Produção e caracterização de compósitos cimentícios reforçados com fibras de bambu (Bambusa vulgaris)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Leonardo Medeiros
Data de Publicação: 2019
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/2611872198888876
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7603
Resumo: A construção civil necessita constantemente de inovações tecnológicas, com a finalidade de diminuir os impactos ambientais e aprimorar a eficiência energética dos processos construtivos, sempre visando a economia e, mais recentemente, a sustentabilidade. Nesse contexto, inserem-se as fibras de bambu na produção de compósitos, haja vista que detêm bons resultados nas propriedades mecânicas como a resistência à tração, chegando a ser comparadas ao aço, porém, mais leves, entre outras vantagens como rápido cultivo e grande disponibilidade, fatores importantes para o desenvolvimento sustentável. O objetivo do presente estudo é desenvolver e caracterizar compósitos cimentícios reforçados com fibras de bambu da espécie Bambusa vulgaris, facilmente encontrada nas regiões Norte e Nordeste do país. Com a finalidade de evitar a degradação das fibras no interior da argamassa, foram realizados tratamentos tanto na matriz, com a substituição de 50 % do cimento em massa pela pozolana metacaulim, que reduz a formação de Ca(OH)2, substância prejudicial às fibras; como o processo químico de mercerização nas próprias fibras, que se mostrou eficiente na concentração de 10 % de NaOH. A Bambusa vulgaris apresentou massa específica de 1,4 g/cm³ e resistência à tração de 388 MPa, ótimas propriedades buscadas para reforço. Foram produzidas placas cimentícias com fibras longas e com fibras curtas de bambu, nos teores de 2, 4 e 6 % de fibra-cimento. Os compósitos com fibras curtas foram as que melhor aprimoraram suas características mecânicas com aumento de 42% na resistência à flexão com 2% de reforço, enquanto o reforço de 6% proporcionou uma majoração de 344% na tenacidade. As placas com fibras longas obtiveram as menores densidades, com redução de até 12%.
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spelling Produção e caracterização de compósitos cimentícios reforçados com fibras de bambu (Bambusa vulgaris)Production and characterization of bamboo fiber reinforced cement composites (Bambusa vulgaris)Materiais compostosFibras vegetaisCimentoBambuENGENHARIAS: ENGENHARIA CIVILCompósitosFibras de bambuBambusa vulgarisconstrução civilA construção civil necessita constantemente de inovações tecnológicas, com a finalidade de diminuir os impactos ambientais e aprimorar a eficiência energética dos processos construtivos, sempre visando a economia e, mais recentemente, a sustentabilidade. Nesse contexto, inserem-se as fibras de bambu na produção de compósitos, haja vista que detêm bons resultados nas propriedades mecânicas como a resistência à tração, chegando a ser comparadas ao aço, porém, mais leves, entre outras vantagens como rápido cultivo e grande disponibilidade, fatores importantes para o desenvolvimento sustentável. O objetivo do presente estudo é desenvolver e caracterizar compósitos cimentícios reforçados com fibras de bambu da espécie Bambusa vulgaris, facilmente encontrada nas regiões Norte e Nordeste do país. Com a finalidade de evitar a degradação das fibras no interior da argamassa, foram realizados tratamentos tanto na matriz, com a substituição de 50 % do cimento em massa pela pozolana metacaulim, que reduz a formação de Ca(OH)2, substância prejudicial às fibras; como o processo químico de mercerização nas próprias fibras, que se mostrou eficiente na concentração de 10 % de NaOH. A Bambusa vulgaris apresentou massa específica de 1,4 g/cm³ e resistência à tração de 388 MPa, ótimas propriedades buscadas para reforço. Foram produzidas placas cimentícias com fibras longas e com fibras curtas de bambu, nos teores de 2, 4 e 6 % de fibra-cimento. Os compósitos com fibras curtas foram as que melhor aprimoraram suas características mecânicas com aumento de 42% na resistência à flexão com 2% de reforço, enquanto o reforço de 6% proporcionou uma majoração de 344% na tenacidade. As placas com fibras longas obtiveram as menores densidades, com redução de até 12%.Civil construction constantly needs technological innovations in order to reduce environmental impacts and improve the energy efficiency of construction processes, always aiming at the economy and, more recently, sustainability. In this context, bamboo fibers are inserted in the production of composites, since they have good results in mechanical properties such as tensile strength, being compared to steel, but lighter, among other advantages such as fast cultivation and large availability, important factors for sustainable development. The aim of this study is to develop and characterize bamboo fiber reinforced cementitious composites of Bambusa vulgaris species, easily found in the North and Northeast regions of the country. In order to avoid fiber degradation inside the mortar, treatments were performed on matrix, replacing 50% of the mass cement with pozzolan metacaulim, which reduces the formation of Ca(OH)2, a substance harmful to the fibers; also the chemical process of mercerization were performed in the fibers themselves, which was efficient in the concentration of 10% of NaOH. Bambusa vulgaris presented a specific mass of 1.4 g / cm³ and tensile strength of 388 MPa, which are excellent reinforcement properties. Long and short fiber bamboo cementitious boards were produced, the last ones are the ones that best improved their mechanical characteristics with a 42% increase in flexural strength with 2% reinforcement, while the 6% reinforcement provided an increase of 344% in toughness. Long fiber composites obtained the lowest densities, with a reduction of 12%..Universidade Federal do AmazonasFaculdade de TecnologiaBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em Engenharia CivilMelo Filho, João de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/9045456793790448Giacon, Virginia Mansanareshttp://lattes.cnpq.br/4564495477916533Silva, Cristina Gomes dahttp://lattes.cnpq.br/6483740944205857Lima, Leonardo Medeiroshttp://lattes.cnpq.br/26118721988888762020-01-13T18:36:40Z2019-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Leonardo Medeiros. Produção e caracterização de compósitos cimentícios reforçados com fibras de bambu (Bambusa vulgaris), 2019. 81 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7603porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2020-01-14T05:03:44Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/7603Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922020-01-14T05:03:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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