Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-28T17:52:42Z No. of bitstreams: 1 2015_RicardoFouadRabahi_Parcial.pdf: 3811589 bytes, checksum: 667b71d9d262f8fee7dd56ba2112ed3c (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T12:30:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RicardoFouadRabahi_Parcial.pdf: 3811589 bytes, checksum: 667b71d9d262f8fee7dd56ba2112ed3c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T12:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RicardoFouadRabahi_Parcial.pdf: 3811589 bytes, checksum: 667b71d9d262f8fee7dd56ba2112ed3c (MD5) / No presente trabalho aborda-se, através de análise estatística de Weibull como ferramenta de avaliação, a resistência mecânica à flexão e módulo de elasticidade de pedra sintética com matéria prima proveniente de processo de reaproveitamento como carga de origem natural (rejeitos de marmorarias), e sintética (rejeitos de pedra sintética), comparando-os com o mármore sintético produzido a partir de matéria prima virgem (extraída de jazidas naturais). O trabalho objetiva desenvolver novas formulações da pedra sintética, utilizando matéria prima reciclada, com a devida comprovação técnica de viabilidade do processo, prospectando uma solução trivial para a problemática de resíduos sólidos provenientes de indústrias de beneficiamento e transformação de pedras ornamentais e funcionais. O presente trabalho propõe também alterações na forma de ensaio de flexão de três pontos, para Corpos de Prova (CPs) com superfícies inferiores irregulares, criando condições para execução de um ensaio destrutivo de flexão pura nos CPs avaliados. Os resultados obtidos comprovam a viabilidade na reutilização do Mármore Sintético, quanto à resistência intrínseca do material, do primeiro ao quarto ciclo de reciclagem, alcançando 32% de acréscimo na resistência. Apresenta ainda como matéria prima alternativa o Rejeito de marmorarias com resultados 10% melhores que o calcário normalmente utilizado, tanto como mineral puro, como produto de reciclagens subsequentes, até o quarto ciclo (Grupo cuja densidade reduziu em 41%, valor mínimo absoluto entre as pedras sintéticas). Entretanto, em relação ao Módulo de Elasticidade E, o tanto Mármore Sintético como o Rejeito, tiveram queda de 13,0 GPa para 1,7 GPa em média, diminuindo sua rigidez. Através das ferramentas de análise das propriedades mecânicas, o trabalho contempla também a viabilização de Suporte Articulado como ferramenta de ensaios de flexão de três pontos, alternativa para CPs irregulares, tendo sido comprovada sua eficácia para o fim projetado, apresentando melhor repetibilidade nos ensaios, que os com suporte fixo convencional. / The present study adopted the Weibull statistical analysis as a tool for evaluating the flexural strength and elasticity modulus of synthetic stone, with raw materials from recycling process as aggregate of natural origin (marble shops waste), as well as and synthetic (synthetic stone waste), and compared them with the synthetic marble produced from unused raw material (extracted from natural quarries). The objective of this work is to develop new formulations of synthetic stone with raw material recycled, with proper technical verification of the feasibility of the manufacturing process, prospecting a trivial solution to problems of solid waste from processing industries and of the transformation of ornamental and functional stones. Through the mechanical properties analysis tools, this study also proposes changes in the form of three-point bending test, for samples with irregular bottom surfaces, creating conditions for running a pure bending test in the evaluated samples. The results demonstrate the feasibility in the reuse of Synthetic Marble, in relation to intrinsic strength of the material, from the first to the fourth cycle of recycling, reaching 32% increase in resistance. It also presents as an alternative raw material, the waste of the stone processing industries (stone waste), with results 10% better than the limestone, typically used, both as pure mineral, as product in subsequent recycling, up to the forth cycle (the density of this Group reduced 41%, minimum absolut value considering the synthetic stones). However, in relation to the Elastic Modulus E, both, the Synthetic Marble and the stone waste, presented a reduction from about 13.0 GPa to 1.7 GPa on average, reducing its rigidity. Using analysis tools to evaluate mechanical properties, the work also includes the feasibility of Articulated Support as an alternative testing tool to perform three points bending tests in irregular samples testing tool bending three points alternative to irregular samples, having proven its effectiveness for the final purpose the end designed, with better repeatability in testing, and better results than the conventional fixed support.

