L'objectif dans cette recherche expérimentale est de contribuer à la compréhension des phénomènes de l'endommagement et de la fissuration dans les sols argileux saturés sous chargement hydrique (dessiccation) et mécanique (chemins de contrainte). L'étude mécanique est axée sur l'identification des propriétés élastiques du matériau endommagé sous chargement triaxial à différents niveaux et chemins de contrainte. Les principaux points traités étaient, l'influence de la contrainte de consolidation (p'ic), du degré de surconsolidation (OCR) et du chemin de contrainte sur la vitesse d'onde de compression. Les résultats montrent que les propriétés élastiques sont affectées et évoluent avec la déformation. La contractance semble augmenter la vitesse d'onde de compression à mesure que p'ic croît et densifie le matériau. En revanche, la dilatance semble plutôt diminuer la vitesse d'onde de compression. Par ailleurs, différents chemins triaxiaux conduits à un niveau de contrainte donné ont montré que les vitesses d'onde sont très proches si les chemins sont normalement consolidés. Les vitesses sont proches également si les chemins sont surconsolidés. En revanche, à un même état de contrainte, la vitesse d'onde est différente si on compare un chemin normalement consolidé avec un chemin surconsolidé. La deuxième partie de l'étude porte sur une analyse approfondie des mécanismes d'amorçage et de propagation des fissures sous dessiccation libre et contrôlée d'une argile initialement saturée. L'analyse via la corrélation d'images numériques (CIN) a permis, en premier lieu, une caractérisation multiéchelle du phénomène de retrait opéré au cours du séchage. Différents phénomènes ont été identifiés : le phénomène de relaxation, caractérisé par un changement de signe de la déformation locale extension / compression, le mécanisme de fissuration par extension (mode I), identifié par la cartographie des directions des déformations principales. L'étude a été complétée par des essais de traction indirecte par flexion 3 points réalisés sur des poutrelles de kaolin K13 initialement soumises à différentes succions. L'effet de la succion initiale sur la résistance à la traction a donc été observé. Les résultats montrent que plus la succion initiale est élevée, plus la pente de la courbe de variations de la résistance à la traction est élevée. D'autre part, la déformation de la zone tendue de la poutrelle atteint sa valeur critique lorsque la contrainte atteint la résistance maximale à la traction de l'argile / The objective of this experimental research is to contribute to understanding phenomena of damage and cracking in saturated clay soils under hydric loading (desiccation) and mechanical loading (stress paths). Mechanical study focuses on identifying the elastic properties of the damaged material under triaxial loading at different levels and stress paths. The main issues were the influence of; the consolidation stress (p'ic), the overconsolidation ratio (OCR) and the stress path on the compression wave velocity. The results show that the elastic properties are affected and evolve with strain. Contractancy appears to increase the compression wave velocity as p'ic increase and densifies the material. However, dilatancy seems rather decrease the compression wave velocity. Moreover, various triaxial paths performed at a given stress level showed that the wave velocities are very close if the paths are normally consolidated. Velocities are also close if the paths are overconsolidated. However, at the same stress state, the wave velocity is different when comparing a normally consolidated path with an overconsolidated path. The second part of the study focuses on a thorough analysis of the cracks' initiation and propagation mechanisms under free and controlled desiccation on initial saturated clay. Analysis via the digital image correlation (DIC) allowed, first, a multi-scales characterization of the shrinkage phenomenon operated during drying. Different phenomena were identified; the relaxation phenomenon characterized by a change of the local strain's sign extension / compression, the cracking mechanism by extension (mode I) identified by the map of the directions of the principal strains. The study was completed with indirect tensile tests by bending performed on kaolin k13 beams initially submitted to different suctions. The effect of the initial suction on the tensile strength has been observed. The results show that more the initial suction is high, the greater the slope of the curve of changes in the tensile strength is high. On the other hand, strain of the tension zone of the beam reaches its critical value when the stress reaches the maximum tensile strength of the clay

