Made available in DSpace on 2014-12-17T14:48:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JanainaSS_DISSERT.pdf: 4645317 bytes, checksum: 1f500f6eaf05e8ac34d38ba500240ab2 (MD5) Previous issue date: 2013-04-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The reinforced concrete structures are largely used in buildings worldwide. Upon the occurrence of fire in buildings, there is a consensus among researchers that the concrete has a high resistance to fire, due mainly to its low thermal conductivity. However, this does not mean that this material is not affected by exposure to high temperatures. Reduction of the compressive strength, modulus of elasticity, discoloration and cracking, are some of the effects caused by thermal exposure. In the case of concretes with higher resistance occurs even desplacamentos explosives, exposing the reinforcement to fire and contributing to reducing the support capacity of the structural element. Considering the above, this study aims to examine how the compressive strength and porosity of concrete are affected when subjected to high temperatures. Were evaluated concrete of different resistances, and even was the verified if addition fibers of polyethylene terephthalate (PET) in concrete can be used as an alternative to preventing spalling. The results indicated that explosive spalling affect not only high strength concrete whose values of this study ranged from 70 to 88 MPa, as well as conventional concrete of medium strength (52 MPa) and the temperature range to which the concrete begins to suffer significant changes in their resistance is between 400 ? C and 600 ? C, showing to 600 ? C a porosity up to 188% greater than the room temperature / As estruturas de concreto armado s?o largamente utilizadas nas edifica??es em todo o mundo. Quando da ocorr?ncia de inc?ndio em edifica??es, ? consenso entre os estudiosos, que o concreto apresenta uma elevada resist?ncia ao fogo, devido principalmente a sua baixa condutividade t?rmica. No entanto, isto n?o significa que esse material n?o seja afetado pela exposi??o a elevadas temperaturas. Redu??o de resist?ncia ? compress?o e no m?dulo de elasticidade, altera??o na colora??o e aparecimento de fissuras, s?o alguns dos efeitos causados pela exposi??o t?rmica. No caso de concretos com resist?ncia mais elevada, ocorre ainda desplacamentos explosivos, expondo as armaduras ao fogo, e contribuindo assim para a redu??o da capacidade suporte do elemento estrutural. Diante do exposto, o presente trabalho tem por objetivo analisar como a resist?ncia ? compress?o e a porosidade do concreto s?o afetadas quando submetido a elevadas temperaturas. Foram avaliados concretos de diferentes resist?ncias, e ainda foi verificado se a incorpora??o de fibras de politereftalato de etileno (PET), em matriz de concreto, pode ser usada como alternativa a preven??o do lascamento. Os resultados indicaram que lascamentos explosivos acometem n?o somente os concretos de alta resist?ncia, cujos valores desta pesquisa variaram de 70 a 88 MPa, como tamb?m o concreto convencional de m?dia resist?ncia (52 MPa), e que a faixa de temperatura para o qual o concreto come?a a sofrer altera??es expressivas em sua resist?ncia fica entre 400 ?C e 600 ?C, apresentando aos 600 ?C uma porosidade at? 188% maior que a apresentada a temperatura ambiente

Orientador: Jorge Luis Akasaki / Resumo: Com a vigente expansão dos canaviais brasileiros, um estudo direcionado para os resíduos provenientes da cana-de-açúcar torna-se imprescindível no cenário atual. Neste sentido, pesquisas estão sendo desenvolvidas para a utilização de cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) em compósitos cimentícios, sendo que esta cinza é obtida a partir da queima do bagaço que é utilizado como combustível em processos de cogeração de energia. A CBC é predominantemente constituída de dióxido de silício, e esta característica tem conduzido à avaliação da potencialidade pozolânica do material, principalmente em substituição ao cimento Portland. Nos últimos anos, tem havido um crescente interesse em se determinar o que é conhecido como Fator k de Eficácia Cimentante, que corresponde a um número que caracteriza o material pozolânico e determina a equivalência entre este e o cimento, do ponto de vista das características aglomerantes, e o seu consequente resultado no desenvolvimento das resistências mecânicas. O coeficiente de eficácia não é único para cada tipo de material, isto é, depende de algumas variáveis como por exemplo a relação água/cimento, proporção entre cimento e pozolana, idade de cura, entre outros parâmetros. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho é determinar o fator de eficácia cimentante da cinza do bagaço de cana-de-açúcar, em termos de resistência mecânica à compressão de microconcretos e concretos. O estudo do fator k se deu a partir da substituição de cimento Port... