Aujourd'hui les structures multi-matériaux à base de bois sont en plein essor. Ces structures mixtes sont à la fois originales et mécaniquement prometteuses. En revanche, leur utilisation est encore récente. Cela se traduit par une certaine méconnaissance de leur comportement et notamment vis-à-vis de la présence des endommagements pouvant conduire à la dégradation de leurs propriétés mécaniques. Dans ce cadre, l'émission acoustique peut être une alternative pour l'inspection et le contrôle de ces structures. Afin de caractériser l'évolution de l'endommagement dans les structures multi-matériaux, il est indispensable de commencer par la caractérisation de l'endommagement de chaque matériau isolé. Le travail de recherche présenté dans ce document porte donc sur la caractérisation par émission acoustique de l'endommagement du matériau principal de la structure qui est le matériau bois. L'une des difficultés associée à son suivi par émission acoustique tient en particulier à la variation de sa réponse acoustique selon la structure du matériau, le type d'essence et la sollicitation appliquée. Dans cette étude, à partir de trois types d'essais mécaniques normalisés (traction, compression et flexion), l'endommagement de trois essences de bois (Douglas, sapin pectiné et peuplier) a été caractérisé par la technique d'émission acoustique. Les résultats obtenus montrent que l'émission acoustique est une technique performante pour la détection précoce de l'endommagement du matériau bois. Elle permet également d'affiner les scénarios d'endommagement et de différencier les signatures acoustiques des différents mécanismes par le biais d'algorithmes de reconnaissance de forme. En outre, les résultats obtenus ont vérifiés que la réponse acoustique est dépendante de l'essence et du type de sollicitation. / The application of wood-concrete-composite hybrid materials in a mechanical structure is increasing day after day. These multi-material structures are both original and mechanically promising. Nevertheless, their use is still recent. This results are in a certain lack of knowledge about their behavior and in particular with regard to the presence of damage which may lead to the degradation of their mechanical properties. In this context, acoustic emission (AE) may be an appropriate non destructive method for the inspection and control of these structures. In order to characterize the evolution of damage in multi-material structures, it is essential to characterize the damage of each constituent material. This work presents the first part of the project for assessment of hybrid structures. It concerns the characterization by acoustic emission of the damage of wood material. One of the difficulties associated with acoustic emission monitoring of wood is the variability and the complexities in its response, because the AE response depends on the structure of the wood specie and the loading condition. In this study, under different mechanical loading (standard tensile, compression and bending tests), damage of three wood species (Douglas fir, Silver fir and poplar) is characterized by the technique of acoustic emission. Results obtained show that the acoustic emission is efficient for the early detection of the damage of the wood material. It also allows to refine the damage scenarios and to differentiate the acoustic signatures of different mechanisms by means of unsupervised pattern recognition algorithms. Moreover, the results confirm that the acoustic response is dependent on the wood specie but also on the loading condition.

This study investigates the effect of strain rate on fracture properties of Ferritic-Pearlitic Ductile Iron. A series of dynamic three point bending tests, with various load application rates, are conducted on Charpy V-notch specimens, in room temperature and approximately -18 °C. The tests are performed in a custom-made fixture and during the tests, force and displacement data are recorded. A XFEM (Extended Finite Element Method) model of the test setup has been established and material data from the tests are used as input to the model. The test results show a strong dependency of the strain rate regarding the force needed for crack initiation. Moreover, it can be concluded that low temperature makes the material very brittle, even at low load application rates.