Cette thèse contribue à la modélisation de la variabilité spatiale de la résistance à la traction des structures en béton, à différentes échelles, et son influence sur la fissuration du béton. En particulier, une loi d'effet d'échelle et des champs aléatoires sont utilisés à l'aide de deux approches:D'une part, une approche analytique probabiliste de la méthode Weakest Linkand Localization (WL2) est proposée. Cette méthode estime la distribution de la résistance à la traction, à différentes échelles, en tenant compte des redistributions des contraintes autour du point le plus faible. Cela dépend d'une longueur d'échelle, dont l'identification est discutée. Cette longueur d'échelle explique le caractère aléatoire de la résistance à la traction du béton.D'autre part, une autre contribution de cette thèse est le développement d'une méthode Élément Fini Stochastique (EFS), utilisée pour modéliser l'effet d'échelle et la variabilité spatiale de la résistance à la traction. La méthode consiste d'abord à définir un champ aléatoire, en utilisant la résistance à la traction réduite estimée à partir de l'approche analytique de WL2. Ensuite, des réalisations de champs aléatoires autocorrélées discrétisées sont générées. En outre, le choix des paramètres d'autocorrélations, utilisés pour définir les champs aléatoires, est discuté.L'applicabilité des deux méthodes est évaluée à l'aide de différentes séries expérimentales présentant des effets d'échelle particulièrement statistique. En outre, la méthode EFS est utilisée pour compléter le modèle EF simplifié de la maquette d'enceinte à double paroi VeRCoRs (échelle 1/3). Les incertitudes sur la résistance à la traction, à cette échelle, sont modélisées à l'aide d'un champ aléatoire autocorrelé indépendant à chaque levée. La propagation des incertitudes, à l'état initial, montre sa pertinence dans l'estimation des positions de fissures. / This thesis is a contribution to the modeling of the spatial variability of tensile strength of concrete structures, at different scales, and its influence on concrete cracking pattern. Particularly, a size effect law and random fields are used through two approaches:On the one hand, an analytical probabilistic approach of the Weakest Link and Localization (WL2) method is proposed. This method estimates the distribution of the tensile strength, at different scales, accounting for the stress redistributions around the weakest point.It depends on a scale length, whose identification is discussed. This scale length accounts for spatial randomness of the concrete tensile strengthOn the other hand, another contribution of this thesis is the development of a Stochastic Finite Element (SFE) method, used to model both size effect and the spatial variability of the tensile strength. The method consists first on defining a random field, using the mean tensile strength estimated from the analytical approach of WL2. Then, discretized autocorrelated random field realizations are generated. Moreover, the choice of autocorrelation parameters, used to define the random fields, is discussed.The applicability of both methods is evaluated using various experimental series exhibiting particularly statistical size effect. Furthermore, the SFE method is used to complete the simplified FE model of a 1/3 mock-up of a double-wall containment building. The uncertainties on the tensile strength, at this scale, are modeled using independent autocorrelated random field at each scale. Uncertainties propagation, at initial state, shows its pertinence in the estimation of crack positions.

L'acier maraging inoxydable MLX17, développé et élaboré par Aubert & Duval, est une nuance candidate pour des applications dans le domaine de l’aéronautique. Cette nuance possède un fort potentiel en termes de résistance mécanique qui dépasse celle des autres nuances inoxydables. Cependant, elle s’avère sensible à la vitesse de refroidissement après revenu, qui influence directement la ténacité. La recherche des origines scientifiques de la dégradation de la ténacité lorsque la vitesse de refroidissement après revenu diminue (refroidissement à l'air par rapport à un refroidissement à l'eau) constitue l’objectif majeur de cette thèse. Un suivi des modifications microstructurales de la nuance, selon différentes conditions de revenu a été réalisé. Une démarche intégrant différentes échelles d'observation (de l’échelle macroscopique jusqu'à l'échelle atomique) s’est imposée au vu de la complexité de la microstructure. Parallèlement, l’étude des propriétés mécaniques en traction et en résistance à la propagation brutale de fissure a été menée afin de s’attacher en permanence à corréler le comportement mécanique à l’évolution microstructurale observée pour les différentes conditions de revenu. Les analyses par dilatométrie et par sonde atomique tomographique ont permis de mettre en évidence la formation d’un complément de précipitation, à l'origine de la dégradation de la ténacité. Pour permettre une meilleure maîtrise du complément de précipitation et le rendre moins fragilisant, une modification des conditions de revenu a été proposée. Cette alternative a permis d'obtenir une amélioration du compromis résistance/ténacité. / The stainless maraging steel MLX17, produced