Camadas granulares desempenham um importante papel no comportamento global de pavimentos, especialmente daqueles com revestimentos delgados ou sem revestimento. Para conhecer as características de resistência e deformabilidade de materiais componentes dessas camadas são realizados ensaios triaxiais. No caso de ensaios em materiais granulares, o corpo de prova deve ter diâmetro de pelo menos cinco vezes o tamanho máximo de partícula e altura igual a duas vezes o seu diâmetro. Como as especificações do DNIT permitem o emprego de agregados de até 5 cm em camadas de brita graduada ou solo-agregado, os corpos-de-prova devem ter diâmetro de 25 cm e altura de 50 cm. Equipamentos capazes de ensaiar corpos-deprova com estas dimensões são raros no mundo e inexistiam no Brasil até 2008. Com o intuito de superar esta carência e avançar no conhecimento do comportamento mecânico de agregados graúdos, a pesquisa relatada nesta tese teve como objetivos desenvolver um equipamento triaxial de grande porte capaz de aplicar carregamentos estáticos, monotônicos e cíclicos em corpos-de-prova de grandes dimensões (25 cm x 50 cm); bem como realizar e interpretar os primeiros ensaios. A concepção e a montagem do equipamento são descritas considerando as partes principais. Também é detalhada a instrumentação utilizada composta por: duas células de carga, três transdutores de deslocamento e dois transmissores de pressão. Para os primeiros ensaios foi escolhida uma brita graduada de basalto, anteriormente utilizada em pistas experimentais solicitadas por simulador de tráfego. Ensaios em corpos-de-prova de 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura foram realizados para comparação com resultados de ensaios em corpos-de-prova maiores, realizados no novo equipamento. Os ensaios de módulo de resiliência foram conduzidos segundo o método de ensaio do DNIT, com algumas modificações para adequá-lo ao padrão internacional. Os ensaios triaxiais monotônicos e os cíclicos de deformações permanentes foram conduzidos tanto em multiestágios, quanto em estágio único de tensões. Os resultados obtidos foram interpretados segundo diversas teorias e modelos, obtendo-se parâmetros de resistência e de deformabilidade. Uma análise mecanística utilizando os parâmetros obtidos nos ensaios permitiu analisar o comportamento do material estudado como camada de pavimento. Conclui-se que o equipamento triaxial de grande porte atende as necessidades para as quais foi projetado, permitindo obter parâmetros para caracterização do comportamento de agregados graúdos e prever desempenho de pavimentos, quanto a deformações permanentes e ruptura por cisalhamento de camadas granulares. / Unbound aggregates layers play an important role in the performance of thinly surfaced or unsurfaced pavements. In order to assess the strength-strain characteristics of soils and aggregates used in those layers, triaxial tests must be carried out on cylindrical specimens with diameter not smaller than 5 times the particle maximum size and height twice the diameter. Since Brazil National Roads Department allows using 2” aggregates in granular bases, specimens for triaxial tests should be at least 25 cm in diameter and 50 cm in height. All over the world there are only a few equipments for testing such specimens; and up to 2008 none of them in Brazil. Aiming at overcoming this deficiency and enhance the knowledge on the mechanical behavior of coarse aggregates, the objectives of research reported in this thesis were to develop a triaxial equipment capable of applying static, monotonic and repeated loadings on large specimens (25 cm x 50 cm) and perform and analyze the first tests. The design and assemblage of the equipment are describe, detailing its main components and the instrumentation, that included two load cells, three displacement transducers and two pressure transmitters. The first tests were carried out on specimens made of dense crushed aggregates, formerly used in APT test sections. Tests were also carried out on specimens with 10.0 cm diameter and 20.0 cm height, in order to compare their results to those of tests carried out in larger specimens tested in the new triaxial equipment. Resilient modulus tests were carried out according to the Brazilian standard, but some modifications were introduced to follow international