O fenômeno de fadiga é caracterizado pela deterioração estrutural que um material está sujeito quando submetido a um estado de tensões e de deformações repetidas, resultando assim, em um trincamento do pavimento, que pode até culminar na sua ruptura após um número suficiente de repetições de carregamento. Este processo é considerado como sendo a perda de resistência do material quando solicitado por uma carga repetida. Conhecer a resistência à fadiga de misturas asfálticas torna-se relevante para a formulação das misturas, para o dimensionamento de uma estrutura ou para a escolha de uma adequada solução em uma obra de recuperação do pavimento de uma rodovia. O ensaio laboratorial mais utilizado no Brasil para analisar a fadiga de misturas é o de tração indireta por compressão diametral em corpos de prova cilíndricos, contudo este ensaio apresenta algumas variáveis que diferenciam os resultados obtidos em laboratório com a realidade apresentada em campo. Neste sentido, o presente trabalho analisou o comportamento à fadiga, através do ensaio de flexão em viga quatro pontos, de duas misturas asfálticas: concreto asfáltico com ligante modificado por polímero (COMPAFLEX 60/85) e concreto asfáltico com ligante modificado por polímero e adição de TLA (CAP TLA FLEX). Para obter as vigas de mistura asfáltica optou-se por utilizar uma metodologia de moldagem e compactação das placas em uma usina de asfalto. Após este processo as placas foram serradas para obtenção das vigas nos tamanhos definidos, sendo estas amostras ensaiadas para verificação da densidade aparente e grau de compactação. Com o intuito de atingir o objetivo proposto foram realizados ensaios de fadiga à flexão em quatro pontos, sob modo de carregamento à deformação e tensão controlada, ensaios de fadiga por compressão diametral (tensão controlada) e ensaios de resistência à tração, sendo estes realizados à temperatura de 25°C. Também foi determinado o módulo dinâmico das misturas estudadas para as temperaturas de 15°C, 20°C e 25°C. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia escolhida para a moldagem e compactação das placas foi adequada, pois as amostras apresentaram valores de volume de vazios, densidade aparente e grau de compactação semelhantes aos estabelecidos nos projetos das misturas. Em relação aos resultados obtidos nos ensaios de fadiga por compressão diametral a mistura CA-TLA obteve valores de vida de fadiga superiores em relação à mistura CA-E, enquanto no ensaio de flexão em quatro pontos, à deformação controlada, a mistura CA-E apresentou maiores vidas de fadiga. Os resultados dos ensaios de módulo dinâmico das misturas CA-TLA e CA-E foram apresentados através das representações clássicas nas curvas isotérmica, frequência‐temperatura, isócrona, espaço de Black e plano cole‐cole, mostrando que a mistura CA-TLA apresentou maior rigidez em relação a mistura CA-E. / The phenomenon of fatigue is characterized by structural deterioration when a material is subjected to a state of repeated stress and strain cycles, thus resulting in cracking of the pavement which may even result in its failure after a sufficient number of load repetitions. Considering the fatigue resistance of asphalt mixtures becomes relevant for the formulation of mixes, for the design of a pavement structure or for choosing an adequate solution for pavement rehabilitation in highways. The laboratory test commonly employed in Brazil to analyze the fatigue life of asphalt mixes is the indirect tensile test by diametrical compression in cylindrical specimens. However, this test presents some variables that differentiate the results obtained in laboratory with the in situ loading conditions. In this sense, the present work examined the fatigue behavior, through the four points bending beam test, in two asphalt mixtures: asphalt concrete with binder modified by polymer (COMPAFLEX 60/85) and asphalt concrete with binder modified by polymer and TLA (CAP TLA FLEX) addition. To obtain the beams of asphalt mixture, it was chosen to use a methodology of molding and compaction of the slabs in an asphalt plant, after this process the slabs were sawn in order to obtain the beams in set sizes, and these samples tested to verify the apparent density and degree of compaction. For the research, flexural fatigue tests were conducted in four points bending beam under controlled strain and stress modes, fatigue tests by diametrical compression (stress controlled) and tensile strength tests, all these conducted at a temperature of 25°C. It was also determined dynamic modulus of the mixtures at temperatures of 15°C, 20°C and 25°C. The results show that the methodology chosen for molding and compaction of the plates were appropriate because the samples showed targeted values of void volume, bulk density and degree of compaction, similar to those established in the mix design. Regarding the results obtained in fatigue tests by diametrical compression the mixture CA-TLA obtained values higher fatigue life compared to the mix CA-E, while in the bending test on four points, the controlled deformation, the mixture CA-E showed higher fatigue lifes. The test results of dynamic modulus of mixtures CA-TLA and CA-E were presented through classical representations of the isotherm curves, frequencytemperature, isochrone, Black space and cole-cole plane, showing that mixture CA-TLA presented higher stiffness in relation to mixture CA-E.

