centrais possuem o maior número de fissuras, pois estão ancoradas pelas seções de extremidade, onde o surgimento das fissuras é mais lento por conta da falta de ancoragem. As aberturas das fissuras mostraram-se maiores nas posições com aço galvanizado devido à menor aderência aço-concreto nesse caso, em comparação às posições com aço comum. O modelo de previsão de retração no concreto que melhor se aproximou do espaçamento médio desenvolvido em campo foi o modelo do Eurocode 2, com diferenças em torno de 30%, aproximadamente. As análises de LTE mostraram um desempenho muito satisfatório, apesar de a LTE nas regiões com aço galvanizado ter resultado menor do que a LTE nas regiões com aço comum. / The first studies on continuously reinforced concrete pavements (CRCP) were developed in areas in which the typical weather is temperate (United States, Netherlands and Belgium), with no technical studies carried out in tropical weather. CRCP structural premise is based on a slab without construction joints which are required in jointed plain concrete pavements (JPCP); i.e., CRCP cracks due to concrete shrinkage occur randomly being controlled by the high longitudinal reinforcement percentage, positioned longitudinally along the pavement length. As the longitudinal reinforcement has no structural role, because it is placed above the slab neutral axis, in the compression zone, its main function is to keep cracks strongly tight, ensuring a smooth ride and high load efficiency transfer (LTE) at cracks, which occurs through aggregates interlocking, thereby providing a highly durable pavement with low maintenance costs. The first experience with CRCP in Brazil started in 2010, when four experimental sections were constructed. Each section is 50 meters long, short when compared to the traditional CRCP that can extend for over 400 meters providing that concrete pouring does not stop. Continuous monitoring of these sections has shown that the short CRCP behaves differently from traditional CRCP, regarding the time taken for the cracking pattern full development (the first crack was visible on the surface one year after the construction), as well as average cracking space due to the slab\'s short extension and lack of anchorage. Therefore, in order to fully analyze the behavior of a traditional CRCP under tropical weather, in January 2016, the first long extension CRCP in Brazil was built, at the University of São Paulo campus, with 200 meters length. Four types of concrete were applied in the construction, varying cement and aggregate type. Galvanized and ordinary steel were used as well. To analyze the pavement behavior under Brazilian climatic conditions, three studies were carried out: cracks surveys (spacing and width), analytical modeling crack spacing through shrinkage prediction models and Falling Weight Deflectometer testing to evaluate the crack\'s load transfer efficiency (LTE). Cracking pattern analysis has shown cracks development consistent with technical literature. The first cracks appeared during the first week after concrete placement and, before the first month, about 60% of the total cracks number had developed. Central sections presented greatest number of cracks as they are anchored by the outer sections, where cracking occurs slower due to the lack of anchorage. Cracks width was higher in areas with galvanized steel due to the weaker steel-concrete bond, when compared to areas with common steel. The shrinkage prediction model for concrete that better approached the average field crack spacing was the Eurocode 2, with mean difference of 30%. LTE analysis has shown a quite satisfactory performance, even though LTE in areas with galvanized steel is lower than LTE in areas with common steel.

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