patterns. Triaxial monotonic and repeated loading permanent deformation tests were carried out both in multiple stages and unique stage of stresses. The results were interpreted were calculated taking into account several theories and models, strength and strain parameters being obtained. A mechanistic analysis using parameters obtained in tests allowed analyzing the behavior of the studied aggregates making part of pavement layers. It is concluded the new triaxial equipment for large specimens fulfills the requirements that motivated its design and construction, making possible to obtain parameters for characterizing the behavior of coarse aggregates and estimating pavements performance regarding permanent deformation and shear failure of granular layers.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-23Bitstream added on 2014-06-13T19:51:24Z : No. of bitstreams: 1 lima_dm_me_arafo.pdf: 826526 bytes, checksum: ff1d690d6b0676f46d0b484cb8adef94 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi o de avaliar comparativamente in vitro, a resistência de união ao cisalhamento de uma resina composta à dentina bovina em função da combinação de três diferentes sistemas adesivos e de dois diferentes agentes dessensibilizantes. Foram utilizados os sistemas adesivos: Single Bond, Master Bond e Prime & Bond 2.1 e os seguintes agentes dessensibilizantes: o Oxagel e o G. H. F. Dessensibilizador. Para a confecção dos corpos de prova, 90 incisivos bovinos (n=10) foram utilizados, os quais tiveram suas superfícies vestibulares desgastadas, até a exposição dentinária, de tal forma que, a área de adesão padronizada, tivesse 4 mm de diâmetro. Após a realização dos tratamentos de superfície, onde os Grupos controle eram indicados apenas pela aplicação do sistema adesivo, e os Grupos experimentais, pela aplicação dos agentes dessensibilizantes testados após o condicionamento ácido, foram confeccionados cilindros de resina composta Z-100, com o auxílio de uma matriz bipartida. Os corpos-de-prova foram então armazenados em água destilada a 37°C por 24 horas, e submetidos em seguida ao ensaio de cisalhamento, a uma velocidade do atuador de 0,5 mm/min. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância, e ao teste de Tukey, ao nível de 5% de significância. Observou-se que houve influência dos agentes dessensibilizantes, quando estes eram aplicados na dentina bovina e interagiam com os sistemas adesivos, sendo que o G. H. F. Dessensibilizador aumentou estatisticamente os valores de resistência de união do Single Bond, e do Prime & Bond 2.1, e o Oxagel não influenciou nos valores de resistência de união dos sistemas adesivos testados. / The objective of this work was it of evaluating in vitro comparatively , the shear bond strength of a resin composed to the bovine dentin in function of the combination of three different adhesive systems and of two different agents dessensitizers. The adhesive systems were used, to know: Single Bond, Master Bond and Prime & Bond 2.1 and the following agents dessensitizers: Oxagel and G. H. F. Desensitizer. For the making of the test bodies, 90 incisive bovine (n=10) they were used, which had its worn away vestibular surfaces, until the exhibition dentin, in such a way that, the area of standardized adhesion, had 4 diameter mm. After the accomplishment of the surface treatments, where the Groups control was just suitable for the application of the adhesive system, and the experimental Groups, for the application of the agents dessensitizers tested after the acid conditioning, cylinders of composed resin were made Z-100, with the aid of a bipartite matrix. The test bodies, they were stored then in water distilled for 37°C by 24 hours, and submitted soon after to the shear bond strength rehearsal, to a crosshead speed of 0,5 mm/min. The obtained results were submitted to the variance analysis, and to the test of Tukey, at the level of 5% of significance. It was observed that there was influence of the agents dessensitizers, when these were applied in the bovine dentin and interagiam with the adhesive systems, and G. H. F. Dessensitizer increased statistically the values of resistance of union of Single Bond, and of the it Prime & Bond 2.1, and Oxagel didn't influence in the values of resistance of union of the tested adhesive systems.

