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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26756
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Tipo do documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Título: | Estudo da durabilidade de compósitos cimentícios com polpa de eucalipto modificados com microssílica e látex |
Título(s) alternativo(s): | Study of the durability of cementitious composites with eucalyptus pulp modified with silica fume and latex |
Autor(es): | Machado, Paulo Júnior Carvalho |
Primeiro orientador: | Motta, Leila Aparecida de Castro |
Segundo orientador: | Ferreira, Rondinele Alberto dos Reis |
Primeiro membro da banca: | Costa, Eliane Betânia Carvalho |
Segundo membro da banca: | Dias, Cleber Marcos Ribeiro |
Resumo: | Modificações em compósitos cimentícios reforçados com fibras vegetais são um avanço no caminho para a inovação de materiais. Nesta presente pesquisa, o estudo da durabilidade dos compósitos foi analisado por ensaios mecânicos e físicos, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX), ângulo de contato, entre outros testes de caracterização, aos 28 dias e após o envelhecimento natural por 90 e 180 dias. Os materiais utilizados para as formulações dos compósitos incluem cimento Portland, adição mineral (microssílica), látex natural e reforço de fibra natural (polpa kraft de eucalipto). Os compósitos foram produzidos por um processo de sucção a vácuo da mistura e posterior prensagem, de acordo com os teores especificados no planejamento composto central. Micrografias mostraram uma adequada sinergia entre a fibra e o látex e, além disso, as fibras de celulose foram predominantemente arrancadas da matriz nas primeiras idades e após os envelhecimentos em decorrência de sua preservação. Os experimentos apresentaram queda na tenacidade e elevação do módulo de ruptura devido ao adensamento na matriz e na interface fibra-matriz, com a contínua hidratação e carbonatação da matriz. Os resultados indicaram que maiores quantidades de fibras nos compósitos permitiram o reforço da matriz frágil. A presença de microssílica e látex proporcionaram maior preservação das fibras ao envelhecimento natural. Difratogramas em idades iniciais mostraram a diminuição da portlandita em misturas com presença de microssílica e látex. O látex permitiu maior estabilidade volumétrica do compósito frente ao caráter hidrofílico das fibras. Modelos estatísticos foram validados, sendo possível obter um compósito ideal (experimento E3) com 2,9% de microssílica e 1,40% de látex, em massa, 13,5% de celulose, em volume, com propriedades mecânicas como o módulo de ruptura (12,38 MPa) e módulo de elasticidade (18,76 GPa). |
Abstract: | Modifications in cementitious composites reinforced with plant fibers is an advance on the way to materials innovation. In this research, the study of composite durability was analyzed by mechanical and physical tests, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), contact angle, among other characterization tests, at 28 days and after natural aging in 90 and 180 days. The materials used for formulations of the composites include Portland cement, mineral addition (silica fume), natural rubber latex and natural fiber reinforcement (eucalyptus kraft pulp). The composites were produced by a vacuum suction process of the mixture and subsequent pressing, according to the contents specified in the central composite design. Micrographs showed an adequate synergy between the fiber and the latex and, in addition, the cellulose fibers were predominantly stripped from the matrix at the earliest ages and after the aging due to its preservation. The experiments showed a decrease in the toughness and elevation of the modulus of rupture due to the densification in the matrix and fiber-matrix interface, with the continuous hydration and carbonation of the matrix. The results indicated that higher amounts of fibers in the composites allowed the reinforcement of the fragile matrix. The presence of silica fume and latex provided greater preservation of the fibers to natural aging. Diffractograms at initial ages showed the decrease of the portlandite in mixtures with the presence of silica fume and rubber latex. The latex allowed a greater volumetric stability of the composite against the hydrophilic character of the fibers. Statistical models were validated and an ideal composite (E3 experiment) could be obtained, with 2,9% silica fume and 1,4% latex, by mass, and 13.5% cellulose, by volume, with mechanical properties such as the modulus of rupture (12,38 MPa) and modulus of elasticity (18,76 MPa) |
Palavras-chave: | fibrocimento polpa kraft adição mineral durabilidade planejamento composto central fibrocement kraft pulp mineral addition durability central composite design |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil |
Referência: | MACHADO, Paulo Júnior Carvalho. Estudo da durabilidade de compósitos cimentícios com polpa de eucalipto modificados com microssílica e látex. 2019. 198 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil), Universidade Federal de Uberlândia, 2019. http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2284 |
Identificador do documento: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2284 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26756 |
Data de defesa: | 24-Jul-2019 |
Aparece nas coleções: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil |
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EstudoDurabilidadeCompósitos.pdf | Dissertação | 18.3 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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