O fenômeno de fadiga é caracterizado pela deterioração estrutural que um material está sujeito quando submetido a um estado de tensões e de deformações repetidas, resultando assim, em um trincamento do pavimento, que pode até culminar na sua ruptura após um número suficiente de repetições de carregamento. Este processo é considerado como sendo a perda de resistência do material quando solicitado por uma carga repetida. Conhecer a resistência à fadiga de misturas asfálticas torna-se relevante para a formulação das misturas, para o dimensionamento de uma estrutura ou para a escolha de uma adequada solução em uma obra de recuperação do pavimento de uma rodovia. O ensaio laboratorial mais utilizado no Brasil para analisar a fadiga de misturas é o de tração indireta por compressão diametral em corpos de prova cilíndricos, contudo este ensaio apresenta algumas variáveis que diferenciam os resultados obtidos em laboratório com a realidade apresentada em campo. Neste sentido, o presente trabalho analisou o comportamento à fadiga, através do ensaio de flexão em viga quatro pontos, de duas misturas asfálticas: concreto asfáltico com ligante modificado por polímero (COMPAFLEX 60/85) e concreto asfáltico com ligante modificado por polímero e adição de TLA (CAP TLA FLEX). Para obter as vigas de mistura asfáltica optou-se por utilizar uma metodologia de moldagem e compactação das placas em uma usina de asfalto. Após este processo as placas foram serradas para obtenção das vigas nos tamanhos definidos, sendo estas amostras ensaiadas para verificação da densidade aparente e grau de compactação. Com o intuito de atingir o objetivo proposto foram realizados ensaios de fadiga à flexão em quatro pontos, sob modo de carregamento à deformação e tensão controlada, ensaios de fadiga por compressão diametral (tensão controlada) e ensaios de resistência à tração, sendo estes realizados à temperatura de 25°C. Também foi determinado o módulo dinâmico das misturas estudadas para as temperaturas de 15°C, 20°C e 25°C. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia escolhida para a moldagem e compactação das placas foi adequada, pois as amostras apresentaram valores de volume de vazios, densidade aparente e grau de compactação semelhantes aos estabelecidos nos projetos das misturas. Em relação aos resultados obtidos nos ensaios de fadiga por compressão diametral a mistura CA-TLA obteve valores de vida de fadiga superiores em relação à mistura CA-E, enquanto no ensaio de flexão em quatro pontos, à deformação controlada, a mistura CA-E apresentou maiores vidas de fadiga. Os resultados dos ensaios de módulo dinâmico das misturas CA-TLA e CA-E foram apresentados através das representações clássicas nas curvas isotérmica, frequência‐temperatura, isócrona, espaço de Black e plano cole‐cole, mostrando que a mistura CA-TLA apresentou maior rigidez em relação a mistura CA-E. / The phenomenon of fatigue is characterized by structural deterioration when a material is subjected to a state of repeated stress and strain cycles, thus resulting in cracking of the pavement which may even result in its failure after a sufficient number of load repetitions. Considering the fatigue resistance of asphalt mixtures becomes relevant for the formulation of mixes, for the design of a pavement structure or for choosing an adequate solution for pavement rehabilitation in highways. The laboratory test commonly employed in Brazil to analyze the fatigue life of asphalt mixes is the indirect tensile test by diametrical compression in cylindrical specimens. However, this test presents some variables that differentiate the results obtained in laboratory with the in situ loading conditions. In this sense, the present work examined the fatigue behavior, through the four points bending beam test, in two asphalt mixtures: asphalt concrete with binder modified by polymer (COMPAFLEX 60/85) and asphalt concrete with binder modified by polymer and TLA (CAP TLA FLEX) addition. To obtain the beams of asphalt mixture, it was chosen to use a methodology of molding and compaction of the slabs in an asphalt plant, after this process the slabs were sawn in order to obtain the beams in set sizes, and these samples tested to verify the apparent density and degree of compaction. For the research, flexural fatigue tests were conducted in four points bending beam under controlled strain and stress modes, fatigue tests by diametrical compression (stress controlled) and tensile strength tests, all these conducted at a temperature of 25°C. It was also determined dynamic modulus of the mixtures at temperatures of 15°C, 20°C and 25°C. The results show that the methodology chosen for molding and compaction of the plates were appropriate because the samples showed targeted values of void volume, bulk density and degree of compaction, similar to those established in the mix design. Regarding the results obtained in fatigue tests by diametrical compression the mixture CA-TLA obtained values higher fatigue life compared to the mix CA-E, while in the bending test on four points, the controlled deformation, the mixture CA-E showed higher fatigue lifes. The test results of dynamic modulus of mixtures CA-TLA and CA-E were presented through classical representations of the isotherm curves, frequencytemperature, isochrone, Black space and cole-cole plane, showing that mixture CA-TLA presented higher stiffness in relation to mixture CA-E.

