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.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissASS.pdf: 3030488 bytes, checksum: a4d23b016b1767d42942fdad295c0fe1 (MD5) Previous issue date: 2006-09-01 / Universidade Federal de Minas Gerais / The behaviour of reinforced concrete precast beams is strongly influenced by the flexural stiffness of its beam-column connections, wherein there is interdependence between the nonlinearity of the moment-curvature relationship along the beam and the non-linearity of the moment-rotation relationship of the beam-column connections. In most of the existing researches on semi-rigid connections in precast structures, the main focus lays on the characterization of the flexural stiffness by performing experimental tests on isolated models of beam-column connections instead of tests on sub-frames, comprising beam and connections. In this research an experimental procedure was developed, wherein different theoretical equations based on the fixity factor of the connections were combined, allowing the integration between the stiffness of the reinforced concrete beam with the flexural stiffness of the beam-column connections. Therefore, by using this procedure it was possible to evaluate the semi-rigid behaviour of the beam-column connection, highlighting the possibility of carrying out just one test for the precast beam with its connections. The analyses of the experimental results indicate that the studied connection was capable of absorbing around 53% of the elastic beam-end moment at the ULS, compared with the situation of a full restrained connector, implying the increase of 170% of the positive mid-span moment of the beam. This level of semi-rigid behaviour for the beam-column connection can affect the global stability of skeletal precast concrete structures with more than five storeys in height. For this reason, the present research shows the need for further studies with the purpose of enhancing the analysis and the design of precast concrete structures for multi-storey buildings. / O comportamento das vigas pré-moldadas de concreto armado é fortemente influenciado pela rigidez à flexão das ligações viga-pilar, existe uma interdependência entre a não linearidade da relação momento-curvatura ao longo da viga pré-moldada com a não linearidade da relação momento-rotação nas ligações viga-pilar. A maioria das investigações experimentais existentes sobre ligações semi-rígidas em estruturas pré-moldadas, tanto na literatura nacional quanto internacional, têm enfatizado seus estudos na caracterização da rigidez à flexão de maneira isolada, não realizando ensaios do comportamento conjunto das vigas pré-moldadas com as suas ligações. Desenvolve-se nesta pesquisa um procedimento experimental onde se procurou integrar diversos equacionamentos teóricos com base no fator de restrição aos giros na ligação, os quais permitiram integrar parâmetros de rigidez da ligação e da viga. Desta forma, com base nos resultados experimentais em um único ensaio de um modelo de viga com ligações viga-pilar, foi possível se estimar o engastamento parcial nas ligações viga-pilar. A partir dos resultados experimentais, a ligação viga-pilar foi capaz de absorver cerca de 53% dos momentos elásticos na extremidade da viga, havendo assim um acréscimo de 170% no momento positivo no centro da viga para a situação de projeto no ELU. Este engastamento parcial pode afetar sensivelmente a estabilidade global de estruturas pré-moldadas com mais de 5 pavimentos. Por esta razão, o presente estudo aponta para a necessidade de mais pesquisas nesta área, com o objetivo de possibilitar projetos mais adequados e seguros de estruturas pré-moldadas em esqueleto para múltiplos pavimentos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMNK.pdf: 4268420 bytes, checksum: 50c2feaa3b1252323d08d023d64588ae (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / The present research deals with the study of continuity in slab-beam-column connections in precast concrete structures, wherein an experimental investigation about the contribution of longitudinal reinforced bars, passing on the side of the column in the top of the slab, on the connector flexural stiffness. For this study, a beam-to-column connection was selected, comprising concrete corbel with dowel bars and continuity reinforced bars passing trough the column and fulfilling of grout in the interface of the connection. Two tests were carried out for the characterization of the moment-rotation relationship of two different connection prototypes, one with 100% of the continuity reinforced bars passing trough the column and another with 50% trough the column and 50% in the laterals. The experimental results indicate that bars passing