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A specific study related to the reusing of wastes from sugarcane industry is essential nowadays, mainly due to the increasing on the brazilian sugar cane plantations. On this way, several studies have been performed using sugarcane bagasse ash (SCBA) in cementitious composites, where the SCBA was obtained from the energy cogeneration process. Due to the chemical composition of SCBA, mainly silicon, studies related to its use as pozzolanic material in Portland cement binder have been reported. In the last years, the knowledge about factor k, that corresponds to a number characterize a pozzolanic material and determines its equivalence with Portland cement (OPC) from mechanical strength point of view, is increasing. Factor k depends on some variables used in mortars or concretes mixtures such as water/OPC ratio, proportion between OPC and pozzolanic material, curing time, among other parameters. The aim of this work is to assess the factor k of SCBA from mechanical point of view micro-concretes and concretes. The assessment of factor k was performed replacing OPC by SCBA and adding SCBA to the control mixture (without SCBA) for a fixed water/OPC ratio. Phisico-chemical characterization of SCBA and its reactivity on calcium hydroxide/SCBA and OPC/SCBA were assessed on pastes. Conductivity/resistivity and electrical impedance measurements were performed on mortar samples. Pozzolanic reactivity of SCBA could be detected by modifications on the conductivity/resistivity and electric... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O chalk é uma rocha calcária formada de calcita, com até 95% de teor de carbonato de cálcio. Pode ser encontrado no oeste europeu e cobre aproximadamente 15% da área do Reino Unido. Muitas construções e obras de infraestrutura são realizadas sobre o chalk, e situações imprevisíveis ainda acontecem pela falta de conhecimento do seu comportamento geotécnico. Sem ser perturbado, o chalk é uma rocha fraca que permanece estável. Entretanto, quando esmagado, ele rompe facilmente. Estes desafios, somados à abundância deste material no Reino Unido, fez com que ele passasse a ser estudado nos últimos anos para um melhor entendimento de suas características e comportamento. Uma das formas de melhoramento do comportamento do chalk é com adição de cimento Portland ao material, desenvolvida nesta pesquisa. O chalk utilizado nos testes é da região de St. Nicholas, Kent, no Reino Unido, classificado, de acordo com a CIRIA, como A/B, com baixa a média densidade. O material foi moído em laboratório até a obtenção de um silte arenoso, com D50 de 0,035 mm. O material foi misturado com cimento Portland de alta resistência inicial, nas porcentagens 3, 5 e 7% em relação à massa de solo seco. Os resultados dos testes de compressão simples e de tração por compressão diametral e de rigidez inicial (G0) mostraram um ganho de resistência com o aumento do teor de cimento e dos pesos específicos aparentes secos nas amostras estudadas. Os dados de resistência foram analisados em função da porosidade pelo teor volumétrico de cimento (/Civ), mostrando a influência do nível de cimentação e do nível de compactação na resistência da mistura. O expoente de ajuste de 0,28 no volume de agente cimentante gerou melhores coeficientes de determinação nos resultados. Houve uma relação praticamente linear entre a rigidez inicial e a resistência à compressão simples. As curvas de rigidez ao longo do tempo mostraram uma tendência logarítmica da evolução de G0 com o tempo, para todas as amostras. Nos ensaios de durabilidade, quanto maior o peso específico e teor de cimento da amostra, menor a perda de massa. A rigidez permaneceu praticamente constante durante os 12 ciclos. / Chalk is a limestone formed by calcite, with up to 95% of calcium carbonate content. It can be found in Western Europe and it covers about 15% of the area of the United Kingdom. Many constructions and infrastructure works are carried out on chalk, and unpredictable situations still happen due to the lack of knowledge of its geotechnical behavior. Undisturbed, chalk is a weak rock that remains stable. However, when crushed, it breaks easily. These challenges, coupled with the abundance of this material in the UK, have led chalk to be studied in recent years for a better understanding of its characteristics and behavior. One of the ways of improving the chalk behavior is with the addition of Portland cement to the material, which is developed in this research. The chalk used in the testing was collected in St. Nicholas, Kent, UK, and characterised as CIRIA Grade A/B, low to medium density. The material was crushed in the laboratory until it became sandy silt, with D50 of 0.035 mm. The material was mixed with high initial strength Portland cement, at 3, 5 and 7% in relation to the dry soil mass The results of unconfined compression, traction by diametral compression and initial stiffness (G0) tests showed a gain of strength with the increase of cement content and specific dry unit weights in the studied samples. The strength data was analyzed as a function of the porosity by the volumetric content of cement (/Civ), showing the influence of the level of cementation and compaction in the strength of the mixture. The adjustment exponent of 0.28 in the cementing agent volume generated better determination coefficients in the results. There was an almost linear relationship between initial stiffness and unconfined compression strength. The stiffness versus time curves showed a logarithmic trend for the evolution of G0 with time in all samples. In the durability tests, the higher the dry unit weight and cement content of the sample, the lower the mass loss. The stiffness remained practically constant during the 12 cycles.

