Fabricação e análise das propriedades mecânicas de pedra sintética a base de vermiculita e perlita

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Júlio Cezar Pedrosa da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37090
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2019.
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spelling Fabricação e análise das propriedades mecânicas de pedra sintética a base de vermiculita e perlitaVermiculitaPerlitaCalcárioPedras sintéticasCompósitos poliméricosDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2019.Os materiais compósitos são materiais formados pela união de dois ou mais materiais com o objetivo de melhorar das propriedades específicas do material. O calcário é um minério bastante usual na fabricação de compósitos, principalmente em mármores sintéticos como carga mineral. Contudo, a vermiculita e a perlita são rochas que quando hidratadas se expandem, apresentando alta leveza, são higroscópicos e bastante usuais na indústria agrícola, mas na atualidade, tem se tornado fonte de estudos para aplicações na construção civil como isolantes térmicos e acústicos. Este trabalho propõe o estudo das propriedades mecânicas de um compósito utilizando a vermiculita e a perlita como substituto do calcário na fabricação de pedras sintéticas. Para tanto, foram fabricados os corpos de prova de compósito de matriz polimérica com diferentes adições de carga mineral de vermiculita e perlita, além da fabricação de compósito, com adição de calcário, utilizado como referência para a avaliação. Trezentos e trinta corpos de prova foram fabricados em molde aberto semelhante aos utilizados pela indústria com dez diferentes percentuais de adição de cargas minerais. Durante a fabricação, pode ser que corpos de prova com composições acima de 40% de carga mineral de vermiculita apresentaram misturas incompletas entre a matriz e o reforço inviabilizando as análises destes materiais. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de flexão a três pontos e de atrito interno para a determinação dos módulos elásticos, tensões máxima, deformações, módulo elástico dinâmico e capacidade de amortecimento. Nas análises, o compósito com adição de calcário apresentou maiores resistências mecânicas e maiores capacidades de amortecimento. Os compósitos com adição de vermiculita ou perlita apresentaram redução da tensão máxima, frequência de amortecimento e módulos de elasticidade em relação ao compósito de referência. No entanto a adição dos minerais apresentou um aumento progressivo do amortecimento das estruturas. Contudo, quando analisado as propriedades mecânicas em função da densidade pode-se verificar valores maiores para os compósitos com 20% de vermiculita , 20% de Perlita e 60% de perlita e em relação a propriedade mecânica em função dos custos dos materiais, o compósito com 100% de perlita como carga mineral apresentou a melhor relação entre custo e benefício.Composite materials are materials formed by joining two or more materials with the aim of enhancing material-specific properties. Limestone is a very common ore in the manufacture of composites, especially in synthetic marbles such as mineral fillers. However, vermiculite and perlite are rocks that when hydrated expand, presenting high lightness, are hygroscopic and quite common in the agricultural industry, but nowadays, it has become a source of studies for civil construction applications as thermal and acoustic insulators. This paper proposes the study of the mechanical properties of a composite using vermiculite and perlite as a substitute for limestone in the manufacture of synthetic stones. For this purpose, the polymeric matrix composite specimens were manufactured with different additions of vermiculite and perlite mineral filler, and the composite fabrication, with limestone addition, used as reference for the evaluation. Three hundred and thirty specimens were manufactured in an open mold similar to those used by industry with ten different percentages of mineral filler addition. During manufacture, it may be that specimens with compositions above 40% vermiculite mineral filler presented incomplete mixtures between the matrix and the reinforcement, making the analysis of these materials unfeasible. The specimens were submitted to three point bending and internal friction tests to determine the elastic modulus, maximum stress, deformation, dynamic elastic modulus and damping capacity. In the analyzes, the limestone-added composite presented higher mechanical strengths and higher damping capacities. The composites with addition of vermiculite or perlite showed reduction of the maximum tension, damping frequency and elasticity moduli in relation to the reference composite. However, the addition of minerals showed a progressive increase in the damping of the structures. However, when analyzing the mechanical properties as a function of density, higher values can be verified for composites with 20% vermiculite, 20% perlite and 60% perlite and in relation to mechanical properties as a function of material costs, the composite 100% perlite as mineral filler presented the best cost / benefit ratio.Rosa, Daniel MonteiroSilva, Júlio Cezar Pedrosa da2020-03-11T20:47:37Z2020-03-11T20:47:37Z2020-03-112019-08-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Júlio Cezar Pedrosa da. Fabricação e análise das propriedades mecânicas de pedra sintética a base de vermiculita e perlita. 2019. 99 f., il. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/37090A 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.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, 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:UNB2023-07-13T14:37:14Zoai:repositorio.unb.br:10482/37090Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-13T14:37:14Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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