on both sides of the column enhanced the moment-rotation relationship for the second prototype, being even more significant for the serviceability stage. However, rotations at the beginning of plasticization of the moment-rotation curve were close for the two prototypes. The results indicate that the transverse reinforcement between the slab and the beam was capable of mobilizing the external longitudinal bars at the same time of the internal longitudinal bars, passing through the column. Additionally, this reinforcement arrangement provided an increase of the cracking control within the connection zone at the end of the beam / No presente trabalho foi estuda a continuidade em ligações laje-viga-pilar em estruturas pré-moldadas de concreto com a realização de uma investigação experimental quanto à contribuição da parcela de armadura passante nas laterais do pilar na capa da laje, tanto para a rigidez à flexão quanto para o controle da fissuração. Para objeto de estudo, selecionou-se uma ligação viga-pilar com consolo de concreto e chumbador, com armadura de continuidade passante no pilar por meio de bainhas lisas preenchidas com graute. Foram realizados ensaios para a caracterização das ligações com dois modelos experimentais, sendo um com 100% da armadura de continuidade passando dentro do pilar e o segundo com 50% dentro do pilar e 50% nas laterais. Os resultados experimentais mostraram que as barras laterais ao pilar contribuíram para aumento da rigidez à flexão, principalmente para a fase de serviço, inferior à carga de projeto. Entretanto, as rotações relativas ao início da plastificação da relação momento-rotação foram próximas para os dois modelos. Acredita-se que o detalhamento empregado para armadura de costura entre a viga e a laje permitiu que as armaduras longitudinais dentro e fora do pilar fossem mobilizadas de forma conjunta, tanto na fase de serviço quanto para a fase de projeto, promovendo um controle efetivo da fissuração na região da ligação

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-23Bitstream added on 2014-06-13T20:25:49Z : No. of bitstreams: 1 michida_sma_dr_sjc.pdf: 2344259 bytes, checksum: b8cbeae3d13fd34243d34d756ed1ce82 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste estudo avaliou-se a influência do tratamento de superfície para cimentação na resistência à flexão de 4 pontos de zircônia tetragonal policristalina estabilizada por óxido de ítrio (Y-TZP). Por meio de blocos pré-sinterizados de Y-TZP (InCeram 2000 YZ Cubes, Vita Zahnfabrik) foram confeccionadas 120 barras (20mm x 4mm x 1,2mm) de acordo com a norma ISO 6872:2008 e aleatoriamente divididas em 4 grupos: Grupo 1: silicatização (Cojet 30 μm) (n=29); Grupo 2: jateamento com óxido de alumínio (44 μm) (n=29); Grupo 3: ponta diamantada de granulação extra-fina (30 μm) (n=27); Grupo 4: (controle) sem tratamento de superfície (n=29). Em seguida, todas as amostras foram submetidas ao ensaio de flexão de 4 pontos (imersos em água destilada à 370C) em máquina de ensaio universal com velocidade de 0,5 mm/min até o rompimento das mesmas. A análise de difração de raios-X foi utilizada para determinar a transformação de fase. A microestrutura da Y-TZP e o padrão de tratamento de superfície foram analisados por meio de perfilometria óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os dados de resistência à flexão foram estatisticamente analisados por meio de ANOVA 1-fator, teste de Tukey HSD (α=0,05) e Weibull (m=módulo; σ0=resistência característica). As médias±desvio-padrão (MPa) foram os seguintes: G1:1207,1±229,7a; G2: 1369,7±272,3a; G3: 874,4±365,4b e G4: 1196,2±284,2a. Os valores de (m) e (σ0) foram: G1: 6,0 e 1300,28; G2: 5,9 e 1477,88; G3: 2,6 e 985,901 e G4: 4,5 e 1308,12. Concluiu-se que a utilização de pontas diamantadas de granulação extra-fina deve ser evitada nos procedimentos prévios à cimentação resinosa de Y-TZP / This study evaluated the influence of surface treatment on 4-point bending test of yttrium stabilized policristaline tetragonal zirconia (Y-TZP). From Y-TZP blocks (InCeram 2000 YZ Cubes, Vita Zahnfabrik) were obtained 120 bars (20mm×4mm×1.2mm) according to norm ISO 6872:2008 and randomly divided in 4 groups: Group 1: silicatization (Cojet 30 μm) (n=29); Group 2: sandblasting with aluminium oxide (44 μm) (n=29); Group 3: fine coarse diamond bur (30 μm) (n=27); Group 4: (control) without surface treatment (n=29). As follow, all samples were submitted to the 4-point bending test (immersed in distilled water at 370C) in an universal testing machine with cross-head speed of 0.5 mm/min until the rupture of the samples. X-ray diffraction analysis was utilized to quantify the monoclinic phase. The microstructure of Y-TZP and pattern of surface treatment were analyzed by optic profilometer and scanning electron microscopy. The data of flexural strength (σ4p) were statistically analyzed by 1-factor ANOVA, Tukey HSD (α= 0.05) and Weibull (m= modulus, σ0 = characteristic strength). The mean±standard deviation (MPa) were the following: G1:1207.1±229.7a; G2: 1369.7±272.3a; G3: 874.4±365.4b and G4: 1196.2±284.2a. The values of (m) and (σ0) were: G1: 6.0 and 1300.28; G2: 5.9 and 1477.88; G3: 2.6 and 985.901 and G4: 4.5 and 1308.12. It was concluded that silicatization and sandblasting increased the flexural strength of Y-TZP, diminished the roughness of surface and present higher reliability for cementation of Y-TZP restorations

