Efeito das fibras de curauá e de polipropileno no desempenho de compósitos cimentícios produzidos por extrusão (2015)
- Authors:
- Autor USP: TEIXEIRA, RONALDO SOARES - EESC
- Unidade: EESC
- Subjects: MATERIAIS COMPÓSITOS; FIBRAS VEGETAIS; REOLOGIA
- Keywords: Caracterização microestrutural; Composites cementitious; Compósitos cimentícios; Comprimento de fibras; Desempenho mecânico; Fiber length; Mechanical performance; Microstructural characterization; Reologia; Rheology
- Language: Português
- Abstract: O emprego de compósitos na construção civil, como os de matriz cimentícia e pasta reforçada com fibras, tem se disseminado consideravelmente nos últimos anos. Uma grande variedade de fibras sintéticas, como o polipropileno, tem sido utilizada com sucesso para reforçar compósitos cimentícios. No entanto, o interesse mundial na utilização de produtos com menor impacto ambiental estimula a busca por materiais para substituir fibras sintéticas. As fibras vegetais, biodegradáveis, pode ser ótima alternativa devido à abundância, ao baixo custo, ao menor consumo de energia para sua produção e às propriedades mecânicas apropriadas. Fibra de curauá, planta nativa do estado do Amazonas, com plantações em escala comercial, é usada na fabricação de cordas, cestos ou como reforço em matrizes orgânicas. Suas propriedades mecânicas são semelhantes às de polipropileno. A tecnologia de extrusão é viável nas indústrias de fibrocimento, pois produz compósitos com matriz de alta densidade e ótimo empacotamento, baixa permeabilidade e boa adesão fibra matriz. No entanto, o processo de extrusão bem-sucedido de produtos cimentícios depende principalmente das propriedades reológicas do cimento fresco reforçado com fibras. As fibras vegetais podem promover o sequestro de água e interferir fortemente no escoamento, na coesão e no fluxo de pasta de cimento fresco. A incorporação de fibras vegetais influencia os materiais à base de cimento no estado fresco e afeta propriedades no estado endurecido. Neste contexto, o objetivo da pesquisa é avaliar a influência das fibras de curauá e de polipropileno em propriedades reológicas e em propriedades mecânicas da pasta de cimento fresco. Foram preparadas formulações sem fibras, como referência, e com 1 e 2% de reforço em massa, fibras com comprimento de 6 e 10 mm. Utilizaram-se duas técnicas reológicas: Squeeze flow e reômetro extrusorpara analisar o fluxo de pastas cimentícias. Por meio de dados experimentais, como força/deslocamento, e de análise numérica da pressão do reômetro extrusor, foram determinados: tensão inicial de cisalhamento ('sigma'0), limite de cisalhamento (T0), tensão de escoamento ('alfa') e tensão de cisalhamento ('beta'). As propriedades mecânicas foram determinadas em máquina de ensaio MTS. Módulo de ruptura (MOR), tenacidade à fratura (TFT) e energia de fratura (EF) foram calculados. Os resultados reológicos indicam que a pasta cimentícia reforçada com fibras de curauá apresentou maior força, menor deslocamento e aumento da pressão de extrusão em fibras de curauá em relação às pastas cimentícias reforçadas com fibras de polipropileno. O comprimento das fibras influenciou mais o fluxo da mistura do que o teor de fibra. Compósitos cimentícios reforçados com fibra de polipropileno apresentaram melhores resultados mecânicos de MOR, TFT e EF em relação aos compósitos reforçados com curauá. Após os 200 ciclos de envelhecimento, os resultados mecânicos dos compósitos reforçados com as fibras de curauá diminuíram devido a mineralização das fibras. Os resultados de nanoindentação, como dureza e módulo elástico, aumentaram após os 200 ciclos. As metodologias aplicadas para avaliar o comportamento reológico e mecânico do fibrocimento durante a extrusão facilitará a futura transferência dessa tecnologia ao setor produtivo, com produtos potencialmente de melhor qualidade
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2015
- Data da defesa: 23.11.2015
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ABNT
TEIXEIRA, Ronaldo Soares. Efeito das fibras de curauá e de polipropileno no desempenho de compósitos cimentícios produzidos por extrusão. 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-04022016-100910/. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Teixeira, R. S. (2015). Efeito das fibras de curauá e de polipropileno no desempenho de compósitos cimentícios produzidos por extrusão (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-04022016-100910/ -
NLM
Teixeira RS. Efeito das fibras de curauá e de polipropileno no desempenho de compósitos cimentícios produzidos por extrusão [Internet]. 2015 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-04022016-100910/ -
Vancouver
Teixeira RS. Efeito das fibras de curauá e de polipropileno no desempenho de compósitos cimentícios produzidos por extrusão [Internet]. 2015 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-04022016-100910/ - Utilização de resíduos sucro-alcooleiros na fabricação de fibrocimento pelo processo de extrusão
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