O presente estudo visa comparar biomecanicamente, por meio do ensaio de flexão em quatro pontos, a resistência de segmentos de rádios de cães autoclavados e desvitalizados em nitrogênio líquido. Foram utilizados 20 cadáveres de cães de mais de dois anos de idade e massa corporal superior a 20 kg, portanto 40 rádios, que foram divididos em quatro grupos: grupo autoclave (GA), grupo controle autoclave (GCA), grupo nitrogênio (GN) e grupo controle nitrogênio (GCN). Os corpos de prova dos grupos GCA e GCN pertenciam ao lado contralateral dos grupos GA e GN, respectivamente. Os ossos foram autoclavados a 121ºC, por 20 min a 2 atm. A desvitalização em nitrogênio foi realizada por meio da imersão em nitrogênio líquido, por 20 min, seguida de descongelamento à temperatura ambiente, sendo finalizada por imersão em solução de NaCL a 0,9%, por mais 15 min. A avaliação da resistência biomecânica foi realizada pelo ensaio de flexão em quatro pontos. Foi utilizado o programa de computador PMI para calcular o momento de inércia após o ensaio biomecânico destrutivo. Foram comparadas as variáveis força máxima, rigidez, altura máxima à secção transversa do corpo de prova, deslocamento do baricentro em relação ao eixo x, flecha, tensão-tração, tensão compressão e tensão máxima. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos GN e GCN. Foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos GA e GCA somente na comparação da variável força máxima. A análise das variáveis tensão-tração, tensão-compressão e tensão máxima evidenciou diferenças estatisticamente significantes entre os grupos GA e GN, sendo os valores maiores para o grupo GA. Também foi realizada comparação entre os deltas (GN menos GCN e GA menos GCA) em que não foram observadas diferenças estatísticas. / The present study aim to, biomechanically compare through the four points bending test, the strenght of autoclaved and devitalized in liquid nitrogen radius segments. 20 corpses of dogs (>2 years of age and >20 kg of weight) were used. 40 radius were collected and divided into 4 groups, Autoclave Group (GA), Control Autoclave Group (GCA), Nitrogen Group (NG) and Control Nitrogen Group (GCN). Bone segments from groups GCA and GCN were contralateral to GA and NG. The segments were autoclaved at 121ºC and 2 atm for 20 minutes. Nitrogen devitalization of the bone segments was obtained by 20 minutes immersion, followed by thawing at room temperature and 15 minutes immersion in 0,9% NaCL solution. The biomechanical strenght evaluation was performed in the four points bending test; afterwards, PMI computer program calculated the moment of inertia after the destructive biomechanical assay. Variables compared were maximum strength, stiffness, maximum high trough the transverse section of the bone segment, centers of mass dislocation in relation to x axe, arrow, stress-tension, stress-compression and maximum stress. No statistically significant differences between the GN and GCN groups were found. Statistically significant differences were found between groups GA and GCA only in the comparison of the maximum force variable. The analysis of variable stress-tension, stress-compression and maximum stress showed statistically significant differences between the GA and GN groups, with higher values for the GA group. Comparison of the deltas (GN least GCN and GA least GCA) that no statistical differences were observed was also performed.