and developed by Aubert & Duval, is a candidate for applications in the field of the aeronautics. This steel possesses a high potential in term of mechanical resistance that exceeds that of the other stainless steels. However, the fracture toughness of this grade proves to be sensitive to the cooling rate after aging, resulting of a dispersal of this property. The research of the scientific origins of the degradation of the fracture toughness by a decrease of the cooling rate (air cooling in comparison to water cooling) is the main objective of this thesis. The microstructure was observed for several aging conditions. An approach using various scales (from micrometric to atomic scale) was necessary because of the complexity of the microstructure. In parallel, the study of tensile mechanical properties and resistance to propagation of cracks was led. The aim was to correlate the mechanical behavior to the microstructural evolution observed for the aging conditions investigated. Microstructural analyses by dilatometry and atomic tomography probe have shown the formation of a complementary precipitation of the hardening phase, responsible of the fracture toughness deterioration. In order to have a better control of this additional precipitation and to make it less fragile, a modification of the aging conditions was proposed. This alternative enabled an improvement of the trade-offs between the high strength and the fracture toughness.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / É crescente o interesse nos materiais cerâmicos, devido as suas características como baixa massa específica e maior resistência a ambientes agressivos do que a maioria das ligas metálicas. Este trabalho tem o objetivo de produzir a partir de material descartado, cerâmicas em diferentes temperaturas de sinterização e avaliar a sua tensão de ruptura em ensaio de flexão de três pontos e a confiança desta medida. Devido ao custo de produzir pó de vidro, tanto pelo alto gasto de energia para fundir a matéria-prima como pelo consumo de minerais industriais, foi proposto utilizar vidro de para-brisa obsoleto reduzindo despesas operacionais e definindo um destino econômico e ambiental viável para estes rejeitos. A metodologia consistiu-se na obtenção do pó de vidro com características adequadas para ser conformado e sinterizado. Foram usadas duas composições e quatro tratamentos térmicos para obter oito materiais. Uma composição com apenas o pó oriundo da moagem de para-brisa e outra com este pó mais 4% de óxido de nióbio. A resistência à flexão dos produtos obtidos foi avaliada. Utilizou-se a estatística de Weibull para caracterizar estes resultados. Os resultados obtidos indicam que o material de composição pó de vidro e temperatura final de sinterização de 650C obteve a maior resistência mecânica entre os materiais sintetizados. A adição do óxido de nióbio provoca um decréscimo na resistência mecânica se comparada com o material sem a adição deste óxido. Entretanto, comparando as duas composições na mesma temperatura final de sinterização, a adição de óxido de nióbio provocou um aumento no módulo de Weibull, excetuando-se dois de oito materiais obtidos. As diferentes composições e temperaturas de sinterização afetaram as propriedades mecânicas dos materiais obtidos. / The growing interest in the materials in ceramics, is due to its characteristics such as low density and greater resistance to aggressive environments more than most metal alloys. This work aims to produce from discarded material, ceramics at different sintering temperatures and evaluate its resistance of three points bending and a confidence measure of this. Due to the cost of producing powdered glass, both on the high expenditure of energy to melt the raw material as the consumption of industrial minerals, it was proposed to use windshield obsolete for reducing operating costs and defining a viable economic and environmental fate for these tailings. The methodology consisted on getting the glass powder with adequate characteristics to be shaped and sintered. Two compositions and four thermal treatments were used to obtain eight materials. One with just the milling powdered of the windshield and another with this powder and 4 wt% niobium oxide powder. The flexural strength of the obtained products were evaluated. It was used the statistic of Weibull to characterize these results. The results indicate that the powder material glass composition and final sintering temperature of 650C got greater strength among the materials synthesized. The addition of niobium oxide causes a decrease in the mechanical strength compared with the material without addition of the oxide. However, comparing the two compositions in the same final sintering temperature, the addition of niobium oxide caused an increase in Weibull modulus, except for two of the eight materials obtained. The different compositions and the sintering temperatures modified the mechanical properties of the obtained materials.

