Viabilidade técnica da utilização de fibra de curauá (Ananas erectifolius) como reforço em compósitos cimentícios laminados

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Weber, Alessandra Monique
• Orientador(a): Matoski, Adalberto
• Banca de defesa: Matoski, Adalberto, Medeiros, Arthur, Trianoski, Rosilani
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Plantas fibrosas; Cimento Portland; Materiais compostos; Argila; Construção civil; Engenharia civil; Fiber plants; Portland cement; Composite materials; Clay; Building; Civil engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3169

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade técnica da utilização da fibra vegetal de curauá (Ananas erectifolius) como reforço em compósitos cimentícios laminados e analisar a substituição parcial do cimento por metacaulim. Estes compósitos constituíram-se de matriz cimentícia composta por cimento CP V-ARI, areia, água e superplastificante. O metacaulim foi utilizado para substituição parcial do cimento em 50% objetivando o consumo do hidróxido de cálcio gerado durante a hidratação do cimento. Previamente a produção dos compósitos foi realizada análises das propriedades da fibra de curauá e estudo de dosagem da matriz. Para avaliar a compatibilidade da fibra com a matriz realizaram-se ensaios para verificar o índice de inibição, avaliando se a imersão em água quente das fibras e a adição do aditivo a base de cloreto de cálcio influenciam a mistura. Para a produção dos compósitos laminados, foi investigada a influência da fração volumétrica de fibras no compósito (0%, 5%, 10%, 15% e 20%) e a substituição do cimento por metacaulim. O compósito foi produzido com cinco camadas, intercalando três camadas de matriz cimentícia e duas camadas de reforço de fibra de curauá. Os ensaios visaram avaliar o comportamento físico e mecânico dos compósitos em diferentes dias de idade (7, 28 e 90 dias). Os resultados indicam que a imersão da fibra em água quente e adição de cloreto de cálcio se mostraram eficientes para classificar a fibra vegetal como de baixa inibição com a matriz. Para os compósitos laminados, sua produção foi considerada viável tecnicamente para adições em volume de fibra de curauá até 15%, pois acima desse valor a homogeneização do compósito é prejudicada pelo volume de fibra. A longo prazo a adição de metacaulim como substituto do cimento aumentou em média 120% as propriedades mecânicas de tensão de primeira fissura dos compósitos e reduz entre 8% a 12% a densidade. Os compósitos laminados com adição de fibra de curauá apresentaram propriedades físico-mecânicas compatíveis às de compósitos sem reforço, sendo a fibra de curauá relevante como material de reforço em compósitos de alta resistência.