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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-8728-1447
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Tratamento de fibras de sisal com lignosulfonato para aprimoramento das propriedades dos compósitos de fibrocimento
Alternate title (s): Treatment of sisal fibers with lignosulphonate to improve the properties of fiber cement composites
Author: Gualberto, Suéllen Lopes
First Advisor: Pasquini, Daniel
First member of the Committee: Otaguro, Harumi
Second member of the Committee: Quintão, Cristiane Medina Finzi
Summary: Visando diminuir o impacto ambiental causado pela produção de fibrocimento a utilização de reforços com fibra de sisal vem se destacando, haja vista que além das propriedades mecânicas satisfatórias é um recurso renovavél, porém fibras vegetais se degradam em meio alcalino. Como o lignosulfonato possui propriedades aglutinantes e é constituído por grupos polares e não-polares, acredita-se que ele pode melhorar a adesão fibra-matriz além de impermeabilizar a superfície da fibra impedindo que o teor básico do concreto degrade a célula vegetal. Dentro deste contexto, este trabalho visa estudar o comportamento do fibrocimento reforçado com fibra de sisal pura e as impregnadas com soluções aquosas de lignosulfonato com teores de 1%, 2% e 4% em massa de lignosulfonato em função da massa das fibras tratadas. Foram comparadas as propriedades mecânicas e morfológicas dos compósitos reforçados com as fibras. Para isto foram realizados ensaios nas fibras e nos compósitos por MEV, EDS e ensaio de absorção, além dos mecânicos de flexão dos compósitos aos 28 dias (cura úmida) e aos 90 e 180 dias (envelhecimento natural). As análises por MEV indicam que as fibras foram impregnadas com lignosulfonato. Os ensaios de EDS indicam uma diminuição do teor de cálcio nos compósitos à medida que aumenta a concentração de lignosulfonato. Os resultados mecânicos evidenciam que os compósitos com fibras impregnadas com 1% de lignosulfonato tem maior resistência à flexão (8 MPa) e uma menor absorção nas idades iniciais (2%), mesmo assim, todos tiveram uma diminuição de resistência aos 90 e 180 dias. Neste período os compósitos com fibra impregnada com 4% de lignosulfonato passam a ter a maior resistência à flexão (5%) em comparação aos demais compósitos e uma absorção maior (15%), mostrando as melhoras do efeito do lignosulfonato com o tempo. Observou-se também um ganho de 75% na tenacidade no compósito com fibra impregnada com 1% de lignosulfonato e de 60% no compósito com impregnação de 4% de lignosulfonato em comparação aos compósitos com fibra sem tratamento na idade envelhecida. Assim, o tratamento se mostra eficiente quanto a preservação da fibra para os compósitos impregnados com 4% de lignosulfonato.
Abstract: Aiming to reduce the environmental impact caused by the production of fiber cement, the use of loading with sisal fiber comes and is highlighted, in view of what in addition to satisfactory mechanical properties is a renewable resource, but plant substances degrade in the alkaline environment. As lignosulfonate has binding properties and is made up of polar and non-polar groups, it is believed that it can improve fiber-matrix adhesion in addition to waterproofing the fiber surface, preventing the basic alkali content of concrete degrading the plant cell. Within this context, this work aims to study the behavior of fiber reinforced cementitious composites with pure sisal fiber and impregnated with lignosulfonate aqueous solutions containing 1%, 2% and 4% of lignosulfonate in mass with respect to the treated fiber mass. The mechanical properties of the composites (CPs) were evaluated and the morphological characteristics of CPs and fibers were investigated. For this, tests were performed on the fibers and CPs by SEM and EDS, and by water absorption and bending tests of the CPs at 28 days (wet curing) and at 90 and 180 days (natural aging). The SEM images indicated that the fibers were impregnated with lignosulfonate, the EDS results indicate a decrease in the calcium content in the composites as the concentration of the lignosulfonate increases. The mechanical results showed that composites with fibers impregnated with 1% lignosulfonate solution have greater modulus of rupture (8Mpa) and less water absorption (2%) in the initial ages (28 days), even so, all had a decrease in Tensile Strength at 90 and 180 days. In this period, the CP prepared with fiber impregnated with 4% lignosulfonate solution has the greatest modulus of rupture (5%) in comparison to the other CPs and a greater water absorption (15%), showing the improvements of the lignosulfonate effect over time. There was also a 75% gain in toughness in CP with fiber impregnated with 1% lignosulfonate and 60% in CP with impregnation of 4% lignosulfonate compared to pure fiber in aged age. Thus, the treatment is efficient in terms of fiber preservation for CPs impregnated with 4% lignosulfonate.
Keywords: fibrocimento
fiber ciment
lignosulfonato
lignosulphonate
fibra vegetal
vegetal fibers
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
Subject: Engenharia civil
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: GUALBERTO, Suéllen Lopes. Tratamento de fibras de sisal com lignosulfonato para aprimoramento das propriedades dos compósitos de fibrocimento. 2020. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.3040.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.3040
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/30011
Date of defense: 27-Aug-2020
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

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