Submitted by ANA FLÁVIA NUNES E REIS null (dra-anaflavia@uol.com.br) on 2016-01-26T19:16:31Z No. of bitstreams: 1 merged (4).pdf: 4937949 bytes, checksum: c052666784bd930ac4748e41040c73bd (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-01-28T13:31:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 reis_afn_me_sjc.pdf: 4937949 bytes, checksum: c052666784bd930ac4748e41040c73bd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T13:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 reis_afn_me_sjc.pdf: 4937949 bytes, checksum: c052666784bd930ac4748e41040c73bd (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi infiltrar sílica em uma cerâmica Y-TZP, avaliar seu efeito na resistência à flexão Biaxial, e na união com a porcelana feldspática. Para a análise da resistência à flexão foram confeccionados 180 discos de zircônia, 120 de 0,5mm e 60 com 1,2mm discos (14 mm de diâmetro). 90 discos foram infiltrados com sílica pelo método sol-gel em temperatura ambiente (n = 30). A espessura do disco foi de 1,2 mm para os espécimes controle (espécime sem porcelana, n = 30). O recobrimento por porcelana feldspática foi de duas espessuras (0,5mm e 1 mm) sobre a zircônia que tinha 0,5 mm. Os espécimes com porcelana foram polidos com lixas de carbeto de silício (SiC) de granulação # 400, 600, 800 e 1200. Obtivemos 6 grupos: dois monolíticos (ZR- Zircônia Monolítica sem infiltração e ZRI- Zircônia Monolítica Infiltrada) (controle) e quatro estratificados: ZRF 1,0 (0,5mm Zircônia coberta com 0,5 mm porcelana), ZRIF 1,0 (0,5 mm Zircônia infiltrada coberta com 0,5 mm de porcelana), ZRF 1,5 (0,5 mm Zircônia infiltrada coberta com 1,0 mm de porcelana) ZRIF 1,5- Zircônia infiltrada (0,5 mm Zircônia infiltrada coberta com 1,0 mm de porcelana). Após o ensaio de flexão biaxial em meio aquoso, foram determinados o módulo de Weibull (m) e resistência característica (σθ). Os fragmentos foram analisados em EDS, MEV, DRX e FTIR. A Dureza (H) e tenacidade a fratura foram analisadas pela nanoindentação, já o módulo elástico (E) por duas técnicas, nanoindentação e por impulso, e para avaliar a adesão entre a zircônia e a porcelana foi aplicado o Teste de Scratch. Foram modeladas 7 condições experimentais e analisados pelo método por elementos finitos. A zircônia monolítica infiltrada mostrou uma estrutura com grãos arredondados envoltos em uma matriz de sílica, e a presença de zircônia cúbica e tetragonal. O DRX revelou a formação de ZrSiO4 nos grupos infiltrados. Os grupos monolíticos apresentaram módulos de Weibull superiores aos dos grupos com porcelana. Com a análise (AEF) não houve diferença entre os grupos com a mesma espessura, já para o grupo recoberto com 0,5 mm de porcelana, os valores de tração e compressão foram maiores. A cerâmica infiltrada apresentou microestrutura diferente, e a adesão da porcelana à zircônia não-infiltrada foi superior à da zircônia infiltrada. / The objective was to infiltrate silica in a Y- TZP ceramics, evaluate its effect on resistance biaxial strenght, and the union with feldspathic porcelain. For the analysis of flexural strength were prepared zirconia discs 180, 120 and 60 of 0.5 mm to 1.2 mm disks (14 mm diameter). 90 discs were infiltrated with silica by the sol-gel method at room temperature (n = 30). The thickness of the disk was 1.2 mm for the samples control (no porcelain specimen, n = 30). The coating was feldspathic porcelain by two thicknesses (0.5 mm and 1 mm) of zirconia, which had 0.5 mm. Specimens with porcelain were polished with sandpaper silicon carbide (SiC) granulation # 400, 600, 800 and 1200. We obtained six groups: two monolithic (Zr-Zirconia Monolithic without infiltration and ZRI- Zirconia monolithic Infiltrated) (control) and four laminated ZRF 1.0 (0.5 mm zirconia covered with 0.5 mm porcelain), ZRIF 1.0 (0.5 mm infiltrated zirconia covered with 0.5 mm of porcelain), ZRF 1.5 (0.5 mm infiltrated zirconia covered with 1.0 mm of porcelain) ZRIF 1,5-infiltrated Zirconia (0.5 mm infiltrated zirconia covered with 1.0 mm of porcelain). After the biaxial bending test in an aqueous medium were determined Weibull modulus (m) and the characteristic strength (σθ). The fragments were analyzed by EDS, SEM, XRD and FTIR. The hardness (H) and fracture toughness were analyzed by nanoindentation, since the elastic modulus (E) by two techniques, nanoindentation and on impulse, and to evaluate the adhesion between the zirconia and porcelain was applied Scratch Test. 7 experimental conditions were modeled and analyzed by the finite element method. The infiltrated zirconia showed a monolithic structure with rounded grain wrapped in a silica matrix, and the presence of cubic and tetragonal zirconia. The XRD showed the formation of ZrSiO4 infiltrates in groups. The monolithic modules Weibull groups showed superior to porcelain groups. With the analysis (FEA) there was no difference between the groups with the same thickness, for now the group covered with 0.5 mm of porcelain, the tensile and compressive values were higher. The infiltrated ceramic showed different microstructure, and the accession of porcelain to non- infiltrated zirconia was higher than the infiltrated zirconia.