Orientador: Heraldo Luiz Giacheti / Co-orientador: Roger A. Rodrigues / Banca: George de Paula Bernardes / Banca: Giovana Bizão Georgetti / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é estudar o comportamento geomecânico de um solo tropical não saturado, a fim de avaliar o efeito da sucção nos resultados de ensaios de resistência e de deformabilidade. As amostras são classificadas como areia fina pouco argilosa, de composição granulométrica semelhante nas três profundidades estudadas (1,5, 3,0 e 5,0 m). Além desses solos apresentarem praticamente nenhuma plasticidade, as curvas de retenção da água mostraram que eles têm valores de entrada de ar próximo a 2 kPa e zonas de dessaturação verticalizadas. As envoltórias de resistência determinadas a partir de ensaios triaxiais saturados e não saturados mostraram que o acréscimo no ângulo de atrito e na coesão é devido principalmente à sucção e às características físicas do solo de cada profundidade. Verificou-se que a previsão da resistência não saturada pode ser feita empregando uma função hiperbólica em conjunto com uma função da porosidade quando a razão entre os ângulos de atrito ϕb/ϕ' no estado saturado é menor que a unidade. Estudou-se também a variação do módulo de cisalhamento máximo (G0) para diferentes condições de sucção, confinamento e de carregamento. A determinação de G0 desses solos foi feita por meio de ensaios triaxiais equipados com transdutores de flexão, chamados de bender elements. Esses resultados mostraram que a variação de G0 em função do estado de tensões e de deformações pode ser adequadamente representada por modelos matemáticos que levam em conside... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work is to study the geomechanical behavior of a tropical unsaturated soil in order to evaluate the influence of the soil suction on shear strength and deformability test data. The soil samples are classified as clayed fine sand with similar grain size constitution in the three studied depths (1.5, 3.0 and 5.0 m). Besides these soils have almost no plasticity, the water retention curves indicated that these soils present air entry value near to 2 kPa and a vertical desaturation zone. Shear strength envelopes determined via saturated and unsaturated triaxial tests showed that the increase in friction angle and cohesion is mainly due to the suction and to the soil physical characteristics at each depth. When the saturated friction angle ratio (ϕb/ϕ') is less than one, the unsaturated shear strength prediction can be made using a hyperbolic function together with a function of porosity. The variation of the maximum shear modulus (G0) at different conditions of suction, liquid confining pressure and loading are also studied. The G0 values were determined for these soils in triaxial tests equipped with bender elements. These results indicated that the variation of G0 as a function of the stress and strain state can be properly represented by mathematical models, which take into account the effect of the suction and porosity variation besides the stress state. It was also found by means of the experimental data that the compressibility of these soils can be pl... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: O sucesso das restaurações metálicas indiretas depende, dentre outros fatores, de uma união eficaz entre a estrutura metálica e o cimento dentário empregados. Sabe-se que os primers para metal atuam com comprovada eficácia na resistência adesiva dos cimentos resinosos às ligas nobres. Entretanto, pouco foi estudado sobre o efeito de tais materiais em ligas não nobres. O propósito deste estudo foi avaliar a eficácia de primers para metal na resistência ao cisalhamento da união entre cimentos resinosos e metais não nobres. Discos (9 mm de diâmetro e 3 mm de altura) foram fundidos em liga de NiCr (n=80) e em titânio comercialmente puro (Ti c.p.) (n=80) e foram incluídos em anel de PVC com resina acrílica quimicamente ativada. As superfícies dos discos foram regularizadas com lixas de carbeto de silício de granulação 320, 400 e 600 e jateadas com partículas de óxido de alumínio de 50 µm. Espécimes de cada metal foram divididos em quatro grupos (n=20). Uma matriz metálica bi-partida (5 mm de diâmetro interno e 2 mm de altura) foi posicionada na superfície do espécime. As áreas adesivas receberam um dos seguintes tratamentos: 1) Panavia F; 2) Alloy Primer e Panavia F; 3) Bistite DC e 4) Metaltite e Bistite DC. Para evitar a exposição dos cimentos à luz, estes foram espatulados e inseridos na matriz dentro de uma câmara de revelação radiográfica. Quarenta minutos após a confecção, os espécimes foram