Neste estudo fez-se um levantamento dos valores publicados para o Módulo de Young de amostras de osso cortical, oriundas de diferentes espécies e de ossos que desempenham diferentes funções. Os valores encontrados estão bastante dispersos e, procurando a causa da dispersão, encontrou-se inúmeros fatores. Destacaram-se os mais citados na literatura: velocidade de aplicação da carga; direção em que se ensaia a amostra; porosidade, mineralização e densidade; tamanho das amostras; posição das amostras no osso e microestrutura do osso. Concluiu-se que para o osso cortical, a maior causa da variabilidade no Módulo de Young se deve à orientação das fibras colágenas. Trabalhos mais recentes afirmam que amostras com estrutura plexiform apresentam maiores valores para o Módulo de Young que amostras com estrutura osteonal. Construiu-se um dispositivo (suporte das amostras) adequando-o à norma ASTMD790M86&#9491 com a finalidade de otimizar o ensaio de flexão em três pontos. Os aspectos relevantes da construção foram: distância entre os apoios e forma cilíndrica tanto para os apoios como para a cabeça da cruzeta. Na parte experimental, coletou-se 200 amostras de osso cortical de cinco tíbias bovinas, sendo a medida de cada amostra (2x4x40) mm, aproximadamente. Para a coleta e preservação das amostras tomou-se todos os cuidados preconizados como importantes. As amostras foram retiradas das faces anterior, posterior, lateral, medial, antero-lateral, antero-medial, postero-lateral e postero-medial das diáfises das tíbias num trecho situado entre 0,25L e 0,75L, medidos a partir da extremidade distai, onde L é o comprimento total da tíbia. O tamanho das amostras e as dimensões do suporte para o ensaio de flexão seguiram a norma ASTMD790M86&#9491, indicada para ensaio de plásticos em flexão em três pontos. Com a otimização do ensaio de flexão em três pontos, chegou-se a valores de E compatíveis com os da literatura. Concluiu-se que os valores de E crescem das epífises para a diáfise e que os menores valores aparecem nas faces anterior e posterior das tíbias enquanto que os maiores valores aparecem nas faces lateral e medial. / This study shows a survey of the published values for the Young\'s Modulus of cortical bone samples, from different species and from banes which perform different functions. The values found are very dispersed and, by several factors. The outstanding reasons, in the literature are: strain rate; direction in which the samples is tested; porosity; mineralization and density; sample size; sample position in the bone and the bone\'s microstructure. There is a conclusion that for the cortical bone, the greatest cause of variability in Young\'s Modulus is due to the orientation of the collagen fibers. Recent works state that plexiform samples show greater values for the Young\'s Modulus than osteonal samples. A rack to sustain the samples was built according to the ASTMD970M86&#9491 Standards to optimize the three point bending test. The relevant aspects in the devices building were: the span between the supports and the supports and cross head cylindrical shapes. In the experimental part, 200 cortical bone samples were collected from 5 bovine tibiae, and each sample sizing (2x4x40) mm, approximately. For the samples collecting and embalming all the important cares were taken. The samples were collected from the anterior, posterior, lateral, medial, anterolateral, antero-medial, postero-lateral and postero-medial faces from diaphysis from tibiae in an area between 0.25L and 0.75L, measured from the distal extremity, where L is the total tibiae length. The sample sizes and the rack dimensions for the bending test followed the ASTMD970M86&#9491 Standards, indicated for plastic tests in three point bending. With the three point bending optimizing, the E value found were like the ones in literature. We conclude that the E values enhance from the epiphysis to the diaphysis and that smallest values appear in the anterior and posterior tibiae faces, while the greatest values appear in the lateral and medial faces.