To develop a project sizing concrete pavement is necessary to know the mechanical properties and the different treatment processes of material to be used. This study aimed to analyze the mechanical properties such as flexural strenght, compressive strength, indirect tensile strength and static modulus of concrete paving. The three types of concrete were studied: An actual reference (typically used in paving, one with the addition of polypropylene fibers (common practice for floors), and a high strength concrete used to rapidly release the traffic. Different methods of curing were applied: chemical cure with and without the use of wet burlap bags (widely applied in pavements) and curing in a moist chamber (as recommended by standard). This evaluation of the mechanical properties for the concrete studied in different curing methods applied, showed that the microstructure of concrete is significantly interfering with the results, especially in cured concrete to track conditions (chemical cure without and with the placement of burlap sacks). Where factors such as the absorption and reabsorption of water evaporation to cement hydration, cracking the interface folder / aggregate, ambient conditions related to temperature and humidity, are interfering with the tensile strength in bending, compressive strength, indirect tensile strength and particularly in the static modulus and still, from the results obtained in this study and those reported by other authors who studied a high-strength concrete, it is possible to verify that there are particularities still unknown about the behavior of high strength concrete. / Para o desenvolvimento de um projeto de dimensionamento de pavimentos de concreto é necessário conhecer as propriedades mecânicas e os diferentes processos de tratamento do material a ser utilizado. Este trabalho teve por objetivo analisar as propriedades mecânicas, tais como, resistência à tração na flexão, resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade estático em concretos para pavimentação. Foram estudados os três tipos de concretos: um concreto referência, (tipicamente empregado em pavimentação, outro com a adição de fibras de polipropileno (prática comum em pavimentos) e um concreto de alta resistência, utilizado para rápida liberação ao tráfego. Diferentes métodos de cura foram aplicados: cura química com e sem a utilização de sacos de aniagem úmidos (largamente aplicados em pavimentos) e cura em câmara úmida (conforme preconizado por norma). A avalição das propriedades mecânicas para os concretos estudados, nos diferentes métodos de cura aplicados, mostrou que a microestrutura dos concretos, está interferindo de forma significativa nos resultados obtidos, principalmente nos concretos curados para condições de pista (cura química sem e com a colocação de sacos de aniagem), onde fatores como a absorção e reabsorção da água de evaporação para hidratação do cimento, a fissuração da interface pasta/agregado, as condições ambientes relacionadas à temperatura e umidade, estejam interferindo na resistência à tração na flexão, resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral e principalmente no módulo de elasticidade estático e ainda, a partir dos resultados obtidos na presente pesquisa e daqueles apresentados por outros autores que estudaram um concreto de alta resistência, é possível verificar que existem particularidades ainda desconhecidas sobre o comportamento do concreto de alta resistência.