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The aim of this study was to investigate the effect of heat treatments on the flexural strength, surface roughness and crystalline structure of a leucite reinforced glass ceramic (IPS Empress CAD, Ivoclar Vivadent, Liechtenstein). A hundred fifty (150) discs were machined by CEREC inLab MC XL (Sirona, Alemanha) and distributed into five groups, n=30: C (control, no heat treatment), A-575 (annealed at 575°C during 15 min, followed by slow cooling and furnace opening at 200°C), A-790 (annealed at 790°C during 15 min, followed by slow cooling and furnace opening at 200°C), G (glazed at 790°C during 1,5 min, followed by fast cooling - immediate furnace opening) and GM (modified glaze, at 790°C during 1,5 min, followed by slow cooling and furnace opening at 200°C). Biaxial flexural strength was determined by the piston-on-three ball test (ISO 6872/2008). Weibull modulus (m) and characteristic strength (σ0) were calculated from the results. The surface roughness (Ra and Rz) was measured before and after the treatments. One specimen from each group was used for X-ray diffraction. A-790 produced the highest values of fracture strength (211.7 MPa). The values of σ0 obtained for the other tested regimens (A-575: 167.9 MPa, GM: 157.7 MPa and G: 153.7 MPa) were lower than those from the control group (187.7 MPa). The value of m was statistically similar between the groups. All heat treatments were able to reduce the mean roughness (Ra) of the specimens. The mean amplitude (Rz), showed a significant reduction only for the groups submitted to the annealing treatments (A-575 e A-790). The X-ray diffraction analysis revealed no changes in the crystalline phase (tetragonal leucite) of the material after the different heat treatments. Variations in the size of the leucite crystallites after thermal cycles were not significant. Thus, high values of fracture strength and decreased surface roughness for a leucite reinforced glass ceramic are achieved by annealing above the glass transition (Tg=625 ± 20ºC) after machining. This regimen (A-790) was capable to produce favorable structural reorganization of the material, without modifying its original crystalline structure. Annealing bellow the glass transition (A- 575) and thermal cycle for glazing (G and GM) significantly reduced the strength of the material. / A proposição deste estudo foi investigar o efeito de tratamentos térmicos na resistência flexural biaxial, na rugosidade superficial e na estrutura cristalina de uma vitrocerâmica reforçada por leucita (IPS Empress CAD, Ivoclar Vivadent, Liechtenstein). Para tanto, 150 discos foram obtidos por usinagem em equipamento CEREC inLab MC XL (Sirona, Alemanha) e distribuídos em cinco grupos, de n=30: C (controle, sem tratamento térmico), A-575 (annealing à 575°C por 15 min, seguido de resfriamento lento com abertura do forno em 200°C), A-790 (annealing à 790°C por 15 min, seguido de resfriamento lento com abertura do forno em 200°C), G (glazeamento à 790°C por 1,5 min, seguido de resfriamento rápido com abertura imediata do forno) e GM (glazeamento modificado à 790°C por 1,5 min, seguido de resfriamento lento com abertura do forno em 200°C). A resistência flexural dos discos foi determinada pelo teste piston-on-three ball, conforme normas da ISO 6872/2008 e os dados submetidos à análise de Weibull para cálculo do módulo de Weibull (m) e da resistência característica (σ0). A rugosidade superficial (Ra e Rz) antes e após os tratamentos foi mensurada. Um espécime de cada grupo foi utilizado para difração de raios-X. O regime A-790 produziu os maiores valores de resistência à fratura (211,7 MPa). Os valores de σ0 promovidos pelos demais ciclos testados (A-575: 167,9 MPa, GM: 157,7 MPa e G: 153,7 MPa) foram inferiores aos do grupo controle (187,7 MPa). O valor de m não diferiu significativamente entre os grupos. Todos os tratamentos térmicos foram capazes de reduzir a rugosidade média (Ra) dos espécimes. Já os valores de amplitude média do perfil (Rz), apresentaram redução significativa