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Habilitation Thesis
DOI
10.11606/T.3.2007.tde-08102007-155734
Document
Author
Full name
Holmer Savastano Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2000
Committee
Agopyan, Vahan (President)
Abiko, Alex Kenya
Ghavami, Khosrow
Hanai, Joao Bento de
Prudencio Junior, Luiz Roberto
Title in Portuguese
Materiais à base de cimento reforçado com fibra vegetal: reciclagem de resíduos para a construção de baixo custo.
Keywords in Portuguese
Compósitos
Desempenho mecânico
Escória granulada básica de alto forno
Fibras vegetais
Matriz à base de cimento
Microestrutura
Polpas celulósicas
Propriedades físicas
Resíduos fibrosos
Telhas de cobertura
Abstract in Portuguese
Resíduos fibrosos provenientes da agroindústria sisaleira, de banana e de polpa celulósica de eucalipto, são apresentados como matéria-prima para reforço de matrizes cimentícias alternativas, à base de escória de alto-forno moída. O processo de produção envolveu mistura convencional em betoneira, seguida de adensamento por vibração e cura ao ar saturado, e o compósito obtido revelou propriedades físicas e mecânicas aceitáveis nas primeiras idades. Telhas de cobertura de pequenas dimensões fabricadas a partir desse processo simplificado e de baixo custo, foram expostas a intempéries ambientais e experimentaram significativa perda das propriedades mecânicas no longo prazo. Apesar disso, a integridade estrutural e o desempenho físico se mantiveram aceitáveis após 16 meses de exposição. O estudo da microestrutura do material permitiu identificar o mecanismo de degradação das fibras, bem como sua petrificação, como as principais causas do envelhecimento observado. A produção e a adequação de polpas celulósicas, a partir dos resíduos coletados, conferiu significativo aumento da capacidade de reforço das fibras vegetais. Técnica de dispersão das matérias-primas em solução aquosa, seguida de sucção para drenagem de água e compactação por prensagem, resultaram em materiais de comportamento físico e mecânico superiores aos previamente obtidos. Após três meses sob envelhecimento natural, esses novos compósitos não apresentaram sinais de degradação. Os resultados indicam a potencialidade do componente de cobertura ora em desenvolvimento, com base na melhoria dos processos produtivos.
Title in English
Cement based materials reinforced with vegetable fiber: waste recycling for low-cost buildings.
Keywords in English
Cellulose pulps
Cement based matrix
Composites
Fibrous wastes
Granulated blast furnace slag
Mechanical performance
Microstructure
Physical properties
Roofing tiles
Vegetable fibres
Abstract in English
Fibrous wastes originated from sisal banana agro-industry and also from eucalyptus cellulose pulp mills are evaluated as raw materials for reinforcement of alternative cementitious matrices, based on ground blast furnace slag. The composite preparation followed a conventional dough mixing method, ordinary vibration and cure at saturated air condition. Physical and mechanical properties were found acceptable at initial ages. This simple and low-cost procedure originated roofing tiles of small dimensions. The exposition of such components under environmental conditions played a significant decay on mechanical properties in the long term. Structural integrity and physical performance relied acceptable after 16 months of weathering. The microstrutural analysis identified the degradation mechanisms of the fibres, and also their petrifaction. The production and appropriation of cellulose pulps from the collected residues provided considerable increase of reinforcement capacity by the vegetable fibres. A slurry vacuum de-watering method for composite preparation followed by press compaction provided materials with physical and mechanical behaviour better than the ones previously obtained. After three months under natural ageing, these new composites did not present degradation tendency. The obtained results signalise the potentiality of low-cost roofing tiles based on optimized fabrication processes.
 
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Holmer.pdf (6.45 Mbytes)
Publishing Date
2007-10-08
 
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