[pt] Neste presente trabalho buscou-se avaliar a características de resistência ao cisalhamento e da relação sucção-umidade de um solo tropical maduro encontrado no campo experimental II da PUC-Rio, localizado na cidade do Rio de Janeiro. Para a determinação da resistência ao cisalhamento deste solo, foram executados ensaios de cisalhamento direto em amostras submersas utilizando equipamento convencional e ensaios de cisalhamento direto com sucção controlada em amostras com umidade natural. Os ensaios de cisalhamento direto com sucção controlada foram executados utilizando o equipamento desenvolvido na PUC-Rio por de Campos (1988), na qual utiliza a técnica de translação de eixos desenvolvida por Hilf (1956) para o controle da sucção aplicada. Para a determinação da relação sucção-umidade, foram realizados ensaios para a medição da sucção utilizando-se o método do papel filtro. Através dos resultados deste ensaio foi possível a determinação da curva característica do solo em estudo. Foram realizados também ensaios de compressão diametral a fim de se estabelecer uma relação entre a resistência à tração deste solo versus sua sucção. Através da análise dos resultados experimentais, foi possível a determinação da envoltória de resistência ao cisalhamento em 3 dimensões considerando a proposta de Fredlund et al. (1978), na qual se baseia na utilização das variáveis de tensão (tensão normal n - ua) e (ua - uw). / [en] In this present work one searched to evaluate the characteristics of shear strength and the suction-moisture relation of a tropical mature soil found in experimental field II of PUC-Rio, located in the city of Rio de Janeiro. For the determination of the shear strength of this soil, direct shear test in submerged samples using conventional equipment and direct shear tests with controlled suction in samples with natural moisture had been executed. The direct shear tests with controlled suction had been executed using the equipment developed in PUC-Rio for De Campos (1988), in which it uses the technique of translation of axles developed by Hilf (1956) for the control of the applied suction. Tests for the measurement of the suction which uses the filter paper method was carried through for the determination of the suction-moisture relation. Through the results of this test, the determination of the soil-water characteristic curve of this soil was possible. Diametrical compression test had also been carried through in order to establish a relation between the tensile strength of this soil versus its suction. Through the analysis of the experimental results, the determination of the shear strength envelope in tri-dimensions was possible considering the proposal of Fredlund et al. (1978), on which it bases on the use of the variables of tension (normal tension n - ua) and (ua - uw).

INTRODUÇÃO: O osso é um tecido dinâmico e a formação e reabsorção óssea são processos contínuos que promovem alterações durante toda a vida do organismo. O objetivo deste estudo transversal é estabelecer valores normais relacionadas com a idade, peso e altura, obtidos pela tomografia computadorizada quantitativa periférica de alta resolução (HR-pQCT) quanto à densidade mineral óssea volumétrica, microarquitetura, porosidade cortical e resistência óssea estimada por análise de elemento finito no rádio distal e na tíbia de uma população miscigenada de mulheres com idade entre 20 a 85 anos. MÉTODOS: Curvas de referências da densidade volumétrica (total, trabecular e cortical), estrutura óssea, porosidade cortical e parâmetros de elementos finitos no rádio distal e na tíbia foram calculados em 450 mulheres saudáveis, incluindo mais de 50 indivíduos para cada década. Modelos de regressão linear foram desenvolvidos para prever os valores das curvas normais medidos de acordo com a idade, peso e altura. RESULTADOS: Todos os parâmetros de densidade e estrutura mostraram curvas lineares decrescentes com o envelhecimento em ambos sítios periféricos, exceto para a densidade cortical (Ct.BMD) e espessura cortical (Ct.Th) na tíbia, que apresentaram um padrão de declínio diferente na curva. O parâmetro porosidade cortical (Ct.Po) manteve um platô nas primeiras décadas de vida, seguida de um aumento da porosidade nas décadas seguintes, enquanto que o diâmetro dos poros da cortical (Ct.Po.Dm) mostrou uma curva linear crescente em ambas as regiões analisadas. Os parâmetros de resistência óssea apresentaram curvas lineares, com exceção da rigidez (S) e carga máxima estimada (F.ult) no rádio distal e estresse cortical (C.VM) na tíbia, que apresentavam diferentes curvas de declínio. Foram encontradas correlações significativas da rigidez com todos os parâmetros analisados (p < 0,001), exceto com o parâmetro diâmetro dos poros da cortical (Ct.Po.Dm) na tíbia. CONCLUSÕES: Este trabalho estabeleceu um conjunto de dados de referência para os parâmetros obtidos por HR-pQCT, com base em uma população normal miscigenada, que serão úteis para a interpretação dos dados clínicos de pacientes na prática clínica e em futuros estudos / INTRODUCTION: Bone is a dynamic tissue, and its formation and resorption are continuous processes that promote changes throughout the life of the organism. The aim of this cross-sectional study is to establish normal values related to age, weight and height using