apenas para os grupos submetidos à annealing (A-575 e A-790). A análise de difração de raios-x revelou não ter havido mudanças de fase cristalina (leucita tetragonal) do material após os tratamentos térmicos. As alterações no tamanho dos cristalitos de leucita após a realização dos ciclos térmicos não foram expressivas. Sendo assim, maiores valores de resistência à fratura e diminuição da rugosidade superficial para uma vitrocerâmica reforçada por leucita puderam ser conseguidos através de annealing acima da transição vítrea (Tg=625 ± 20ºC) após a usinagem. Tal regime (A-790) foi capaz de produzir reorganização estrutural favorável do material, sem contudo modificar sua estrutura cristalina original. Annealing abaixo da transição vítrea (A-575) e regimes de glazeamento (G e GM) reduziram significativamente a resistência do material.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06176.pdf: 9306804 bytes, checksum: c8d5e9d8cf888b1ed0725717af3c2309 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elton G dos Reis.pdf: 2166812 bytes, checksum: 384c9af44058a93b40c48b5b2bf1e226 (MD5) Previous issue date: 2012-12-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to characterize the mechanical properties of the fiber and taquaralixa (Merostachys sp.) composites with polyester and epoxy matrixes by means of tensile, pull out and flexural tests. Initially, the stalks of taquara went through a drying process to determine the moisture content. Afterwards, the taquara sticks were chemically treated with a solution of sodium hydroxide 10% w/w and hydrogen peroxide 10% v/v, causing softening of the sticks that later were crushed with a rolling machine, in order to partially remove lignin and separate the fibers. To determine the tensile strength of the fiber, tensile tests were performed. And fiber was tested by means of pull out test for determining the shear stress and critical length in the polyester and epoxy matrixes. An optic microscope and an application software were used to determine the cross-sectional area and the perimeter of the fiber. Composites with long fibers and matrixes of polyester and epoxy were prepared through the compression molding process. The fiber concentrations used in the polyester matrix were: 40, 60, 70 and 75% w/w; and for the epoxy matrix 40, 60 and 75% w/w of fiber were used. Composites with random and short fibers were produced with epoxy matrix. Fibers with 13 mm in length were used at the concentrations of 50 and 60% w/w; fibers with 25 mm in length at concentrations of 50 and 60% w/w and fibers with 60 mm in length at a concentration of 50% w/w. Flexural tests were performed for the composites and it was possible to determine the flexural stress, Young s Modulus, strain and density for each specimen. From the results of the long fibers composites and using the values of tensile and strain within the linear region, the Young s modulus of the fiber was estimated through interpolation of the rule of mixtures lower limit and Halpin-Tsai equations. For the results of composites with random and short fibers together with the results of composites with long fibers and epoxy matrix, the rule of mixtures lower limit equation was interpolated in order to obtain an estimate of the Young s modulus or tensile strength in function of the volumetric fraction and fiber length. With the results of tensile strength, Young s modulus and density, it was possible to perform a comparison among the mechanical properties of wood Angicovermelho (Anadenanthera peregrina), Peróba-rosa (Aspidosperma polyneuron), Piquiá (Caryocar villosum) and Eucalipto (Eucalyptus Grandis and Citriodora). Composites with long fibers and composites with 60 mm in lenght of fibers presented superior properties in comparison to these woods. / Este trabalho teve como objetivo caracterizar as propriedades mecânicas da fibra e os compósitos de fibra de taquara-lixa (Merostachys sp.) com matriz poliéster e epóxi por meio de ensaios de tração, pull out e flexão de três pontos. Inicialmente, os colmos da taquara passaram por um processo de secagem para a determinação do teor de umidade. Em seguida, os gravetos da taquara foram tratados quimicamente com solução de hidróxido de sódio a 10% m/m e peróxido de hidrogênio a 10% v/v que provocou o amolecimento dos gravetos que na sequência foram esmagados com auxílio de uma calandra, com o objetivo de retirar parcialmente a lignina e separar as fibras. Os ensaios de tração da fibra foram realizados para a determinação da tensão de ruptura. E ensaios de pull out da fibra foram realizados para a determinação da tensão cisalhante de ruptura e comprimento crítico nas matrizes poliéster e epóxi. Para a determinação da área transversal e perímetro da fibra foi