Esta pesquisa propõe-se estudar a viabilidade de um ensaio de aderência aço-concreto apropriado (Appropriate Bond Test - ABT) para estimativa da resistência à compressão axial do concreto, objetivando empregá-lo como complemento ao controle de qualidade do concreto armado em campo. Originalmente os autores Lorrain e Barbosa (2008) apresentaram a utilização de um ensaio de aderência apropriado, denominado APULOT, para estimar a resistência à compressão do concreto, aumentando as possibilidades de controle tecnológico do concreto armado em canteiros de obras. Os mesmos propõem uma adaptação do método pull-out test (POT) tradicional, normalizado pela RILEM CEB/FIP RC6:1983, por ser este um ensaio de baixa complexidade e de custo reduzido. Para viabilizar o uso de um ensaio de aderência apropriado como ensaio de controle tecnológico do concreto em canteiro de obras é necessário definir um padrão para o mesmo e adaptá-lo da prática experimental do laboratório para o campo. O presente trabalho buscou avaliar os seguintes parâmetros: (1) Tipo de carregamento do ensaio (pull-out e push-in); (2) Influência do tipo de configuração geométrica das barras de aço; (3) Análises da preparação, moldagem, cura e estocagem dos corpos de prova do ABT; (4) Análises quanto à execução do ABT referentes à idade de ruptura, taxa de carregamento e tipo de ruptura; (5) Implementação do ABT em canteiro de obras, avaliando a sua potencialidade de efetuar estimativas da resistência à compressão a partir dos dados da tensão de aderência. Para tanto, foram ensaiadas 26 composições de concreto de classes distintas, com idades entre 3 e 28 dias. Foram, ainda, testadas 8 configurações distintas de barras de aço com diâmetros nominais de 8 e 12,5 mm. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio e adotando os coeficientes adequados, a correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto é satisfatória, fortalecendo o propósito de consolidar este ensaio como uma alternativa complementar para controle de qualidade do concreto armado. / This research proposes a study on the feasibility of bond test steel-concrete appropriate (Appropriate Bond Test - ABT) to estimate the compressive strength of concrete, aiming to use them as a supplement in the quality control of concrete in situ. Originally the authors Lorrain and Barbosa (2008) proposed the use of a modified bond test, called APULOT to estimate the compressive strength of the concrete, increasing the possibilities for technological control of reinforced concrete on construction sites. They propose an adaptation of the traditional method pull-out test (POT), normalized by the CEB / FIP RC6: 1983, because it is a test of low complexity and low cost. To enable the use of the test as a test technological control of concrete in construction site is necessary to define a standard for yourself and adapt it practice experimental laboratory to the field. This study evaluated the following parameters: (1) Type of load test (pull-out and push-in); (2) Influence of the type of geometric configuration of steel bar; (3) Analyses of preparation, molding, curing and storage of specimens of ABT; (4) Review of the implementation of ABT on age rupture, loading rate and type of fracture; (5) Implementation of ABT in construction site, evaluating its potential to make estimates of compressive strength from the data of bond stress. Therefore, 26 different compositions of concrete classes, aged between 3 and 28 days, were tested. Were also tested 8 different configurations of steel bars with nominal diameters of 8 and 12.5 mm. The results indicate that, under standard testing and adopting the appropriate coefficients conditions, the correlation between the maximum bond stress and the compressive strength of concrete is satisfactory, strengthening the purpose of consolidating this test as a complementary alternative to quality control reinforced concrete.

