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Fibras curtas de eucalipto para novas tecnologias em fibrocimento (2010)

  • Authors:
  • USP affiliated author: TONOLI, GUSTAVO HENRIQUE DENZIN - ENG DE MATERIAI
  • School: ENG DE MATERIAI
  • Subjects: FIBRAS VEGETAIS; MATERIAIS COMPÓSITOS DE FIBRAS
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho avalia as vantagens do uso das fibras curtas de polpa de Eucalipto tanto como alternativa às fibras longas de polpa de Pinus e fibras sintéticas, tradicionalmente usadas no reforço de materiais cimentícios. Os efeitos da morfologia (comprimento, largura, fibrilação, conteúdo de finos, número de fibras por grama, etc.) das fibras celulósicas no processamento, no desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. Fibras de Eucalipto apresentaram melhor dispersão na matriz cimentícia e forneceram maior densidade de fibras em massa ou em volume, em relação às fibras de Pinus. As fibras curtas permitem um reforço efetivo da matriz frágil, diminuindo a propagação das trincas, o que contribuiu para o melhor desempenho mecânico dos compósitos após envelhecimento. Estes resultados promissores mostram o potencial das fibras curtas de Eucalipto para reduzircustos pela substituição parcial das fibras sintéticas em processos de cura ao ar, e durante o refino da polpa celulósica. O efeito do branqueamento das fibras também foi avaliado, e mostrou que as fibras branqueadas de Eucalipto são mais reativas para se ligarem por pontes de hidrogênio com a matriz cimentícia. Fibras branqueadas melhoraram a interface entre fibra e matriz, embora apresentem mais sinais de mineralização (re-precipitação de produtos de hidratação dentro das fibras) doque as fibras não-branqueada. Compósitos reforçados com fibras não-branqueadas de Eucalipto apresentaram maior desempenho mecânico após 200 ciclos de envelhecimento acelerado, já que apresentaram fibras menos mineralizadas. O refino da polpa celulósica foi utilizado para modificar as propriedades morfológicas das fibras de Eucalipto e Pinus. ) Os resultados mostraram que são necessárias maiores intensidade de refino na polpa de Pinus para obter valores de retenção de sólidos do cimento similares àqueles obtidos com fibras não-refinadas de Eucalipto. O refino aumentou a capacidade das fibras de capturar as partículas minerais, melhorando a aderência das fibras com a matriz. Esta melhor interface entre fibra e matriz melhorou as propriedades mecânicas dos compósitos aos 28 dias de cura, mas os tornou mais frágeis após os ciclos de envelhecimento acelerado. A autoclavagem foi utilizada como uma estratégia para melhorar a durabilidade dos compósitos de fibrocimento. As fibras nos compósitos autoclavados apresentaram menor re-precipitação de produtos de hidratação do cimento em seu interior, em relação aos compósitos não-autoclavados, apesar de esta observação pouco influenciar o desempenho mecânico dos compósitos. A modificação química da superfície das fibras foi realizada com o objetivo de melhorar as ligaçõesentre fibra e matriz e diminuir a mineralização da fibra dentro dos compósitos. ) A modificação química foi realizada comMetacriloxipropiltri-metoxisilano (MPTS) e Aminopropiltri-etoxisilano (APTS) e mostrou influenciar significativamente a microestrutura dos compósitos. Ciclos de envelhecimento acelerado diminuíram o módulo de ruptura (MOR) e a tenacidade (TE) dos compósitos com fibras não-modificadas e modificadas; entretanto, compósitos reforçados com fibras modificadas com MPTS apresentaram fibras sem produtos de hidratação do cimento em seu interior, enquanto que fibras modificadas com APTS apresentaram acelerada mineralização. Fibras mineralizadas tornam os compósitos mais frágeis após os ciclos de envelhecimento acelerado. Estas observações são, portanto, muito úteis para o entendimento da contribuição de diferentes condições das fibras (composição química, resistência mecânica, morfologia e propriedades de superfície) para os mecanismos de aderência entre fibras e matriz cimentícia, de mineralização das fibras e de degradação dos compósitosde fibrocimento
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  • Data da defesa: 19.01.2010
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    • ABNT

      TONOLI, Gustavo Henrique Denzin; LAHR, Francisco Antonio Rocco. Fibras curtas de eucalipto para novas tecnologias em fibrocimento. 2010.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-18022010-142936/ >.
    • APA

      Tonoli, G. H. D., & Lahr, F. A. R. (2010). Fibras curtas de eucalipto para novas tecnologias em fibrocimento. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-18022010-142936/
    • NLM

      Tonoli GHD, Lahr FAR. Fibras curtas de eucalipto para novas tecnologias em fibrocimento [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-18022010-142936/
    • Vancouver

      Tonoli GHD, Lahr FAR. Fibras curtas de eucalipto para novas tecnologias em fibrocimento [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-18022010-142936/


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