O fenômeno de fadiga é caracterizado pela deterioração estrutural que um material está sujeito quando submetido a um estado de tensões e de deformações repetidas, resultando assim, em um trincamento do pavimento, que pode até culminar na sua ruptura após um número suficiente de repetições de carregamento. Este processo é considerado como sendo a perda de resistência do material quando solicitado por uma carga repetida. Conhecer a resistência à fadiga de misturas asfálticas torna-se relevante para a formulação das misturas, para o dimensionamento de uma estrutura ou para a escolha de uma adequada solução em uma obra de recuperação do pavimento de uma rodovia. O ensaio laboratorial mais utilizado no Brasil para analisar a fadiga de misturas é o de tração indireta por compressão diametral em corpos de prova cilíndricos, contudo este ensaio apresenta algumas variáveis que diferenciam os resultados obtidos em laboratório com a realidade apresentada em campo. Neste sentido, o presente trabalho analisou o comportamento à fadiga, através do ensaio de flexão em viga quatro pontos, de duas misturas asfálticas: concreto asfáltico com ligante modificado por polímero (COMPAFLEX 60/85) e concreto asfáltico com ligante modificado por polímero e adição de TLA (CAP TLA FLEX). Para obter as vigas de mistura asfáltica optou-se por utilizar uma metodologia de moldagem e compactação das placas em uma usina de asfalto. Após este processo as placas foram serradas para obtenção das vigas nos tamanhos definidos, sendo estas amostras ensaiadas para verificação da densidade aparente e grau de compactação. Com o intuito de atingir o objetivo proposto foram realizados ensaios de fadiga à flexão em quatro pontos, sob modo de carregamento à deformação e tensão controlada, ensaios de fadiga por compressão diametral (tensão controlada) e ensaios de resistência à tração, sendo estes realizados à temperatura de 25°C. Também foi determinado o módulo dinâmico das misturas estudadas para as temperaturas de 15°C, 20°C e 25°C. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia escolhida para a moldagem e compactação das placas foi adequada, pois as amostras apresentaram valores de volume de vazios, densidade aparente e grau de compactação semelhantes aos estabelecidos nos projetos das misturas. Em relação aos resultados obtidos nos ensaios de fadiga por compressão diametral a mistura CA-TLA obteve valores de vida de fadiga superiores em relação à mistura CA-E, enquanto no ensaio de flexão em quatro pontos, à deformação controlada, a mistura CA-E apresentou maiores vidas de fadiga. Os resultados dos ensaios de módulo dinâmico das misturas CA-TLA e CA-E foram apresentados através das representações clássicas nas curvas isotérmica, frequência‐temperatura, isócrona, espaço de Black e plano cole‐cole, mostrando que a mistura CA-TLA apresentou maior rigidez em relação a mistura CA-E. / The phenomenon of fatigue is characterized by structural deterioration when a material is subjected to a state of repeated stress and strain cycles, thus resulting in cracking of the pavement which may even result in its failure after a sufficient number of load repetitions. Considering the fatigue resistance of asphalt mixtures becomes relevant for the formulation of mixes, for the design of a pavement structure or for choosing an adequate solution for pavement rehabilitation in highways. The laboratory test commonly employed in Brazil to analyze the fatigue life of asphalt mixes is the indirect tensile test by diametrical compression in cylindrical specimens. However, this test presents some variables that differentiate the results obtained in laboratory with the in situ loading conditions. In this sense, the present work examined the fatigue behavior, through the four points bending beam test, in two asphalt mixtures: asphalt concrete with binder modified by polymer (COMPAFLEX 60/85) and asphalt concrete with binder modified by polymer and TLA (CAP TLA FLEX) addition. To obtain the beams of asphalt mixture, it was chosen to use a methodology of molding and compaction of the slabs in an asphalt plant, after this process the slabs were sawn in order to obtain the beams in set sizes, and these samples tested to verify the apparent density and degree of compaction. For the research, flexural fatigue tests were conducted in four points bending beam under controlled strain and stress modes, fatigue tests by diametrical compression (stress controlled) and tensile strength tests, all these conducted at a temperature of 25°C. It was also determined dynamic modulus of the mixtures at temperatures of 15°C, 20°C and 25°C. The results show that the methodology chosen for molding and compaction of the plates were appropriate because the samples showed targeted values of void volume, bulk density and degree of compaction, similar to those established in the mix design. Regarding the results obtained in fatigue tests by diametrical compression the mixture CA-TLA obtained values higher fatigue life compared to the mix CA-E, while in the bending test on four points, the controlled deformation, the mixture CA-E showed higher fatigue lifes. The test results of dynamic modulus of mixtures CA-TLA and CA-E were presented through classical representations of the isotherm curves, frequencytemperature, isochrone, Black space and cole-cole plane, showing that mixture CA-TLA presented higher stiffness in relation to mixture CA-E.