armazenados em água destilada a 37ºC por 24 horas e então termociclados (1.000 ciclos, 5ºC e 55ºC, 30 segundos cada banho). Após a termociclagem, os espécimes foram armazenados novamente nas mesmas condições descritas anteriormente por um período de 24 horas (n=10) ou de 6 meses (n=10) antes do ensaio de cisalhamento em uma máquina de ensaios mecânicos (Material Test System 810). / Abstract: A successful indirect metallic restoration depends, among other factors, on an effective bonding between metal framework and dental cements. There is scientific evidence that metal primers work effectively on adhesive bonding of resin cements to noble alloys. However, there are few studies about the effect of these primers on base metal alloys. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of metal primers on shear bond strength of resin cements to base metals. Discs specimens (9 mm diameter and 3 mm thick) were cast from nickel-chromium alloy (n=80) and pure titanium (CP Ti) (n=80), and were embedded in a polyvinyl chloride ring, using polymethyl methacrylate acrylic resin. All specimen bonding surfaces were smoothed with 320-, 400- and 600-grit silicon carbide paper, and airborne-particle abraded with 50 µm aluminum oxide. Specimens for each metal was divided into 4 groups (n=20). A custom-made metal matrix (5.0 mm internal diameter and 2.0 mm thick) was placed on the surface of the specimen. The bonding sites received 1 of the following treatments: 1) Panavia F; 2) Alloy Primer plus Panavia F; 3) Bistite DC and 4) Metaltite plus Bistite DC. To avoid exposure of the resin cements to daylight, they were mixed and inserted into the matrix inside a radiographic developing chamber. Forty minutes after preparation, all specimens were stored in distilled water at 37ºC for 24 hours, and thermal cycled (1000 cycles, 5 to 55°C, dwell time of 30 seconds). After the thermal cycles, the specimens were stored in 37ºC distilled water for an additional 24 hours (n=10) or 6 months (n=10) before being subject to a shear load using a mechanical testing machine (Material Test System 810). Mode of failure was observed by means of stereomicroscopic, and classified as either adhesive, cohesive or a combination of both. Data were analyzed using parametric tests (α=.05).

Orientador: Heraldo Luiz Giacheti / Banca: Otávio Coaracy Brasil Gandolfo / Banca: George de Paula Bernardes / Resumo: Este trabalho apresenta o sistema e metodologia para realização e interpretação de ensaios sísmicos up-role durante uma sondagem de simples reconhecimento (SPT). Este ensaio híbrido, conhecido também como S-SPT, incorpora a medida de velocidade de propagação de ondas de cisalhamento (Vs) ao ensaio SPT, visando uma melhor investigação do subsolo. A possibilidade de se medir, ao mesmo tempo e no mesmo furo, os valores de N do SPT e Vs, permitem calcular o módulo de cisalhamento máximo (Go), abrindo uma nova perspectiva para investigação de solos tropicais colapsíveis, a partir da relação Go/N, similar a relação Go/qc. O sistema é composto por um hardware (geofones, trigger e sistema de aquisição de dados) e softwares, um para registro dos sinais sísmicos e outro para sua interpretação. A metodologia de execução dos ensaios foi aperfeiçoada, a partir da realização de várias campanhas de ensaios de campo. Para a interpretação dos sinais e cálculo das velocidades foi elaborado um software, que possibilita definir os perfis de Vs sem a necessidade de outras ferramentas. Esse software possibilita o processamento e visualização dos registros, além de permitir aplicar um método específico para cálculo das velocidades de onda considerando a refração das ondas durante sua propagação através das diversas camadas do meio, conforme a Lei de Snell. Foram realizadas campanhas de ensaios S-SPT em um campo experimental localizado na cidade de Bauru, interior do estado de São Paulo, Brasil, para desenvolver o sistema e validar sua aplicação. Os resultados desses ensaios foram comparados com valores de Vs referência, determinados através de ensaios sísmicos down-hole, tipo SCPT. O ensaio S-SPT mostrou ser uma técnica interessante e aplicável, uma vez que a diferença entre os valores de Vs medidos com os de referência foi baixa, com um valor médio inferior a 10% para as áreas investigadas. Deste modo, pode ser / Abstract: This work presents a system and methodology for performing and interpreting up-hole seismic tests together with the Standard Penetration Test (SPT). This hybrid test, also known as S-SPT, incorporates the measurements of shear waves velocity propagation (Vs) in the SPT, for a better site investigation. The possibility of measuring