O objetivo deste estudo foi avaliar pinos pré-fabricados de fibra de vidro (White Post DC/FGM) submetidos à customização por desgaste da porção apical. Experimento 1: 5 pinos n. 4 foram divididos em 5 grupos (G) de acordo com o instrumento de desgaste: GA - sem desgaste, GB- mini torno industrial (Dentsply), GC - ponta diamantada n. 3195F (KG Sorensen), GD - disco de lixa de granulação média (Sof-Lex/3M/ESPE), GE- alicate (Tramontina). Observou-se a micromorfologia dos pinos em microscópio eletrônico de varredura (ZEISS/DSM 960). Experimento 2: 60 pinos de diferentes diâmetros foram divididos em 6 grupos: G0 - pinos n. 0,5, G1 - pinos n. 1, G2 - pinos n. 2, G3 - pinos n. 3, G4 - pinos n.4, G5 - pinos n. 4 com terço apical desgastado com discos de lixa até o equivalente ao terço apical dos pinos n. 2. Os pinos foram submetidos ao teste de flexão de 3 pontos na máquina de ensaios universal (Instron 5500 R), conforme ISO 10477. Experimento 3: 20 caninos humanos permanentes sofreram tratamento endodôntico e remoção das coroas clínicas padronizando 15 mm de remanescente radicular. Os dentes foram incluídos em resina acrílica com simulação do ligamento periodontal, receberam férula de 2 mm e foram divididos em 2 grupos: GI - pinos n. 4 cimentados em condutos preparados com broca equivalente ao pino (FGM), GII - pinos n. 4 customizados no terço apical cimentados em condutos preparados com brocas (FGM) equivalentes aos pinos n. 2 em 10 mm e n. 4 em 5 mm. Os pinos foram cimentados com cimento resinoso (Rely X U100/3M/ESPE), os corpos de prova receberam coroas diretas de resina composta (Enforce Core/Dentsply) padronizadas com coras de policarbonato (TDV) e foram submetidos ao teste de resistência à fratura na Instron a 45da ferramenta cilíndrica, com força de 500 N aplicada a 2 mm da incisal na face palatina/lingual, com velocidade de 0,5 mm/min até falha. O padrão de fratura foi classificado em favorável ou desfavorável. Os resultados foram tratados estatisticamente por teste de análise de variância (ANOVA, p<0,05). Os resultados dos testes de flexão e fratura foram respectivamente: G0 - 58,406,40; G1 - 83,959,43; G2- 103,4219,17; G3 - 160,7817,30; G4 - 170,4711,28; G5 - 106,3521,96; GI - 303,0262,21 e GII - 402,81131,97. O padrão de fratura foi tratado por Mann-Whitney que observou semelhança estatística entre os grupos. Concluiu-se que o desgaste de pinos de fibra de vidro com pontas diamantadas ou discos de lixa produz alterações micromorfológicas aceitáveis. O corte com alicate deve ser evitado. A customização por desgaste da porção apical de pinos de fibra de vidro diminui a resistência à flexão a valores aceitáveis. Dentes restaurados com pinos de fibra de vidro customizados por desgaste possuem resistência à fratura superior a dentes restaurados com pinos intactos. A customização por desgaste facilita a adaptação do pino ao conduto radicular e preserva a estrutura dental. / The purpose of this study was to evaluate fibre posts (White Post DC/FGM) submitted to customization of the apical portion. Experiment 1: 5 #4 posts were divided into five groups (G) and submitted to different custom adaptation treatments: GA no surface treatment, GB- industrial shaping tool (Dentsply), GC- #3195 fine diamond bur (KG Sorensen), GD- medium-grain paper discs (Sof-Lex/3M/ESPE), GE pliers (Tramontina). The micromorphology of the posts was observed in a scanning electron microscope (ZEISS/DSM 960). Experiment 2: 60 posts of different diameters were divided into six groups: G0 #0.5 posts, G1 #1 posts, G2 #2 posts, G3 - #3 posts; G4 - #4 posts and G5 #4 posts submitted to custom adaptation of the apical portion with paper discs until the diameter was equivalent to #2 posts. The posts were submitted to a 3 point bending test in a universal testing machine (Instron/5500 R), according to ISO 10477. Experiment 3: 20 freshly extracted permanent healthy human canines with similar size were endodontically treated and the crowns were removed, leaving a remaining root length of 15 mm. The teeth were embedded in acrylic resin with simulation of the periodontal ligament, received a 2 mm ferule and were divided into two groups: G1- 10 #4 posts were cemented into post spaces prepared with #4 drill (FGM) at 10 mm, G2 - 10 #4 customized posts were cemented into root spaces prepared with #2 drill (FGM) at 10 mm and #4 drill (FGM) at 5 mm. The posts were cemented with resin cement (Rely X U100/3M/ESPE), and the teeth received direct crowns of composite resin (Enforce Core/Dentsply), standardized with polycarbonate crowns (TDV). The fracture strength was measured on an Instron, at 45 degrees to the long axis of the tooth, until fracture. The 500 N cylindrical load was applied to the buccal/lingual axis 2 mm below the incisal line, at crosshead speed of 0.5 mm/min. The fracture pattern was observed and classified as favorable or unfavorable. The results were submitted to ANOVA (p<0.05). Flexural strength and resistance to fracture data were, respectively: G0 58.40+6.40; G1 83.95+9.43; G2 103.42+19.17; G3 160.78+17.30; G4- 170.47+11.28; G5 106.35+21.96;GI 303.02+62.21 and GII 402.81+131.97. Fracture patterns were statistically similar according to Mann-Whitney test. It was concluded that customization of fibre posts with diamond burs or paper discs produces acceptable micromorphological changes. The cut of the post with pliers should be avoided. Grounding of the apical portion of fibre posts reduces the flexural strength to acceptable values. Teeth restored with grounded fiber posts have grater fracture strength than teeth restored with intact posts. Grounding of the post facilitates adaptation to root walls and preserves tooth structure.