This thesis quantifies the flexural behavior (strength, stiffness and failure) of IsoTruss®-reinforced concrete beam-columns for use in deep foundation pile applications. Four-point bending tests were performed in the laboratory on two instrumented carbon/epoxy IsoTruss® reinforced concrete piles (IRC piles) and two instrumented steel reinforced concrete piles (SRC piles). The piles were approximately 14 ft (4.3 m) in length and 14 in (36 cm) in diameter and were loaded to failure while monitoring load, deflection, and strain data. The steel and IsoTruss®® reinforcement cages were designed to have equal flexural stiffness to permit a relative strength comparison. Moment curvature diagrams reveal that the stiffness values were indeed close, verifying the design objective. At failure, the IsoTruss®-reinforced concrete beams held nearly twice the bending moment as the steel-reinforced concrete beams [1,719 kip-in vs. 895 kip-in (194 kN-m vs.101 kN-m)], although the failure modes were quite different. The SRC piles exhibited the traditional ductile failure behavior, as expected, while the IRC piles lacked ductility. The IRC pile deflections remained linear to failure, while the SRC piles yielded significantly. At 35 kips (165 kN), the maximum load on the SRC piles, the ductility of the SRC piles was twice that of the IRC piles (0.0084 and 0.0042, respectively). Toughness measurements reveal that due to the lack of ductility in the IRC piles, the SRC piles absorbed approximately twice as much energy as the IRC piles. Further investigations are required to explain the absence of ductility in the IRC piles, since ductility has been observed in other IsoTruss®-reinforced concrete structures in flexure. Even with this low level of ductility, the IRC piles are substantially stronger than the SRC piles and provide an alternative for use in deep foundation environments. Not only is the IRC pile strong enough for the job, but the IsoTruss® reinforcement is approximately 62% lighter, more rigid, and more corrosion resistant than the steel reinforcement.

Um grande número de rochas de granulação grosseira tem valor agregado muito alto quando usadas como materiais de construção, as chamadas rochas exóticas. No entanto, existem problemas com a utilização desses materiais dado a sua fragilidade, que está relacionada com a sua textura muito heterogênea. No Brasil é empregado empiricamente um reforço (compósito) que utiliza resina epóxi e fibra de vidro para melhorar o desempenho mecânico de tais rochas quando empregadas como materiais de construção. Os objetivos da presente pesquisa foram estudar o reforço tradicional brasileiro (telagem) para determinar sua eficiência e, ao mesmo tempo, propor outras soluções de reforço alternativas e mais eficientes, e avaliá-las através da caracterização mecânica experimental. Foi proposto um critério denominado Declive Global para avaliar as tensões de serviço dos materiais pegmatíticos estudados, quando os reforços propostos foram aplicados. Para validar esse critério foi utilizado um sistema de correlação digital de imagem (CDI) para observar e medir o comportamento de deformação e fratura durante a realização de testes de flexão em 4 pontos. Tanto o critério proposto como a CDI mostraram que a propagação de fissuras ocorre muito antes do material atingir a carga máxima. O reforço alternativo proposto, que emprega resina epóxi e uma fibra de vidro 600 g/m² apresentou o melhor desempenho mecânico, elevando a carga de ruptura até 6x em comparação com as amostras onde nenhum reforço foi aplicado. Os resultados demonstrados pelos reforços propostos são promissores e aumentam a possibilidade de aplicar rochas exóticas frágeis como materiais de construção, além do critério proposto fornecer uma ferramenta importante para a compreensão mecânica prévia de produtos de rocha que utilizam reforços compósitos. / A great number of coarse-grained natural stones have very high added-value when used as building materials, the so called exotic stones. However, problems using these materials arise from its brittleness behavior, which are related to its very heterogeneous texture. Glass fiber-reinforced epoxy composite (GFRC) is being used to improve