simultaneously in the same borehole, the N SPT and the Vs values which allows calculating the maximum shear modulus (Go), opens new perspectives for the investigation of collapsible tropical soils, from Go/N ratio, similar to Go/qc. The system consists of a hardware (geophones, trigger and data aquisition system) and software, one to record of the seismic signals and the other for its interpretation. The methodology for carrying out the tests was improved after several field trials. A software was developed for interpretation of records and calculating velocities, which allows to define the Vs profiles without the need of additional tools. This software enables processing and displaying records, and also allows applying a specific method for calculating velocities considering the waves refraction during their propagation through the various layers of the soil mass, according to the Snell's Law. The S-SPT campaigns were carried out in an experimental field located in the city of Bauru, São Paulo, Brazil, to develop the system and validate its application. The results of these tests were compared with Vs reference values, which were determined by the down-hole seismic test, SCPT type. The S-SPT test proved to be an interesting applicable technique, since the differences to the Vs reference values were small, wich and average lower than 10% for the investigated site. The S-SPT test can be considered as an option for determining the maximum shear modulus, with the advantage of being performed together with the most widely used test for site investigation, the SPT / Mestre

Orientador: Renato Sussumu Nishioka / Banca: Osvaldo Daniel Andreatta Filho / Banca: Lafayette Nogueira Junior / Resumo: Este estudo avaliou a influência da ciclagem mecânica na resistência de união ao cisalhamento entre cerâmicas infiltradas por vidro para infra-estrutura (In-Ceram Alumina - Vita Zahnfabrik e In-Ceram Zircônia - Vita Zahnfabrik) e uma cerâmica vítrea de recobrimento (VITA VM7 - Vita Zahnfabrik). Foram preparadas vinte e quatro amostras cilíndricas nas dimensões de 4mm de diâmetro por 5mm de altura para cada cerâmica de infra-estrutura. Posteriormente, a cerâmica de recobrimento estético foi aplicada, resultando em corpos-de-prova com 4mm de diâmetro e 9mm de altura, os quais foram divididos em 4 grupos: ICA; ICAM; ICZ e ICZM. Os grupos ICAM e ICZM receberam ciclagem mecânica, com força de 50N, freqüência de 1Hz, durante 20000 ciclos. O ensaio de cisalhamento foi realizado em máquina de ensaio universal (modelo DL - 1000, EMIC - Equipamentos e Sistemas LTDA., São José dos Pinhais - PR - Brasil) com velocidade de 0,5mm/min e as amostras carregadas até a fratura. As interfaces das amostras pós-fratura foram analisadas em estereomicroscópio (20x) e microscopia eletrônica de varredura. As médias e desvios padrão obtidos foram: ICA (30,04 l 11,74); ICAM (32,17 l 9,59); ICZ (44,33 l 11,47); ICZM (43,52 l 8,33). Os dados obtidos (MPa) foram analisados estatisticamente por meio de análise de variância (ANOVA) dois fatores e teste de Tukey (P<0,05). Os resultados mostraram diferença estatisticamente significante entre os grupos In-Ceram Alumina e In-Ceram Zircônia, porém a ciclagem mecânica não influenciou na resistência de união entre as cerâmicas de infra-estrutura e de recobrimento estético estudadas / Abstract: This study evaluated the influence of cyclic loading on shear bond strength between two glass-infiltrated ceramics for substructure (In-Ceram Alumina - Vita Zahnfabrik and In-Ceram Zirconia - Vita Zahnfabrik) and one glass veneer ceramic (VITA VM7 - Vita Zahnfabrik). Twenty four cylindrical samples with 4mm diameter per 5mm high was to prepare for each ceramics for substructure. Subsequently, the venner ceramic was applied to ceramic substructure, resulting in 4mm diameter per 9mm high specimens. They were divided in four groups ICA; ICAM; ICZ and ICZM. The groups ICAM and ICZM where cyclic loadind from 50N, 1Hz during 20000 cycles. Shear bond testing was performed in a universal testing machine (DL - 1000 model, EMIC - Equipamentos e Sistemas LTDA., São José dos Pinhais - PR - Brasil), with crosshead speed of 0,5mm/min and the specimens were loaded until failure. The interfaces of representative fractured specimens of each group were examined with microscopy (20x) and scanning electron microscopy. The mean values and standard deviations were: ICA (30,04 l 11,74); ICAM: (32,17 l 9,59); ICZ: (44,33 l 11,47); ICZM: (43,52 l 8,33). Data for shear bond strength (MPa) where statistically analysed by variance analysis (ANOVA) two factors and Tukey's test (P<0,05). The results showed statistically significant differences between the groups In-Ceram Alumina and In-Ceram Zirconia, however the cyclic loading effect was not influenced on bond strength between ceramics for substructure and veneer ceramic studied / Mestre