The use of residues, as the rice husk ash (RHA) in the concrete s production reduces the environmental impact caused in its productive chain. It means fewer energy s consumption, fewer natural resources waste, less environmental pollution and lower aggregated cost. In the present study, the viability of using residual RHA, in natura (non-ground) or ground, on structural concrete, in partial substitution to the Portland cement was investigated, starting from the durability chloride ions analysis. In such a way, five cementitious blends, two composed by natural RHA, two with crushed RHA and one as a reference sample were tested. The substitution s rates were 15% and 25%. The water/binder relations used were 0.45, 0.55 and 0.65. The samples were tested for chloride penetration according to ASTM C 1202 (Rapid Chloride Permeability Test) and for long-term test (colorimetric method). Additionally, the tests of axial compressive strength and water absorption by immersion, according to the ABNT prescriptions were conducted. The obtained results showed that is viable to use residual non-ground RHA as partial substitution to Portland cement in structural concretes. For the axial compressive strength at 91 days and to the same relation w/b, in general, the residual non-ground RHA blends showed higher performance than those presented by the reference mixture. In the RCPT the use of RHA resulted in decreases in the passing charges that, in general, promoted improvement in the mixtures ratings on the chloride penetrability, compared with the reference mixtures. In long-term test, the use of RHA burnt without temperature control, also promoted improvements in the mixture performances, compared to the reference mixtures, with reductions in the chloride penetration coefficients. But the mixtures were dissimilar when compared to those presented by the RCPT. In the case of water absorption by immersion, it was found that the use of RHA, in general, increased the concrete water absorption, however, the results presented by mixtures composed with RHA were close to those of reference ones. / A utilização de resíduos como a cinza da casca do arroz produzida sem controle da temperatura na fabricação de concretos reduz o impacto ambiental gerado na cadeia produtiva deste material, significando menor consumo de energia, menor desperdício de recursos naturais, menor poluição do meio ambiente e menor custo agregado. No presente trabalho investiga-se a viabilidade de se utilizar a CCA residual, ao natural ou moída, em concretos estruturais, em substituição parcial ao cimento Portland, a partir da análise da durabilidade aos ions cloretos. Para isso, foram testadas cinco misturas aglomerantes: duas compostas com CCA ao natural, duas com CCA moída e uma mistura de referência com 100% cimento Portland, a qual se confrontaram os resultados. Adotaram-se os teores de substituição de 15% e 25%, e as relações a/ag de 0,45; 0,55 e 0,65. Procederam-se os ensaios de resistência à penetração de cloretos segundo o método de penetração acelerada ASTM C 1202 (EAPC) e também, segundo o método de imersão em solução salina (EPCI). Adicionalmente, foram realizados os ensaios de resistência à compressão axial e de absorção de água por imersão, segundo prescrições da ABNT. Os resultados obtidos na investigação confirmam que é viável utilizar a CCA residual, ao natural ou moída, como substituição parcial ao cimento Portland, em concretos para uso estrutural. Quanto à resistência a compressão axial, aos 91 dias, as misturas compostas CCA, em geral, apresentaram desempenhos superiores aos das misturas de referência. No EAPC a utilização de CCA resultou em decréscimos nos valores das cargas passantes que, em geral, promoveram melhoria nas classificações das misturas quanto à penetrabilidade aos cloretos, em comparação as misturas de referência. No EPCI a utilização da CCA, queimada sem controle de temperatura, também promoveu melhorias no desempenho da maioria das misturas, em comparação às misturas de referência, com reduções nos coeficientes de penetração de cloretos. Porém as misturas apresentaram comportamentos diferenciados quando comparados ao apresentado no EAPC. No caso da absorção de água por imersão, constatou-se que a utilização de CCA, em geral, aumentou a absorção de água dos concretos, entretanto, os valores apresentados pelas misturas compostas com CCA foram próximos aos de referência.