Comportamento ao cisalhamento de conector formado por rede de polímero reforçado com fibras de curauá

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Geovanna Maria Andrade de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48798
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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Uma das soluções mais exploradas é o uso dos Polímeros Reforçados com Fibras (FRP), que também envolve a substituição das fibras sintéticas por fibras naturais. As fibras naturais tornaram-se uma alternativa, pois oferecem resistência à tração e módulo de elasticidade suficientemente altos para algumas aplicações de engenharia. Uma das fibras vegetais em destaque na produção de materiais compósitos é a fibra de curauá, uma planta de origem amazônica da espécie das bromélias. Diante disso, o objetivo deste trabalho é propor um conector do tipo rede reforçado com fibra de curauá e determinar seu comportamento quando submetidos ao cisalhamento através da realização de ensaios push-out. Para isso, foi necessário realizar a preparação das fibras de curauá através do tratamento alcalino a base de hidróxido de sódio. Foram empregadas matrizes epóxi, poliéster e uma poliuretana derivada do óleo da mamona, sendo conduzidos testes nessas matrizes e em seus compósitos reforçados com fibra de curauá, visando determinar suas propriedades e também as características da fibra empregada. O método utilizado para produção dos compósitos e também dos conectores do tipo rede foi o sistema de infusão à vácuo. Por fim, foram fabricados os blocos de concreto que representem paredes de painéis sanduíches e são os modelos experimentais para o ensaio push-out. Os resultados mostraram que o uso da fibra de curauá como material de reforço gerou maior impacto na matriz de origem vegetal, pois aumentou a resistência à tração de forma que seus compósitos atingiram um desempenho similar aos compósitos de matrizes sintética. Nos ensaios push-out, os conectores com compósito de poliéster, epóxi e poliuretana derivada do óleo da mamona alcançaram, respectivamente, forças máximas médias de 9.81kN, 9.93kN e 8.67kN. Os deslocamentos correspondentes à força máxima foi de 12.29mm para o poliéster, 14.18mm para o epóxi e 10.48mm para a poliuretana do óleo da mamona. A aplicação do conector do tipo rede reforçado com fibra de curauá em painel sanduíche é viável desde que seja empregada uma quantidade maior de conectores para compensar as forças solicitantes do painel.Sandwich panels are precast walls composed of two outer layers of concrete and an insulating core, interconnected by shear connectors. Shear connectors can be manufactured in a variety of shapes and are commonly made using steel. Recently, it was observed that the use of steel in the manufacturing of connectors can result in undesirable thermal bridges. Since then, research has focused on improving and applying connectors to eliminate the problem of thermal bridges caused by the use of metallic connectors. One of the most explored solutions is the use of Fiber Reinforced Polymers (FRP), which also involves replacing synthetic fibers with natural fibers. Natural fibers have become an alternative as they offer sufficiently high tensile strength and modulus of elasticity for some engineering applications. One prominent natural fiber in composite material production is curauá fiber, a plant of Amazonian origin belonging to the bromeliad species. Therefore, the objective of this study is to propose a grid connector reinforced with curauá fiber and determine its behavior when subjected to shear through push-out tests. To achieve this, it was necessary to prepare the curauá fibers through an alkaline treatment based on sodium hydroxide. Epoxy, polyester, and a polyurethane derived from castor oil matrices were employed, and tests were conducted on these matrices and their composites reinforced with curauá fiber to determine their properties as well as the characteristics of the fiber used. The method used for producing the composites and the grid connectors was the vacuum infusion system. Finally, concrete blocks representing sandwich panel walls were manufactured as experimental models for the push-out test. The results showed that the use of curauá fiber as a reinforcing material had a greater impact on the plant-based matrix, as it increased the tensile strength to the point where its composites achieved performance similar to those of synthetic matrix composites. In the push-out tests, the connectors with polyester composite, epoxy, and polyurethane derived from castor oil reached average maximum forces of 9.81kN, 9.93kN, and 8.67kN, respectively. The corresponding displacements at maximum force were 12.29mm for polyester, 14.18mm for epoxy, and 10.48mm for castor oil-derived polyurethane. The application of the grid connector reinforced with curauá fiber in sandwich panel is feasible provided that a greater quantity of connectors is used to compensate for the panel's soliciting forces.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção CivilLameiras, Rodrigo de MeloOliveira, Geovanna Maria Andrade de2024-07-12T12:39:18Z2024-07-12T12:39:18Z2024-07-122023-08-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Geovanna Maria Andrade de. Comportamento ao cisalhamento de conector formado por rede de polímero reforçado com fibras de curauá. 2023. 106 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48798A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-12T12:39:18Zoai:repositorio.unb.br:10482/48798Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-12T12:39:18Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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