Esta tese tem por objetivo analisar o comportamento mecânico de um solo coluvionar de arenito não saturado (Solo AV) em condições indeformadas e remoldados. Sua localização é na divisa dos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Os corpos de prova foram moldados com o mesmo índice de vazios na condição indeformada e na condição remoldada com o intuito de se avaliar o papel da estrutura deste solo. Para este estudo foi modificado o equipamento triaxial com sucção controlada, apresentado por Pereira (2006), inserindo os medidores de deslocamentos locais nos corpos de prova (sensores de efeito Hall). A partir dos medidores de deformação locais foi possível observar a influência da sucção nos módulos de deformabilidade do solo AV para a condição remoldada. Foram determinadas as envoltórias de resistência ao cisalhamento para os ensaios na condição não saturada para corpos de prova indeformados e remoldados. Na condição não saturada observou-se que o ângulo de atrito interno (’) é influenciado pelo nível de sucção e tensão normal líquida aplicada. As envoltórias no plano tensão cisalhante versus sucção são não lineares e resultam, para baixos valores de sucção, em valores de b sempre superiores a ’. Os resultados indicaram que os corpos de prova indeformados, na condição saturada, apresentaram parâmetros e resistência ao cisalhamento superiores aos corpos de prova remoldados. Entretanto, para a condição não saturada, os corpos de prova remoldados apresentaram resistência ao cisalhamento superiores a dos corpos de prova indeformados. Os resultados dos ensaios do hollow cylinder indicaram que a magnitude da tensão principal intermediária influencia na resistência ao cisalhamento obtida. Pela variação da direção da tensão principal maior observou-se um comportamento anisotrópico nos corpos de prova remoldados. Em termos de parâmetros de resistência ao cisalhamento os ensaios triaxiais e hollow cylinder apresentaram resultados consistentes, de acordo com a literatura. Os principais modelos de previsão de resistência ao cisalhamento existentes, baseados em dados básicos do Solo AV, não apresentaram um bom ajustes para as condições de moldagem. Baseado em análises estatísticas, foi possível obter duas equações de ajuste, sendo uma linear exponencial para a condição indeformada e uma parabólica para a condição remoldada. / This thesis aims to analyze the mechanical behavior of an unsaturated sandstone colluvium soil (Soil AV) in undisturbed and remolded conditions. The colluvium is located on the border of the states of Santa Catarina and Rio Grande do Sul. The specimens were prepared with the same void ratio for undisturbed and remolded conditions in order to evaluate the soil structure. For this study the triaxial apparatus with suction-controll, presented by Pereira (2006), was improved by inserting local displacement traducers (Hall effect sensors). These tranducers allowed the evaluation of the influence of the suction on the Young’s modulus for the soil AV in the remolded condition. Shear strength envelopes were determined based on tests on unsaturated condition on undisturbed and remolded specimens. For the unsaturated condition, it was noted that the internal friction angle ('’) is influenced by the level of suction and net normal stress applied. The shear envelopes on the shear stress versus suction plane are nonlinear and showed b higher than ’, for low suction values. The results showed that undisturbed specimens in saturated conditions presented shear strength parameters and shear strength higher than the remolded specimens. However, in the unsaturated condition the remolded specimens showed higher shear strength than undisturbed specimens. The Hollow Cylinder test results indicated that the intermediate principal stress has influence on shear strength of the soil. By varying the direction of major principal stress it was noticed an anisotropic behavior in the remolded specimens. In terms of shear strength parameters triaxial and hollow cylinder tests presented consistent results as it was observed in the literature. Some of the models used to predict the shear strength, based on basic parameters of the soil AV, have not shown good matches for both, undisturbed and remolded conditions. Based on statistical analysis, it was possible to obtain two adjustment equations being a linear exponential to the undisturbed conditions and a parabolic for the remolded condition.