Neste estudo fez-se um levantamento dos valores publicados para o Módulo de Young de amostras de osso cortical, oriundas de diferentes espécies e de ossos que desempenham diferentes funções. Os valores encontrados estão bastante dispersos e, procurando a causa da dispersão, encontrou-se inúmeros fatores. Destacaram-se os mais citados na literatura: velocidade de aplicação da carga; direção em que se ensaia a amostra; porosidade, mineralização e densidade; tamanho das amostras; posição das amostras no osso e microestrutura do osso. Concluiu-se que para o osso cortical, a maior causa da variabilidade no Módulo de Young se deve à orientação das fibras colágenas. Trabalhos mais recentes afirmam que amostras com estrutura plexiform apresentam maiores valores para o Módulo de Young que amostras com estrutura osteonal. Construiu-se um dispositivo (suporte das amostras) adequando-o à norma ASTMD790M86&#9491 com a finalidade de otimizar o ensaio de flexão em três pontos. Os aspectos relevantes da construção foram: distância entre os apoios e forma cilíndrica tanto para os apoios como para a cabeça da cruzeta. Na parte experimental, coletou-se 200 amostras de osso cortical de cinco tíbias bovinas, sendo a medida de cada amostra (2x4x40) mm, aproximadamente. Para a coleta e preservação das amostras tomou-se todos os cuidados preconizados como importantes. As amostras foram retiradas das faces anterior, posterior, lateral, medial, antero-lateral, antero-medial, postero-lateral e postero-medial das diáfises das tíbias num trecho situado entre 0,25L e 0,75L, medidos a partir da extremidade distai, onde L é o comprimento total da tíbia. O tamanho das amostras e as dimensões do suporte para o ensaio de flexão seguiram a norma ASTMD790M86&#9491, indicada para ensaio de plásticos em flexão em três pontos. Com a otimização do ensaio de flexão em três pontos, chegou-se a valores de E compatíveis com os da literatura. Concluiu-se que os valores de E crescem das epífises para a diáfise e que os menores valores aparecem nas faces anterior e posterior das tíbias enquanto que os maiores valores aparecem nas faces lateral e medial. / This study shows a survey of the published values for the Young\'s Modulus of cortical bone samples, from different species and from banes which perform different functions. The values found are very dispersed and, by several factors. The outstanding reasons, in the literature are: strain rate; direction in which the samples is tested; porosity; mineralization and density; sample size; sample position in the bone and the bone\'s microstructure. There is a conclusion that for the cortical bone, the greatest cause of variability in Young\'s Modulus is due to the orientation of the collagen fibers. Recent works state that plexiform samples show greater values for the Young\'s Modulus than osteonal samples. A rack to sustain the samples was built according to the ASTMD970M86&#9491 Standards to optimize the three point bending test. The relevant aspects in the devices building were: the span between the supports and the supports and cross head cylindrical shapes. In the experimental part, 200 cortical bone samples were collected from 5 bovine tibiae, and each sample sizing (2x4x40) mm, approximately. For the samples collecting and embalming all the important cares were taken. The samples were collected from the anterior, posterior, lateral, medial, anterolateral, antero-medial, postero-lateral and postero-medial faces from diaphysis from tibiae in an area between 0.25L and 0.75L, measured from the distal extremity, where L is the total tibiae length. The sample sizes and the rack dimensions for the bending test followed the ASTMD970M86&#9491 Standards, indicated for plastic tests in three point bending. With the three point bending optimizing, the E value found were like the ones in literature. We conclude that the E values enhance from the epiphysis to the diaphysis and that smallest values appear in the anterior and posterior tibiae faces, while the greatest values appear in the lateral and medial faces.