high-resolution peripheral quantitative computed tomography (HR-pQCT) regarding volumetric bone mineral density (vBMD), microarchitecture, cortical porosity and estimated bone strength at the distal radius and tibia from a miscegenated population of women aged 20 to 85 years. METHODS: References curves of vBMD (total, trabecular and cortical), bone structure, cortical porosity and finite element parameters at the distal radius and tibia were calculated in 450 healthy women, including more than 50 subjects from each decade within the age range. Linear regression models were developed to predict the values of the normal curves measured according to age, weight and height. RESULTS: All parameters of vBMD and structure showed decreasing linear curves with aging in both peripheral sites, except for compact bone density (Ct.BMD) and cortical thickness (Ct.Th) at the tibia, which had a different declining curve pattern. The cortical porosity parameter (Ct.Po) maintained a plateau in the first decades followed by an increase in porosity, whereas the cortical pore diameter (Ct.Po.Dm) showed an increasing linear curve in both regions analyzed. Parameters of bone strength presented decreasing linear curves, except for stiffness (S) and estimated failure load (F.ult) at the distal radius and cortical stress (C.VM) at the tibia, which presented with different declining curve. Significant correlations of stiffness with the remaining parameters were found (p < 0.001), except with the cortical pore diameter (Ct.Po.Dm) at the tibia. CONCLUSION: This study established a set of reference data for parameters obtained by HR-pQCT, based on a miscegenated normal population, which will be useful for interpreting clinical data from patients in clinical practice and in future studies

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / É crescente o interesse nos materiais cerâmicos, devido as suas características como baixa massa específica e maior resistência a ambientes agressivos do que a maioria das ligas metálicas. Este trabalho tem o objetivo de produzir a partir de material descartado, cerâmicas em diferentes temperaturas de sinterização e avaliar a sua tensão de ruptura em ensaio de flexão de três pontos e a confiança desta medida. Devido ao custo de produzir pó de vidro, tanto pelo alto gasto de energia para fundir a matéria-prima como pelo consumo de minerais industriais, foi proposto utilizar vidro de para-brisa obsoleto reduzindo despesas operacionais e definindo um destino econômico e ambiental viável para estes rejeitos. A metodologia consistiu-se na obtenção do pó de vidro com características adequadas para ser conformado e sinterizado. Foram usadas duas composições e quatro tratamentos térmicos para obter oito materiais. Uma composição com apenas o pó oriundo da moagem de para-brisa e outra com este pó mais 4% de óxido de nióbio. A resistência à flexão dos produtos obtidos foi avaliada. Utilizou-se a estatística de Weibull para caracterizar estes resultados. Os resultados obtidos indicam que o material de composição pó de vidro e temperatura final de sinterização de 650C obteve a maior resistência mecânica entre os materiais sintetizados. A adição do óxido de nióbio provoca um decréscimo na resistência mecânica se comparada com o material sem a adição deste óxido. Entretanto, comparando as duas composições na mesma temperatura final de sinterização, a adição de óxido de nióbio provocou um aumento no módulo de Weibull, excetuando-se dois de oito materiais obtidos. As diferentes composições e temperaturas de sinterização afetaram as propriedades mecânicas dos materiais obtidos. / The growing interest in the materials in ceramics, is due to its characteristics such as low density and greater resistance to aggressive environments more than most metal alloys. This work aims to produce from discarded material, ceramics at different sintering temperatures and evaluate its resistance of three points bending and a confidence measure of this. Due to the cost of producing powdered glass, both on the high expenditure of energy to melt the raw material as the consumption of industrial minerals, it was proposed to use windshield obsolete for reducing operating costs and defining a viable economic and environmental fate for these tailings. The methodology consisted on getting the glass powder with adequate characteristics to be shaped and sintered. Two compositions and four thermal treatments were used to obtain eight materials. One with just the milling powdered of the windshield and another with this powder and 4 wt% niobium oxide powder. The flexural strength of the obtained products were evaluated. It was used the statistic of Weibull to characterize these results. The results indicate that the powder material glass composition and final sintering temperature of 650C got greater strength among the materials synthesized. The addition of niobium oxide causes a decrease in the mechanical strength compared with the material without addition of the oxide. However, comparing the two compositions in the same final sintering temperature, the addition of niobium oxide caused an increase in Weibull modulus, except for two of the eight materials obtained. The different compositions and the sintering temperatures modified the mechanical properties of the obtained materials.