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-19Bitstream added on 2014-06-13T19:21:56Z : No. of bitstreams: 1 cabanasnavarro_f_dr_rcla.pdf: 4430700 bytes, checksum: a93015794da4e288862dea20ef0e01d3 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Considerando um conjunto de 21 tipos de rochas utilizadas como revestimento e subdivididas em quatro conjuntos por afinidade da composição mineral (rochas carbonáticas, quartzosas, feldspáticas e quartzo-feldspáticas) foram realizados ensaios tecnológicos para a determinação do coeficiente de dilatação térmica linear e da resistência à compressão uniaxial, bem como a anisotropia dessas propriedades. Os dados tecnológicos obtidos foram correlacionados com informações petrográficas qualitativas e quantitativas referentes à composição mineral, variações texturais e estruturais determinadas em seções ortogonais entre si a partir de um sistema de referência (xyz) baseado na foliação e lineação macroscopicamente visíveis. A análise integrada dos dados utilizando estatística convencional e multivariada procurou apontar as variáveis petrográficas mais relevantes para as duas propriedades tecnológicas enfocadas e suas respectivas anisotropias. A dilatação térmica e sua anisotropia são influenciadas principalmente pela composição mineral e pela orientação preferencial dos minerais embora as microfissuras desempenhem papel importante em alguns casos. A tensão de compressão mostra sua variabilidade e anisotropia influenciadas pela granulação média, tipos de contatos minerais predominantes e padrões de microfissuras mais ou menos definidos por influência da foliação presente. Constatou-se que no conjunto analisado a presença da foliação não implica necessariamente em anisotropia das duas propriedades estudadas. / The anisotropy of thermal expansion coefficient and compressive tensile strength were determined for 21 commercially used stones gathered in four set according the main mineral composition named carbonatic, quartz-rich, feldspar-rich and quartz-feldspar-rich rocks. Using a coordinate reference system (xyz) based on the macroscopic visible foliation and lineation the samples were submitted to normalized laboratorial analyses for determination of the both technological properties and the petrographical features such as mineral composition, texture and fabric. Additionally was carried out measurements of weathered area and microcrack quantification by image analysis and texture quantification by U-stage methods. In order to understand the relationship between the anisotropy measured and petrographical data it was applied traditional and multivariate statistical analysis. The results pointed to the great significance of mineral composition and the crystallographic preferred orientation for thermal expansion and respective anisotropy, especially to monomineralic and/or foliated rocks, in spite of some cases microcracks play this role. The compressive strength is mainly controlled by a complex interaction between grain size distribution, grain boundary and microcrack patterns related or not to foliation.

The literature indicates that mortar strength has little influence on concrete masonry strength, suggesting that the fresh state properties of the mortar are more relevant than the properties of the hardened mortar, and this point of view is reflected on standards and codes. However, the failure mode of the masonry can be dramatically influenced by the properties of the hardened bedding mortar especially when using a mortar with low compressive strength. In such case, mortar crushing can be the masonry failure mode. This study evaluated the influence of bedding mortar on the failure modes of axially loaded masonry through three distinct approaches. The first approach was a visual analysis that used pictures from a high-definition camera to determine the rupture sequence of masonry prisms. The analysis used pictures from tests of four different prism assemblages. The prisms were two and three blocks high with stack-bond and running-bond configurations and constructed with three types of blocks: concrete blocks and hollow and solid walls ceramic blocks. Two mortar types with different strengths were used to assemble the prisms. The visual analysis indicated that mortar crushing happens and completely changes the masonry failure mode. The second approach evaluated the stress-strain behavior of small thickness axially loaded mortar samples with the objective of capturing changes in the mechanical properties of the mortar. The properties of interest were the Poisson’s ratio, volumetric strain, and strain increments. The evaluation demonstrated that crack propagation near failure results in changes on the mechanical properties of the mortar and that those changes can be used as a measure of the degradation of the mortar. The third approach was the development of a finite element model to represent the axially loaded mortar samples. The model used a phased analysis, which allowed the elastic modulus and Poisson’s ratio of the material to be changed during the loading sequence. The nonlinear model was able to capture the strain changes on the confined mortar. / É comum no meio técnico a ideia de que a resistência da argamassa de assentamento tem pouca influência sobre a resistência da alvenaria, devendo-se valorizar mais o desempenho da argamassa no estado fresco do que no endurecido. Essa forma de pensamento reflete-se, ainda, em alguns textos normativos que regem o projeto de edificações em alvenaria estrutural. No entanto, quando analisado também o modo de ruptura da alvenaria, percebe-se que as propriedades da argamassa no estado endurecido podem alterar completamente a dinâmica de propagação de dano na alvenaria, em especial quando a argamassa de assentamento é de baixa resistência e sujeita a sofrer o