utilizado um microscópio óptico e um aplicativo de tratamento de imagem. Compósitos com fibras longas e matrizes de poliéster e epóxi foram confeccionados por meio do processo de moldagem por compressão. As concentrações de fibras utilizadas para a matriz poliéster foram 40, 60, 70 e 75% m/m e para a matriz epóxi foram 40, 60 e 75% m/m. Compósitos com fibras curtas e aleatórias também foram produzidos com matriz epóxi. Foram utilizadas fibras com 13 mm de comprimento nas concentrações de 50 e 60% m/m de fibra, 25 mm de comprimento nas concentrações de 50 e 60% m/m e 60 mm de comprimento na concentração de 50% m/m. Ensaios de flexão de 3 pontos foram realizados para os compósitos, e determinou-se a tensão de flexão, o módulo de elasticidade, a deformação e a massa específica para cada corpo de prova. A partir dos resultados obtidos dos compósitos com fibras longas e utilizando-se os valores de tensão e deformação dentro do regime linear, foi possível estimar o módulo de elasticidade da fibra por meio da interpolação das equações da regra das misturas limite inferior e equação de Halpin-Tsai. Para os resultados dos compósitos com fibras curtas e aleatórias juntamente com os resultados dos compósitos com fibras longas e matriz epóxi foi interpolada a equação da regra das misturas limite inferior com o objetivo de obter uma estimativa do módulo de elasticidade ou da tensão de flexão em função da fração volumétrica, e comprimento da fibra. Com os resultados de tensão de flexão, módulo de elasticidade e massa específica foi possível realizar uma comparação em relação as propriedades mecânicas das madeiras Angico-vermelho (Anadenanthera peregrina), Peróba-rosa (Aspidosperma Polyneuron), Piquiá (Caryocar villosum) e Eucalipto (Eucaliptus Citriodora e Grandis). Os compósitos com fibras longas e fibras curtas de 60 mm apresentaram propriedades superiores em comparação com estas madeiras.

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.

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

A substituição do aço pela armadura não metálica objetiva o aumento da durabilidade de estruturas sujeitas à corrosão e a campos eletromagnéticos. Mas, a inserção de um novo material na construção civil demanda especificação de sua composição, comportamento e procedimentos de sua utilização. Este trabalho analisa o comportamento à flexão de vigas de concreto armadas com barras não metálicas. Para esta finalidade foram realizados, uma revisão bibliográfica considerando os trabalhos publicados desde o início das pesquisas até os mais recentes e ensaios dos materiais e de vigas de concreto armado. Os ensaios de determinação das propriedades das barras da armadura não metálica de GFRP (glass fiber polymer – polímero reforçado com fibra de vidro) englobam a determinação do diagrama tensão-deformação e capacidade resistente. As vigas armadas com barras de GFRP foram ensaiadas à flexão em quatro pontos e os resultados comparados com o de uma viga armada com barras de aço CA-50 também ensaiada a flexão. Nos modelos pôde-se perceber a influência das propriedades das barras de GFRP no comportamento geral da estrutura. Por exemplo, as grandes deformações nas barras longitudinais e os deslocamentos dos modelos foram determinados pelo baixo módulo de elasticidade das barras de GFRP. É evidente a necessidade de continuação dos estudos envolvendo barras de GFRP. Estas pesquisas poderão desenvolver meios de se utilizar as propriedades do material em favor do melhor funcionamento da estrutura / Steel reinforcement replacement aims an increase at the durability of structures with corrosion and electrical magnetic problems. But, inserting a new material at the civil construction industry demands specifications of its composition, behavior and procedures for its utilization. This work is a flexural behavior analysis of reinforced concrete beams reinforced with GFRP bars. To make this, a technical literature research was made considering the pioneer until the most recent researches, and components and concrete reinforced beams tests were done. GFRP bars properties tests went from the determination of its strains X stress diagram to its tension resistance. GFRP reinforced beams were submitted to four points flexural tests and the results compared with a CA-50 steel reinforced beam also submitted to the flexural test. The specimens showed the influence of GFRP properties at the behavior of the structure. For example, longitudinal bars large strains and the large displacement of the beam were determined by GFRP bars low longitudinal elastic modulus. Continuing the studies evolving GFRP bars is certainly a need. New researches might be able to design a way to use the composite properties to improve the structure behavior