O corticóide é usado nas várias especialidades médicas por ser um fármaco de potente efeito anti-inflamatório e imunossupressor, no entanto, é capaz de produzir algumas alterações metabólicas quando administrado por uso prolongado. Desta forma o presente estudo teve como objetivo avaliar as possíveis alterações nas propriedades mecânicas de osso cortical e trabecular de coelhas albinas, quando submetidas à administração de corticoesteróide em altas doses e por tempo prolongado, através de ensaio mecânico de flexão em três pontos em tíbia e fêmures avaliados como estrutura, além de ensaios mecânicos em corpos de prova por flexão em três pontos em fêmures e compressão em vértebras (L5). Para o estudo foram utilizados 39 animais, divididos aleatoriamente em dois grupos, experimental (GE) e controle (GC). Estes grupos foram divididos em quatro subgrupos, sendo 2 experimentais e 2 controles. Na investigação estrutural foram avaliadas as tíbias e fêmures direito por ensaios mecânicos de flexão em 3 pontos, e na investigação como material foram realizados ensaios mecânicos de flexão em 3 pontos para fêmures e compressão para vértebras (L5) através de corpos de prova. A metodologia utilizada para esta pesquisa foi igual para todos os animais, no entanto, o grupo experimental foi administrado durante 21 dias com o medicamento metilprednisolona (Solumedron) diluída em solução salina numa proporção de 2 mg/Kg/dia, e o grupo controle foi somente administrada solução salina na mesma dosagem. Todos os ensaios mecânicos foram realizados na Máquina Universal de Ensaio do Laboratório de Bioengenharia - FMRP/USP. Durante os ensaios foram registrados os valores das deflexões e as respectivas cargas aplicadas, sendo posteriormente confeccionadas curvas carga versus deflexão para cada osso ensaiado. As propriedades mecânicas determinadas para os fêmures e tíbias analisadas de forma estrutural foram: a carga aplicada no limite de proporcionalidade, deflexão no limite de proporcionalidade, carga máxima, rigidez e a resiliência de cada osso. Já para os fêmures e vértebras analisados como material ósseo, foram avaliados suas tensões máximas através da curva carga versus deflexão. Comparações estatísticas foram realizadas entre os resultados encontrados, através do teste T-Student, com nível de significância estabelecido em 5% para todos os parâmetros analisados. Nas análises estatísticas entre os grupos investigados não foram observadas diferenças significativas em nenhuma das comparações, porém observou-se ao final deste estudo uma perda de peso corporal significativa do grupo experimental. Desta forma foi evidenciado através dos resultados encontrados nesta pesquisa que as propriedades mecânicas investigadas não apresentaram alterações significativas com o protocolo de administração de medicamento, sugerindo-se que novos experimentos sejam realizados, com modificações de dosagem e tempo de aplicação. / Corticoteroids are used in many clinical conditions because they present strong anti-inflammatory and imunessupressor activities. But, at the same time, they can cause many metabolic alterations and side effects mainly when there is prolonged. In the present research we studied the possible alterations caused by steroids on the mechanical properties of lamellar and trabecular bone of rabbits. The mechanical properties were assessed by bending tests performed on intact femurs and tibial as well as in samples of cortical bone. Compression tests were performed in L5 vertebral. Thirty-seven female rabbits were randomly distributes in one experimental group (EG-animals) and control (CG animals). Such groups were divided into four subgroups: two experimentals and two controls. The experimental animals received 2mg/kg/day of methylprednisolone (Solumedron ® ) during three weeks. The control animals received the same volume of intramuscular injections of saline, once a day, during three weeks. From the load x deformation curves the load and deflexion were obtained at the yielding point. The ultimate load as well as resilience were also obtained for the intact bones. When the specimens were analysed the ultimate tension was determined. The statisitical analyses did not show any difference between treated and untreated animals for the mechanical properties. But the treated animals showed a significant loose of body weight. We ful that such results require a deepening in the investigation.

