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Tese

Cementitious multiscale composite panels with vegetable fiber 3D textile reinforcement (2024)

  • Authors:
  • Autor USP: KOHAN, LAIS - FZEA
  • Unidade: FZEA
  • Sigla do Departamento: ZEB
  • DOI: 10.11606/T.74.2024.tde-18032025-103611
  • Subjects: FIBRAS NATURAIS; FIBRAS TÊXTEIS; FIBRAS VEGETAIS; MATERIAIS COMPÓSITOS DE FIBRAS; CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: As estruturas têxteis apresentam vantagens para fortalecer compósitos cimentícios, as quais dependem do tipo de fibra, organizadas em feixes ou fios torcidos e do design dos ligamentos. Nos compósitos de têxteis-cimento, há a impregnação limitada da matriz cimentícia devido aos fios grossos e torcidos, o que leva a uma falha prematura devido à baixa resistência de ligação e interação. Um tecido impregnado por recobrimento de resina epóxi demonstra um comportamento mais coeso, garantindo uma distribuição uniforme do estresse ao longo dos fios. Para garantir as propriedades mecânicas do compósito, é necessária uma boa aderência entre o material têxtil e a matriz, além de evitar a degradação da fibra. O uso de entrançados híbridos pode reduzir custos e aumentar a eficiência. Este estudo avaliou como dois tecidos comerciais de juta e têxteis híbridos de sisal/PET, entrançados em 2D ou 3D, afetam as interações por reforço de compósitos cimentícios. Essas interações foram avaliadas de acordo com o comportamento mecânico (ensaio de flexão em quatro pontos, tensão de tração e características físicas do tecido), aderência e zona de transição interfacial (ensaio de pullout, comportamento específico de deformação em flexão, microscopia eletrônica de varredura - MEV) e análise visual e química dos compostos (difração de raios-X - DRX, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, espectrômetro de raios-X por dispersão de energia - EDS). O tecido de juta de trama abertaapresentou propriedades mecânicas inferiores (tração - 175 N e massa por área de 192 g/m²), no entanto, seus maiores interstícios da trama proporcionaram interação superior com a matriz, e o recobrimento de micro sílica exibiu um aumento na resistência máxima do módulo de ruptura (6,81 MPa) e energia específica (4,28 ± 0,91) kJ/m². Os produtos de hidrato de silicato de cálcio são responsáveis por fortes adesões químicas entre as fases do compósito. Entre os entrançados de sisal/PET desenvolvidos, como a resina epóxi verde é mais rígida, comparando após o revestimento e antes, o módulo de elasticidade dobrou seu valor (de 2,12 ± 0,32 para 4,11 ± 0,36 N/Tex). O fio de sisal/PET apresentou no ensaio de pullout (fio-argamassa) um comportamento pseudo-dúctil e alta absorção de energia, carga máxima (371,26 N) e tenacidade na carga máxima (2110,00 N.mm). Os compósitos reforçados por têxteis multidimensional apresentaram valores superiores para o tecido 3D em relação ao 2D na flexão em quatro pontos para módulo de ruptura (7,45 ± 0,48 MPa) e energia específica (5,72 ± 0,31 kJ/m²). Por fim, os tratamentos, revestimentos por resina e pós inorgânicos garantiram a distribuição uniforme das tensões ao longo dos fios, na interface de transição têxtil-cimento e maior capacidade de deformação dos compósitos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 07.06.2024
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI

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    Status:
    Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
    Versão do Documento:
    Versão publicada (Published version)
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    • ABNT

      KOHAN, Lais. Cementitious multiscale composite panels with vegetable fiber 3D textile reinforcement. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-18032025-103611/. Acesso em: 02 abr. 2026.

    • APA

      Kohan, L. (2024). Cementitious multiscale composite panels with vegetable fiber 3D textile reinforcement (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Pirassununga. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-18032025-103611/

    • NLM

      Kohan L. Cementitious multiscale composite panels with vegetable fiber 3D textile reinforcement [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-18032025-103611/

    • Vancouver

      Kohan L. Cementitious multiscale composite panels with vegetable fiber 3D textile reinforcement [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-18032025-103611/

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