esmagamento quando carregada. Este estudo buscou avaliar como a argamassa de assentamento influencia o modo de ruptura da alvenaria estrutural através de três diferentes abordagens. A primeira foi a análise visual, através de sequências quadro a quadro, da ruptura de prismas comprimidos axialmente. Foram avaliadas diferentes geometrias de prismas, com duas ou três fiadas de altura, com ou sem juntas verticais; três tipos de blocos, cerâmicos de paredes vazadas, cerâmicos de paredes maciças e blocos de concreto; e argamassas de alta e baixa resistência. Observou-se nessa abordagem que a argamassa de assentamento pode sofrer esmagamento e alterar o modo de ruptura da alvenaria. A segunda abordagem adotada foi a de avaliar o comportamento tensão-deformação de corpos-de-prova de argamassa com pequena altura sujeitos à compressão confinada, buscando identificar alterações em propriedades como coeficiente de Poisson, variação volumétrica específica e incrementos de deformação. A análise desses resultados demonstrou que a propagação de trincas no material próximo a ruptura altera as propriedades mecânicas e pode ser usada como uma medida do avanço da degradação. Por fim, a terceira abordagem buscou viabilizar um modelo numérico em elementos finitos capaz de considerar a propagação de trinca através da variação do módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson. O modelo incremental por fases foi capaz de reproduzir de maneira satisfatória o comportamento de corpos-de-prova de argamassa comprimidos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Taking into account the importance of developing techniques to restore teeth with excessively flared root canals, this study aimed to evaluate the effect of mechanical cycling on the fracture resistance of teeth with weakened roots, restored with different techniques, as well as to analyze the failure modes after fracture testing. Eighty (N=80) bovine lower incisors were selected and the coronal and cervical portions were sectioned to standardize the specimens length at 15 mm. The roots were endodontically treated and prepared to 10 mm in intracanal length. The cervical portion of the root inner surface (5 mm) was enlarged (removing the intracanal dentin) using a diamond drill (KG Sorensen #4138) to produce a radicular wall with 1 mm in thickness. The specimens were embedded with acrylic resin and the periodontal ligament was simulated with a polyether material. Afterwards, the specimens were randomly allocated in 4 intracanal restoring strategies: cast post and core; double-tapered glass fiber post with cervical emerging diameter of 1.8 mm; double-tapered glass fiber post with cervical emerging diameter of 2.2 mm; anatomic posts (fiber posts relined with composite resin). Each restoring method was assessed without or with mechanical cycling, applying the protocol as followed: angle of 45º, 37ºC temperature, load of 88N, frequency of 2.2 Hz, 1.000.000 load-pulses. All of the restored teeth received metal full crown (Ni-Cr). All the specimens were submitted to fracture resistance at 45º and at a cross-head speed of 0.5 mm/min. Two-way ANOVA and Tukey showed that the root post system (p < 0.0004), the mechanical cycling (p < 0.003) and the interaction between the factors (p < 0.02) were statistically significant. The restoring methods with fiber posts did not change after mechanical cycling. Its fracture strength values were similar to that from cast post and core. The anatomic post suffered degradation with the mechanical cycling (the values reduced after aging). Concerning the mode of failure, the most failure from groups restored with cast post and core were catastrophic while the others groups showed a predominance of repairable failures. / Diante da necessidade do desenvolvimento de técnicas capazes de restaurar adequadamente raízes com condutos alargados, este trabalho visou avaliar o efeito da ciclagem mecânica sobre a resistência à fratura de dentes com raízes fragilizadas e restaurados com diferentes retentores intrarradiculares, bem como analisar o padrão de falha destes dentes quando submetidos à carga compressiva. Foram utilizados para este estudo 80 incisivos inferiores bovinos, cujas raízes foram seccionadas em 15 mm de comprimento, tratadas endodonticamente e preparadas até 10 mm de profundidade. Os 5 mm cervicais dos canais radiculares destas raízes foram fragilizados com uma ponta diamantada (4138), de modo a gerar uma espessura de parede radicular de 1 mm. As raízes foram incluídas em resina acrílica autopolimerizável e o ligamento periodontal foi simulado com material elastomérico (poliéter). Após, as raízes foram distribuídas aleatoriamente em quatro sistemas de retentores intrarradiculares: núcleo metálico fundido, pino de fibra de vidro (pinos de dupla conicidade, 1,8 mm de diâmetro cervical), pino de fibra de vidro especial (pinos de dupla conicidade, 2,2 mm de diâmetro cervical) e pino anatômico. Cada um desses sistemas de retentores foi avaliado com e sem ciclagem mecânica, sendo o protocolo de ciclagem o seguinte: angulação de 45°, temperatura de 37°C, força de 88N, freqüência