mechanical performance of such stones when employed as building materials. The objectives of this present investigation it were studying the Brazilian traditional reinforcement to determinate its efficiency and, at the same time, a number of alternative solutions were proposed and evaluated through experimental mechanical characterization. It was proposed a slope-based criterion to evaluate the useful service loads of pegmatitic materials when glass fiber-reinforcement is applied. To validate the proposed criterion, a digital image correlation (DIC) system was employed to observe and measure strain and fracture behavior during the realization of 4-point bending tests. Both proposed criterion and DIC show that crack propagation occurs long before the material reaches maximum load. GFRC acts as a crack inhibitor, raising the breaking load up to 6x in comparison with the specimens where no reinforcement was applied. The results from this study enhance the capability to apply such materials as building materials and provide an important tool to perform prior mechanical understanding of stone products using GFRC.

Vários estudos têm avaliado os efeitos do ultra-som e da radiação laser de baixa intensidade separadamente no reparo ósseo. No entanto, são escassas as comparações entre estas duas modalidades terapêuticas. Este estudo teve por objetivo avaliar e comparar, através de análise histomorfométrica e ensaio mecânico de flexão em três pontos, as conseqüências que estes agentes físicos podem trazer ao reparo do tecido ósseo em osteotomias transversais experimentais em tíbias de ratos. Foram utilizados 48 ratos com fratura cirúrgica unilateral parcial do terço superior de tíbia. Os animais foram divididos em três grupos de 16 animais. Em um grupo, o membro fraturado foi tratado com ultra-som pulsado de baixa intensidade (freqüência de 1,5 MHz, ciclo de trabalho 1:4, intensidade SATA 30 mW/centímetro quadrado) em sessões de 20 minutos, 5 vezes por semana, em 12 dias de tratamento. Em um segundo grupo, o membro fraturado foi tratado com laser As-Ga-Al (112,5 J/centímetro quadrado, 780 nm, 30 mW) em sessões de 2,5 minutos, 5 vezes por semana, em 12 dias de tratamento. O terceiro grupo serviu de controle, sendo submetido à mesma cirurgia na tíbia direita mas não recebeu qualquer tratamento. No ensaio mecânico, a carga no limite máximo suportada pelo grupo tratado com laser foi significantemente maior (p < 0,05) que os grupos tratado com ultra-som e controle. Na análise histomorfométrica, o grupo tratado com laser apresentou significância estatística quanto ao número e superfície de osteoblastos e volume e superfície de osteóide e o grupo ultra-som obteve significância para as superfícies de reabsorção e de osteoclastos. Pode-se concluir que o ultra-som acelerou o reparo ósseo (em relação ao grupo controle) por viabilizar mais rapidamente a fase de reabsorção, enquanto que a terapia laser foi capaz de acelerar ainda mais este processo por já promover predomínio de formação óssea no décimo nono dia pós-cirúrgico no modelo experimental utilizado neste estudo / Many studies have assessed the effects of ultra-sound and low intensity laser therapy separatedly in bone repair. However, the comparison between these two therapeutic modalities is rare. The objective of this study was to verify and compare, through histomorphometrical analysis and a three-point bending test, the consequences of these physical agents on bone healing in animals. 48 male Wistar rats were used with tibial bone partial osteotomy, divided into 3 groups of 16. In one group, rats had their fractured limb treated with GaAIAs laser (780 nm, 30 mW, 112,5 J/square contimeter) in 12 five times-a-week sections. In another group, rats were treated with low intensity pulsed ultra-sound (1,5 MHz, 30 mW/square centimeter) in 12 five times-a-week sections too. In a third group, animals were taken as control, being submitted to the same osteotomy but receiving no treatment. After 19 days the tibias were extracted and half of them were submitted to a three-point bending test and the other half to histomorphometric analysis. During the bending test, the maximum load at failure of the tibia in the laser group was significantly higher (p<0.05). Histomorphometry showed statistical significance in osteoblasts number and surface and osteoid volume and surface for the laser group, and eroded and osteoclasts surfaces for the ultra-sound group. Ultra-sound was able to enhance bone healing (compared to control group) by speeding up the reabsorption phase, while low intensity laser therapy could accelerate this process even more by promoting mostly new bone formation 19 days after osteotomy in this experimental model