O crescente aumento das cargas transportadas pelos caminhões e a utilização de pneus radiais têm contribuído para a degradação prematura dos pavimentos asfálticos. Uma das patologias que passaram a ser comuns nos revestimentos asfálticos, logo após a abertura ao tráfego, é o trincamento que inicia no topo da camada e se propaga para baixo, denominado top-down cracking (TDC). Sabe-se que este trincamento é uma manifestação da ruptura por cisalhamento. Neste sentido, este trabalho visa avaliar a resistência ao cisalhamento de misturas asfálticas em laboratório, a partir da mudança da curva granulométrica. Para isso, foram analisadas duas misturas com ligante convencional CAP 50/70, sendo uma com curva granulométrica densa graúda e outra densa miúda, de acordo com a metodologia Bailey. Foram realizados ensaios de compressão triaxial a 35 e a 45°C em corpos de prova de 100 mm de diâmetro e ~188 mm de altura, os quais foram moldados no compactador giratório. A partir disso, obtiveram-se dados de coesão e de ângulo de atrito das misturas estudadas. Foi verificado que, como era de se esperar, aumentando-se a temperatura de ensaio, reduz-se a coesão de ambas as misturas. Na mistura graúda a coesão passou de 784 para 307 kPa e na mistura miúda de 838 para 401 kPa. Além disso, os resultados indicam que o ângulo de atrito da mistura graúda é maior, como se esperava, e a coesão é menor. Comparando a resistência ao cisalhamento da mistura graúda com as tensões cisalhantes geradas no revestimento de estruturas de pavimentos modeladas no software de elementos finitos Abaqus, foi verificado que as tensões são superiores. Porém não é possível afirmar que não haveria manifestação de TDC nas condições climáticas e carregamento empregados na análise. / The increasing of load transported by trucks and the use of radial tires have contributed for early asphalt pavements failure. One of the distresses that has been frequent in asphalt layers, shortly after opening to traffic, is the cracking that begins at the top of the pavement and propagates down, named top-down cracking (TDC). It is known that this cracking mode can be related to shear failure. Thus, this study aims to evaluate the asphalt mixtures shear strength in a laboratory, from the size distribution change. For this, two mixtures with conventional binder were analyzed, both have dense size distribution, but one coarse-graded and the other fine-graded, following the Bailey method. Triaxial compression test were conducted at 35 and 45°C in specimens with diameter of 100 mm and height of ~188 mm, which were prepared in a gyratory compactor. From this investigation, data for cohesion and friction angle of the studied mixtures were obtained. It was found that, as expected, increasing the test temperature, reduces the cohesion of both mixtures. In the coarse-graded mixture the cohesion reduced from 784 to 307 kPa and fine-graded from 838 to 401 kPa. Furthermore, the results indicate that the coarse mixture friction angle is greater, as expected, and cohesion is smallest. Comparing the coarse mixture shear strength with the shear stresses generated in the coating of pavement structure modeled in the finite element software Abaqus, it was verified that the stress are higher. However it is not possible to assert that there was no manifestation of TDC for the climatic conditions and load proposed in the analysis.