de 2,2 Hz, totalizando 1 milhão de ciclos; durante a mesma os espécimes dos grupos sem ciclagem mecânica ficaram armazenados em água destilada. Em todos os grupos, foram cimentadas coroas totais metálicas de Níquel-Cromo sobre o núcleo. Os corpos de prova de todos os grupos foram submetidos ao teste de resistência à compressão em uma inclinação de 45° e à velocidade de 0,5 mm/mim até ocorrer a falha. A análise de Variância seguida de Tukey mostrou que o tipo de retentor intrarradicular (p < 0,0004), a ciclagem mecânica (p < 0,003) e a interação entre ambos (p < 0,02), foram estatisticamente significantes. Os pinos de fibra de vidro mantiveram-se estáveis após a ciclagem mecânica, com valores de resistência à fratura similares aos núcleos metálicos fundidos. Somente pinos anatômicos sofreram degradação com a ciclagem, reduzindo significativamente os valores de resistência à fratura. Em relação ao padrão de falha, foram fraturas predominantemente irreversíveis nos grupos reconstruídos com núcleo metálico fundido, e nos demais, reversíveis.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The current method for the verification of the concrete strength to compression consists in molding test cylinders or taking cores of the structure elements. The Brazilian Code ABNT NBR 7680:2007 recommends the extraction of cores with a minimum diameter of 100 mm, preferential. The reduced diameter cores have the objective of facilitating and optimizing the evaluation of existing structures, avoiding steel sectioning, reducing costs and allowing the increase of the number of samples. In this line, the sclerometry (for testing the surface hardness) is a non-destructive technique to evaluate the concrete uniformity, the evolution of strength along with time, and to estimate the final concrete s strength. This study presents the results of an experimental research to estimate the compressive concrete s strength using the sclerometry and the extraction of reduced diameter cores. Some factors which have relevant influence in the extraction and testing of cores will be hereby discussed. The investigated variables were: the nominal dimension of the aggregate and the core s diameter. The sclerometry variability results in the blocks it was studied too. In the program of rehearsals three concrete series were used with gravel 0, with gravel 1 and with gravels 1 and 2, maintaining the same relationships for water-cement and aggregatecement. The sclerometric tests were conducted in concrete blocks of 40 cm x 40 cm x 80 cm and cylinders specimens with 150 mm diameter. The analysis was conducted by comparison of the results of drilled cores from the blocks with diameters of 150 mm, 100 mm, 50 mm, 32 mm and 25 mm, test specimens with diameters of 150 mm, 100 mm and 50 mm, and sclerometry testing of specimens of 150 mm diameter. Although the limitations in relation to the number of specimens and some discrepancies between the used techniques the results had indicated a trend in terms of concrete strength variation. / A resistência à compressão do concreto pode ser obtida mediante ensaios em corpos-deprova ou em testemunhos extraídos dos elementos estruturais. A Norma Brasileira ABNT NBR 7680:2007 recomenda extrações com diâmetros preferencialmente maiores que 100 mm. A extração de testemunhos de pequeno diâmetro visa facilitar e otimizar as avaliações de estruturas acabadas evitando cortes em armaduras, reduzindo custos e permitindo ainda aumentar significativamente o número de amostras. No mesmo sentido, a esclerometria, constitui uma técnica para avaliar a uniformidade do concreto, monitorar o desenvolvimento da resistência ao longo do tempo, e ainda estimar a resistência do concreto de forma simples, rápida e relativamente barata. A associação da esclerometria com ensaios em testemunhos constitui uma das melhores formas de estimar a resistência à compressão do concreto. Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa experimental, para a estimativa da resistência à compressão por meio de esclerometria e extração de testemunhos de pequeno diâmetro. Serão abordados alguns fatores que incidem na extração e ensaio de testemunhos. As variáveis estudadas foram: a dimensão nominal máxima do agregado graúdo e o diâmetro do testemunho. Também foi estudada a variabilidade dos resultados de esclerometria nos blocos. No programa de ensaios foram utilizadas três séries de concreto, com brita 0, com brita 1 e com britas 1 e 2; mantendo as mesmas relações para água-cimento e agregado-cimento. Os ensaios esclerométricos foram realizados em blocos de 40 cm x 40 cm x 80 cm e corpos-de-prova de 150 mm de diâmetro. A análise foi realizada por comparação entre resultados obtidos em testemunhos extraídos dos blocos, com diâmetros de 150 mm, 100 mm, 50 mm, 32 mm e 25 mm; corpos-de-prova de diâmetros 150 mm, 100 mm e 50 mm e esclerometria em corpos-deprova com 150 mm de diâmetro. Apesar das limitações em relação ao número de testemunhos e algumas discrepâncias entre as técnicas utilizadas os testemunhos indicaram uma tendência em termos de variação de resistência. / Mestre em Engenharia Civil