Os materiais cerâmicos são utilizados pelo homem há milhares de anos e podem ser considerados os primeiros materiais utilizados na fabricação de ferramentas. Argamassas são materiais cerâmicos formados pela mistura de cimento, areia e água, são fluidos nas primeiras horas e endurecem com o tempo, ganhando resistência mecânica, já os refratários são materiais constituídos basicamente por duas partes, uma de granulometria fina denominada matriz e a outra de granulometria grosseira, chamada agregado, trabalham em altas temperaturas e muitas vezes sofrem choques térmicos. Devido a sua fragilidade, são susceptíveis a fratura catastrófica, por isso o conhecimento de seu comportamento mecânico é tão importante. Uma importante propriedade dos materiais cerâmicos é a energia de fratura e o método mais conhecido para a sua determinação é o da barra entalhada flexionada em três ou quatro pontos, porém o grande problema deste método é a relação de tamanho de agregado/área de fratura, pois como a barra apresenta, em geral, pequenas dimensões, o material pode apresentar um agregado de dimensões próximas à dimensão da área de fraturada e o resultado final pode ser fortemente afetado. Então, em 1986, Tschegg patenteou o método da cunha (wedge splitting test) que minimiza este efeito, devido à utilização de amostras com grande área de fratura. Desde então, este método vem sendo utilizado com freqüência por diversos pesquisadores no mundo. Porém não há estudos publicados que definam a posição ideal dos roletes do dispositivo de teste, levando ao uso de diferentes posições, sem que se saiba como isso pode influenciar o ensaio. Além de não existir uma definição de, a partir de que tamanho de agregado o método da barra entalhada passa a ser desaconselhável sendo necessário o uso do método da cunha. Neste trabalho analisou-se a influência da posição dos roletes e do tamanho de agregados nas medidas de energia de fratura e na carga máxima atingida no ensaio. / The ceramic materials are used by humans for thousands of years and can be considerate the first materials used in the manufacture of tools. Mortar are ceramic materials made by the mixture of cement, sand and water, it is fluid in the first hours and stiffen over time, gaining mechanical strength, the refractories in turn are made basically of two phases, one of fine granulometry called matrix and another of coarse called aggregate. It works over high temperature and many times suffer thermal shock. Due to its fragility, it is susceptible to catastrophic fracture; therefore the knowledge of its mechanical behavior is so important. One of the mainly properties of ceramic materials is the fracture energy and o most knew method for its determination is of three-point bending test on notched beams, but the biggest problem of this method is the relation between aggregate size and fracture area, because as the beam has small dimensions the aggregate can have a dimension so closed of the fracture area dimension and the final result can be tightly affect. Then in 1986, Tschegg patented the wedge splitting test, which minimizes this effect, because of the use of samples with a big fracture area. Since then, this method has been used for scientists around the world. But there are no studies that define the roll position of the test device, leading to the use of different positions, without know how it can influence the test. Besides not having a definition of from what aggregate size the wedge splitting test is advisable in despite of the bending test on notched beams. In this work was analyzed the influence of the rolls positions in the wedge splitting test and of the aggregate size in the measures of fracture energy and maximum load of test.