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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
ENGENHARIA URBANA (40004015027P8)
Análise de Argamassa Cimentícia com Adição de Fibra de Coco e Microcelulose Cristalina
LUANA JESSICA CAPELIN
DISSERTAÇÃO
15/06/2018

Com a evolução dos meios urbanos, a demanda por materiais de construção civil de qualidade e com menor custo cresce progressivamente. Os materiais mais utilizados são os provenientes do cimento Portland, os concretos e argamassas. Devido sua ampla utilização, pesquisas são necessárias para melhorar tanto suas características de resistências mecânicas quanto seu desenvolvimento sustentável. Em busca de contribuir com essas melhorias, podem ser incorporados materiais alternativos para reforço, como por exemplo, os de origem vegetal. Um desses materiais é a fibra de coco (FC), um subproduto proveniente da casca de coco, que é encontrado em abundância no Brasil e outro é a microcelulose cristalina (MCC), que pode ser obtida de diversas fontes vegetais. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é o de analisar o efeito da adição de FC e MCC nas propriedades físicas e mecânicas de argamassas cimentícias. Foi realizado na fibra de coco um processo de corte em moinho de facas e tratamento com fervura. A análise das propriedades da FC foi feita baseada nos seguintes ensaios: massa específica, fator de forma e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As argamassas de referência e com adições de FC e MCC, seguiram o traço 1:3:0,52 (cimento:agregado miúdo:relação água/cimento), em massa. A pesquisa foi dividida em três fases: caracterização dos materiais; pré-análise para determinação do teor ótimo de FC e MCC; argamassas com adições de FC e MCC. Na Fase 2 foram produzidas argamassas com os seguintes teores de adição de FC em relação ao volume do compósito: 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 e 0,5% e com os seguintes teores de adição de MCC em relação à massa do cimento: 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 e 0,5%; na Fase 3 foram produzidas argamassas com a adição de FC, MCC e FC+MCC com os teores que obtiveram os melhores resultados na Fase 2, com variação de mais e menos um em relação a cada teor ótimo encontrado. Na Fase 2 foram realizados os ensaios de índice de consistência no estado fresco, resistência à compressão e resistência à tração na flexão aos 28 dias. Na Fase 3 foram realizados os seguintes ensaios: índice de consistência, resistência à compressão aos 3, 7, 28 e 56 dias, resistência à tração na flexão aos 28 dias, módulo de elasticidade aos 28 dias, massa específica, absorção de água, índice de vazios, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de energia dispersiva (EDS) aos 56 dias. Os resultados da argamassa de referência foram comparados com as argamassas com adições de FC, MCC e FC+MCC. Com os resultados obtidos, foi possível verificar que as adições melhoraram o desempenho dos compósitos desenvolvidos aos 28 dias, porém aos 56 dias teve desempenho questionável já que houve considerável redução no valor de resistência à compressão em todas as argamassas com adições. Frente a isso, uma investigação a longo prazo ainda se faz necessário para se entender melhor o comportamento da FC e da MCC nas propriedades de materiais cimentícios.

Compósitos cimentícios;Fibra de coco;Microcelulose cristalina;Materiais de construção alternativos
With the evolution of urban environments, the demand for quality and lower cost building materials is growing steadily. The most commonly used materials are Portland cement, concretes and mortars. Due to its wide use, research is needed to improve both its mechanical resistance characteristics and its sustainable development. In order to contribute to these improvements, alternative reinforcement materials, such as those of vegetable origin, may be incorporated. One of these materials is coconut fiber (CF), a by-product from the coconut shell, which is found in abundance in Brazil and another is microcellulose crystalline (MCC), which can be obtained from several vegetable sources. In this way, the objective of the present work is to analyze the effect of the addition of CF and MCC on the physical and mechanical properties of cementitious mortars. A process of knife mill cutting and boiling treatment was carried out in the coconut fiber. The analysis of CF properties was based on the following tests: specific mass, shape factor and scanning electron microscopy (SEM). The reference mortars and with additions of FC and MCC followed the trace 1:3:0.52 (cement: aggregate: water / cement ratio). The research was divided into three phases: characterization of materials; pre-analysis for determination of the optimal CF and MCC content; mortars with additions of CF and MCC. In Phase 2, mortars with the following FC addition contents were produced in relation to the composite volume: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5% and with the following MCC addition in relation to the cement mass: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5%; in Phase 3, mortars with the addition of FC, MCC and CF + MCC were produced with the best Phase 2 results, with more and less one variation in relation to each optimal content found. In Phase 2, the tests of consistency index in the fresh state, compressive strength and tensile strength in flexion were performed at 28 days. In phase 3, the following tests were performed: consistency index, compression strength at 3, 7, 28 and 56 days, flexural tensile strength at 28 days, modulus of elasticity at 28 days, specific mass, water absorption, index (SEM) and Dispersive Energy Spectroscopy (EDS) at 56 days. The results of the reference mortar were compared to the mortars with additions of CF, MCC and CF + MCC. With the results obtained, it was possible to verify that the additions improved the performance of the composites developed at 28 days, but at 56 days had a questionable performance since there was considerable reduction in the value of compressive strength in all mortars with additions. Therefore, a long-term investigation is still necessary to better understand the behavior of CF and MCC in the properties of cementitious materials.
Cementitious composites;Coconut fiber;Microcellulose crystalline;Alternative building materials
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68
PORTUGUES
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
O trabalho possui divulgação autorizada
Luana_Capelin.pdf

Contexto

INFRA-ESTRUTURA E SISTEMAS URBANOS
INFRA-ESTRUTURA E TECNOLOGIA URBANA
Compósitos Cimentícios reforçados com materiais celulósicos à multiescala: nano, micro e macro.

Banca Examinadora

ROMEL DIAS VANDERLEI
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
CARLOS HUMBERTO MARTINS Docente - PERMANENTE
RAUL MANUEL ESTEVES DE SOUSA FANGUEIRO Participante Externo

Vínculo

-
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-
Não
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