O corticóide é usado nas várias especialidades médicas por ser um fármaco de potente efeito anti-inflamatório e imunossupressor, no entanto, é capaz de produzir algumas alterações metabólicas quando administrado por uso prolongado. Desta forma o presente estudo teve como objetivo avaliar as possíveis alterações nas propriedades mecânicas de osso cortical e trabecular de coelhas albinas, quando submetidas à administração de corticoesteróide em altas doses e por tempo prolongado, através de ensaio mecânico de flexão em três pontos em tíbia e fêmures avaliados como estrutura, além de ensaios mecânicos em corpos de prova por flexão em três pontos em fêmures e compressão em vértebras (L5). Para o estudo foram utilizados 39 animais, divididos aleatoriamente em dois grupos, experimental (GE) e controle (GC). Estes grupos foram divididos em quatro subgrupos, sendo 2 experimentais e 2 controles. Na investigação estrutural foram avaliadas as tíbias e fêmures direito por ensaios mecânicos de flexão em 3 pontos, e na investigação como material foram realizados ensaios mecânicos de flexão em 3 pontos para fêmures e compressão para vértebras (L5) através de corpos de prova. A metodologia utilizada para esta pesquisa foi igual para todos os animais, no entanto, o grupo experimental foi administrado durante 21 dias com o medicamento metilprednisolona (Solumedron) diluída em solução salina numa proporção de 2 mg/Kg/dia, e o grupo controle foi somente administrada solução salina na mesma dosagem. Todos os ensaios mecânicos foram realizados na Máquina Universal de Ensaio do Laboratório de Bioengenharia - FMRP/USP. Durante os ensaios foram registrados os valores das deflexões e as respectivas cargas aplicadas, sendo posteriormente confeccionadas curvas carga versus deflexão para cada osso ensaiado. As propriedades mecânicas determinadas para os fêmures e tíbias analisadas de forma estrutural foram: a carga aplicada no limite de proporcionalidade, deflexão no limite de proporcionalidade, carga máxima, rigidez e a resiliência de cada osso. Já para os fêmures e vértebras analisados como material ósseo, foram avaliados suas tensões máximas através da curva carga versus deflexão. Comparações estatísticas foram realizadas entre os resultados encontrados, através do teste T-Student, com nível de significância estabelecido em 5% para todos os parâmetros analisados. Nas análises estatísticas entre os grupos investigados não foram observadas diferenças significativas em nenhuma das comparações, porém observou-se ao final deste estudo uma perda de peso corporal significativa do grupo experimental. Desta forma foi evidenciado através dos resultados encontrados nesta pesquisa que as propriedades mecânicas investigadas não apresentaram alterações significativas com o protocolo de administração de medicamento, sugerindo-se que novos experimentos sejam realizados, com modificações de dosagem e tempo de aplicação. / Corticoteroids are used in many clinical conditions because they present strong anti-inflammatory and imunessupressor activities. But, at the same time, they can cause many metabolic alterations and side effects mainly when there is prolonged. In the present research we studied the possible alterations caused by steroids on the mechanical properties of lamellar and trabecular bone of rabbits. The mechanical properties were assessed by bending tests performed on intact femurs and tibial as well as in samples of cortical bone. Compression tests were performed in L5 vertebral. Thirty-seven female rabbits were randomly distributes in one experimental group (EG-animals) and control (CG animals). Such groups were divided into four subgroups: two experimentals and two controls. The experimental animals received 2mg/kg/day of methylprednisolone (Solumedron ® ) during three weeks. The control animals received the same volume of intramuscular injections of saline, once a day, during three weeks. From the load x deformation curves the load and deflexion were obtained at the yielding point. The ultimate load as well as resilience were also obtained for the intact bones. When the specimens were analysed the ultimate tension was determined. The statisitical analyses did not show any difference between treated and untreated animals for the mechanical properties. But the treated animals showed a significant loose of body weight. We ful that such results require a deepening in the investigation.

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 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.