É extremamente comum que o solo de uma determinada região não tenha os parâmetros geotécnicos favoráveis a implementação de projetos de pavimentação e fundações. Com o passar do tempo, o homem ocupou praticamente todos os locais onde as características do solo são favoráveis à construção civil, principalmente nos grandes centros urbanos, restando os locais que desafiam os projetistas a fazerem obras de baixo custo e qualidade técnica. Com intuito de solucionar este problema, vários trabalhos estão sendo desenvolvidos através da técnica de melhoramento ou estabilização de solos com agentes cimentantes. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo validar uma nova abordagem para a obtenção de parâmetros de resistência ao cisalhamento de uma areia artificialmente cimentada. Para aplicação desta abordagem, utilizou-se resultados de compressão simples e diametral, sendo estes comparados com os resultados obtidos a partir de ensaios de compressão triaxial consolidados e drenados com as mesmas características dos ensaios de compressão não confinada. Com o intuito de enriquecer o conhecimento sobre o assunto, também foram aplicados outros modelos de previsão de resistência ao cisalhamento, tais como, o critério de ruptura de Griffith (1921) e o modelo experimental de Mitchell (1981). Para isto, o solo utilizado foi uma areia de granulometria fina com adição de Cimento Portland CPV-ARI, com três diferentes porcentagens de cimento em relação a massa de solo seco (3, 5,1 e 8,6) e, para tempos de cura de 03, 07, 28 e 90 dias. Baseados nos resultados obtidos através deste trabalho, concluiu-se que: quanto ao comportamento tensão-deformação, os ensaios apresentaram pico de resistência bem definido com comportamento de material rígido e queda acentuada da resistência após a ruptura; quanto a utilização da nova abordagem proposta, os parâmetros de resistência do modelo quando comparados com os resultados obtidos pelos ensaios triaxiais foram satisfatórios, deste modo validando esta metodologia. O emprego da teoria de Griffith e do modelo de Mitchell, não apresentaram resultados com a mesma qualidade obtida pela nova abordagem proposta. / It is extremely common that the soil of a particular region does not have the favorable geotechnical parameters for implementing paving and foundations projects. With the passage of time men has occupied virtually all locations where soil characteristics are favorable for constructions, especially in large urban centers, leaving the places that challenge engineers to design works of low cost and technical quality. In order to solve this problem, several studies are being developed through soil improvement and stabilization technique with cementing agents. Thus, the present study aimed to validate a new approach to obtain shear strength parameters of an artificially cemented sand. To apply this approach, results of unconfined compression tests were used, which were compared to the results obtained from consolidated and drained triaxial compression tests, with the same characteristics of the unconfined compressive tests. In order to enrich the knowledge on this subject, other models were applied to predict parameters of resistance, such as the Griffith (1921) failure criterion and the experimental model of Mitchell (1981). The soil used was a fine grained sand with addition of Portland cement CPV-ARI, with 3.00, 5.06 and 8.60 percentage of cement in relation to the mass of dry soil at curing times of 03, 07, 28 and 90 days. Based on the results obtained through this work, it was concluded that the use of the new approach proposed is valid because the strength parameters of the model when compared with the results obtained by the triaxial tests were satisfactory. The use of the Griffith theory and Mitchell model did not obtain results with the same quality obtained by the new approach proposed. Regarding the stress-strain behavior, the triaxial tests showed peak strength with well-defined behavior of rigid material and sharp drop in resistance after the rupture.

A cold atmospheric pressure plasma source was investigated as an alternative pre-treatment for carbon fibre reinforced epoxy substrates prior to bonding. For reference, common surface pre-treatments were also investigated (peel ply, manual abrasion, and grit blasting). In the aerospace industry, the peel ply, is usually added to one side of the composite surface during manufacture and peeled off prior to bonding. Peel ply can be used independently or in combination with other techniques. The strength of the bonded joints of the different pre-treatments was assessed through tensile lap shear tests. It was found that combining peel ply with plasma increased the joint strength by 10% whereas manual abrasion or grit blasting after peel ply improved the strength of the joints by 15% and 20% respectively. The effect of pre-treating the composite substrate side without peel ply (bag side) was also investigated. The strength of the joints produced without any pre-treatment was increased by 99% for manual abrasion, 134% for grit blasting and by 146% for plasma. Comparing both surfaces of the composite substrates, it was found that using peel ply improved the performance of the joints by 91%. In order to understand better the effects of the different pre-treatments, surface characterisation of the substrates (surface roughness, surface free energy, and analysis of chemical changes) was also conducted. The effect of roughness did little to affect the strength values (for both surfaces of the composite). The adhesive used in this research was very good at wetting the surface, regardless of the roughness. However, when the adhesive was able to wet the surface, the relationship between bond strength and surface free energy was unclear. Plasma was shown to increase levels of oxygen at the surface and reduce/eliminate the concentration of fluorine at the surface on the bag side of the composite.