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Caracterização de material compósito incorporado com fibras de bambu (Bambusa Vulgaris) e resíduos sólidos industriais para utilizacao como componente estrutural para a construcao civil
(Universidade Federal do Pará, 2020-03-12) SANTOS, Alessandro José Gomes dos; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Na indústria vem crescendo a produção de materiais que tragam menos impactos ambientais e que possuam alta sustentabilidade, principalmente no que se diz respeito a fibras vegetais e resíduos industriais. Neste trabalho foram confeccionadas matriz de poliéster insaturada isoftálica plena, compósitos com fibra vegetal de bambu, compósitos com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cobre) e compósitos híbridos com variação na proporção de resíduos e fibras. Os resíduos foram utilizados com granulometria de 100 MESH e as fibras nos comprimentos de 15 mm e 30 mm, dispostas randomicamente dentro da matriz. Estas fibras foram utilizadas in natura e tratadas com NaOH a 5% durante o período de 2 (duas) horas. As fibras foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas, mecânicas e morfológicas. Os compósitos foram confeccionados pelo processo manual (hand lay-up) na forma de placas retangulares em molde metálico e prensados. Variaram-se as proporções das frações mássicas dos resíduos em 10 %, 20%, 30% e 40%, já a fração mássica de fibras foi variada de 1 %, 2% e 3 %. Para a produção dos compósitos híbridos a variação ocorreu até o nível máximo de saturação da matriz, com a proporção de resíduos/fibras de 10%/3%, 20%/3%, 30%/3% e 40%/3%, respectivamente. As fibras de bambu foram caracterizadas quimicamente por meio de análise dos teores de extrativos, lignina e holocelulose. Já os resíduos foram caracterizados ineralogicamente por meio de Difração de Raios-X (DRX). Os compósitos foram caracterizados fisicamente (porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente), mecanicamente (tração, flexão e impacto), retardância à chama e morfologicamente por meio de análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para as análises de caracterização física foram produzidos 10 corpos de prova (CP’s) para cada série. Já nos ensaios mecânicos foram fabricados para os ensaios de tração 10 CP’s, enquanto que para os ensaios de flexão e impacto foram 8 CP’s para cada série. Esta mesma quantidade foi utilizada para os testes de retardância de chamas. Após os ensaios físicos foi observado uma pequena variação com adição de fibras e um aumento na Massa Específica Aparente com a adição dos resíduos e das fibras na matriz. Na análise por meio de caracterização mecânica de tração obtiveram-se os melhores resultados de limites de resistência nos valores de 33,05 MPa para compósitos com 3% de fibras de bambu tratadas com 15 mm de comprimento e 33,11 MPa com fibras de bambu com 30mm de comprimento sem tratamento. Já com a incorporação de resíduos chegou ao valor de 40,25 MPa. Nas frações híbridas o valor chegou a 41,07 MPa com adição de 20% de resíduo de caulim/3% de fibras de bambu nos comprimentos de 15mm com tratamento. Já nos ensaios de flexão os resultados foram de 150,94 MPa para a adição de fibras com 30mm tratadas, de 140,34 MPa para adição de 20% de resíduo de caulim e nos híbridos de 137,27 MPa para a adição de 30% de resíduo de caulim/3% de fibras de bambu com 30mm tratadas. Nos ensaios de impacto os melhores resultados foram de 23,02 kJ/m² para adição de 10% do resíduo de cobre e de 38,56 kJ/m² para a adição de 20% de resíduo de cobre/3% de fibras de bambu com 30 mm de comprimento tratadas.