The self-compacting concrete (SCC) has been characterized as a great evolution in the concrete technology, being able to fill all empty spaces of the formwork and selfcompacting only by action of its own weight. If steel fibers are added to SCC, without prejudice its properties in the fresh state, new advantages and possibilities of applications will provide concretes more efficient. In this context, a SCC with addition of industrial waste is used, and steel fibers with l/d ratio equal to 50 are incorporated, in a volume fraction of 1%, in order to assess the behavior of reinforced self-compacting concrete beams, with and without the addition of steel fibers, subject to normal and tangential stresses, and compare them with the behavior of conventional reinforced concrete beams. For that, were made reinforced concrete beams of dimensions (12,5 x 23,5 x 132) cm, which were tested by four-point bending, to the 28 days of age. To compare the results, were produced conventional concretes of different compositions, with and without steel fibers. The tests results in the fresh state shown that was possible the obtaining of concrete with self-compacting properties, even with the addition of steel fibers, from a mix already existent of SCC. The addition of the steel fibers to the SCC promoted slight gain in the load capacity of the beam, with lower displacements in the middle span, lower deformations in the reinforcement bars and improved cracking control, compared to the others beams produced with concrete compacted by vibration, with and without steel fibers. / O concreto auto-adensável (CAA) vem se caracterizando como uma grande evolução na tecnologia do concreto, sendo capaz de preencher todos os espaços vazios da fôrma e adensar-se apenas pela ação de seu peso próprio. Se ao CAA adicionam-se fibras de aço, sem prejuízo de suas propriedades no estado fresco, novas vantagens e possibilidades de aplicação proporcionarão concretos mais eficientes. Dentro desse contexto, um CAA com adição de resíduo industrial é usado, e fibras de aço com relação l/d = 50 são incorporadas, em uma fração volumétrica de 1%, com intuito de avaliar o comportamento de vigas de concreto auto-adensável armado, com e sem o reforço de fibras de aço, submetidas às solicitações normais e tangenciais, e compará-las com o comportamento de vigas de concreto armado convencional. Para isso, foram confeccionadas vigas de concreto armado de dimensões (12,5 x 23,5 x 132) cm, as quais foram ensaiadas por flexão a quatro pontos, aos 28 dias de idade. Para comparação dos resultados, foram produzidos concretos convencionais de diferentes composições, com e sem a adição das fibras de aço. Os resultados dos ensaios no estado fresco mostraram que foi possível a obtenção de concreto com propriedades auto-adensáveis, mesmo com adição de fibras de aço, a partir de uma dosagem de CAA já existente. A adição das fibras de aço ao CAA promoveu sensível ganho na capacidade resistente da viga, com menores flechas, menores deformações das armaduras, longitudinal e transversal, e melhorado controle da fissuração, em comparação às demais vigas produzidas com concretos adensados por vibração, com e sem fibras de aço.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T15:51:00Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO GALDINO JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 6213176 bytes, checksum: 50d50ccb2736f335fb4e52475cb149f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T15:51:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO GALDINO JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 6213176 bytes, checksum: 50d50ccb2736f335fb4e52475cb149f7 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / O crescente desenvolvimento de materiais compósitos reforçados nos últimos anos tem propiciado novas alternativas para solucionar diversos problemas acerca da necessidade de novos materiais com combinações de propriedades. Para utilizarmos tais materiais, devemos realizar vários ensaios mecânicos, como: tração, compressão, flexão e principalmente de impacto. Para isso, foram realizados estudos específicos sobre materiais compósitos e impactos em estruturas laminadas. Através desses estudos e de um levantamento do estado da arte acerca do projeto de diversas máquinas de impacto por queda de peso, foi projetada e fabricada uma máquina de impacto por queda de peso para materiais compósitos de simples concepção. A máquina desenvolvida possui um intervalo de energia de impacto entre 20J e 96J, obtida através de variação da massa de queda de impacto. Foi desenvolvido também um sistema instrumentação para aquisição da força de impacto e da energia absorvida pelo corpo de prova, além de um sistema anti rebote eletromecânico. Para a validação do equipamento foram realizados ensaios de impacto por queda de peso em placas compósitas de fibra de vidro com 8, 10, 12 e 14 camadas e analisado os danos causados nas mesmas, através de software de análise de imagem. A partir de um software de análise de vídeo foi possível calcular a velocidade de impacto e a energia de impacto nos ensaios e comparar com o método teórico e o instrumentado. / The increasing development of reinforced composite materials in recent years has provided new alternatives to solve various problems about the need for new materials with combinations of properties. For such materials we use, we conduct various mechanical tests, such as tensile, compression, bending and mainly impact. For this, specific studies on composite materials, and impact on laminate structures were performed. Through these studies and a survey of state of the art about the project in several of drop impact weight machines, is designed and manufactured a machine to drop impact weight for composites of simple design. The machine has developed a range of impact energy of 20J, and 96J, obtained by varying the mass of the drop impact. One instrumentation system for the acquisition of the impact force and energy absorbed by the specimen was also developed, and an anti rebound electromechanical system. To validate the equipment impact tests were performed by weight loss in composite plates with glass fiber 8, 10, 12 and 14 layers and analyzed the damage caused in the same via image analysis software. From a software video analysis it was possible to calculate the impact velocity and impact energy in the tests and compare with the theoretical method and instrumented.