Este trabalho teve como objetivo principal investigar, do ponto de vista volumétrico, qual seria o número de giros necessário, no Compactador Giratório Superpave (CGS), para produzir corpos de prova com características similares aos produzidos com a energia 50 golpes no compactador Marshall, para misturas tipo Stone Matrix Asphalt (SMA) com volume de vazios igual a 4%. Como complemento, realizaram-se dosagens no CGS com 100 giros, visando avaliar o impacto do aumento da energia de compactação no teor de projeto, também para volume de vazios igual a 4%, em comparação aos CPs compactados com o número de giros equivalente à Marshall determinada anteriormente. Foram utilizadas duas faixas granulométricas de misturas SMA: a com Tamanho Máximo Nominal (TMN) 7,93 mm do DER-SP e a com TMN 12,5 mm da AASHTO. Para todas as misturas foram avaliadas as propriedades mecânicas de corpos de prova com 4% de volume de vazios. Dos resultados dos ensaios concluiu-se que o número de giros no CGS para produzir misturas com volume de vazios igual a 4% nos teores de asfalto de trabalho Marshall são similares para as duas faixas granulométricas utilizadas. Por outro lado, a dosagem com 100 giros no CGS reduziu significativamente o teor de asfalto de trabalho para as duas faixas estudadas em comparação com os teores de trabalho obtidos das dosagens Marshall e no CGS com os números de giros equivalentes. Com relação às propriedades mecânicas, as resistências à tração e os módulos de resiliência dos corpos de prova produzidos com 100 giros no CGS são, de uma maneira geral, um pouco menores que os valores obtidos nos corpos de prova compactados no compactador Marshall, independente da faixa granulométrica, porém maiores que os valores obtidos para a compactação giratória nas energias equivalentes. A vida de fadiga para a faixa mais fina é significativamente maior para os corpos de prova compactados com 100 giros em comparação com a compactação Marshall e para a faixa mais grossa manteve-se na mesma ordem de grandeza da obtida para a compactação Marshall. Para as misturas ensaiadas, não foi constatado influência da compactação no dano causado pela umidade induzida / The aim of the work was to investigate, in terms of volumes properties, which would be the number of gyrations required in the Superpave Gyrations Compactor (SGC), to produce samples with characteristics similar to the energy produced with 50 blows in the Marshall Compactor, for Stone Matrix Asphalt (SMA) mixtures with voids content equal to 4%. As a complement, samples designed in the SGC with 100 gyrations, were made to evaluate the impact of increased compaction energy in the binder content, also for voids content equal to 4%, compared to the samples compacted with a number of gyrations equivalent to Marshall, as previously determined. It was used two different aggregates gradations for SMA mixtures: Nominal Maximum Size (NMS) 7,93 mm of the DER and the NMS 12,5 mm of the AASHTO. The mechanical properties of all samples were evaluated with voids content of 4%. The number of gyrations in the SGC to produce mixtures containing voids content equal to 4% for the Marshall`s binder content are similar for both aggregates gradations used. On the other hand, the SMA mixture design with 100 gyrations reduced the binder content for both gradations in comparison with the binder content obtained from Marshall Compaction and SGC with the equivalent number of gyrations. Concerning mechanical properties, the tensile strength and resilient modulus of the samples produced with 100 gyrations in the SGC are, generally, slightly lower than the values obtained with the samples compacted in the Marshall compactor, independent of the aggregate gradations, but higher than the values obtained with the samples compacted with a equivalent energy in the SGC. The fatigue life for the fine gradation (NMS=7,93mm) is significantly higher for the samples compacted in the SGC with 100 gyrations compared with the Marshall compaction, and for the coarse gradation (NMS=12,5 mm) remained in the same order of magnitude that of the Marshall compaction. It was not observed any influence of the compaction method in the induced damage caused by moisture