[pt] A história do solo como material de construção tem cerca de 10.000 anos. Grandes civilizações como a persa e a egípcia, construíram cidade inteiras com terra crua. As construções apresentam como principais vantagens a baixa geração e emissão de poluentes, o reduzido consumo energético e consequentemente o baixo custo, contudo, o principal inconveniente é sua baixa resistência na presença de água, que conduz para a maioria das patologias encontradas. Neste trabalho, a durabilidade de uma matriz de solo estabilizada com acetato de polivinila (PVA) e resina poliuretana derivada do óleo de mamona (RPM) foi avaliada, e ensaios mecânicos foram executados para aferição das resistências. O PVA, diluído em água nas proporções de 50 por cento e 70 por cento, e a RPM foram adicionados ao solo na proporção de 26 por cento, em peso de solo seco. Fibras de Pupunha (Bactris gasipaes K.) e Sisal (Agave sisalana), com comprimento de 25 mm e fração de 0,5 por cento, em peso de solo seco, foram inseridas no solo/RPM e sua resistência à compressão simples, tração por compressão diametral e absorção de água por imersão foram avaliados. A resistência à compressão simples dos corpos de prova de PVA se manteve abaixo do mínimo exigido por norma, e a absorção de água por imersão foi superior ao máximo recomendado, por sua vez, os ensaios de durabilidade para as misturas solo/RPM demonstraram, em todos os casos, a superioridade do aglomerante em comparação ao cimento e PVA. A absorção de umidade, após 24 horas imerso em água, foi de 5 por cento em contraste com os 23 por cento de absorção da matriz solo/cimento. A absorção por capilaridade se manteve abaixo dos demais compósitos. Nos ciclos de molhagem e secagem observou-se uma menor perda de massa e uma maior resistência à abrasão. A adição de fibras vegetais aumentou sua resistência mecânica não influenciando na absorção d água. / [en] The history of earth construction has about 10,000 years. Great civilizations, Egyptian and Persian, built cities with soil. The main advantages of this construction material are a low cost, low energy consumption and emission of pollutants, however, the disadvantage is its low water resistance, which leads to most structural pathologies. In this work, the durability of a matrix of soil stabilized with polyvinyl acetate (PVA) and castor oil resin (RPM) was assessed, and mechanical strength was measured. The PVA (50 per cent and 70 per cent solutions), and RPM were added to the soil in a proportion of 26 per cent in relation to soil dry weight. The performance of two types of vegetable fibers as reinforcement of soil/RPM matrix, Pupunha and Sisal, were investigated. The considered fibers were of 25 mm length, with weight fractions of 0,5 per cent in relation to soil dry weight. The compressive strength of the specimens stabilized with PVA remained below the minimum required by the standard, and water absorption by immersion was higher than the recommended maximum. The results demonstrate the potentiality of the use of castor oil resin. A significant decrease of the mechanical properties (results of unconfined compression and Brazilian test) compared to the mixture soil/cement was not observed. The durability tests showed, in all cases, the superior performance of resin compared to cement and PVA. Moisture absorption rate of soil/resin was 5 per cent in contrast to 23 per cent of the soil/cement matrix. The capillary absorption was lower when compared to other composites studied. There was less weight loss and a higher abrasion resistance after wetting and drying cycles. It was found that the vegetable fibers improved the post-cracking behavior of the composites.

[pt] Geopolímeros possuem uma pluralidade química em seu design que permite a obtenção de propriedades variadas dependendo da demanda, tanto em termos de materiais cerâmicos de alta tecnologia quanto no desenvolvimento de soluções construtivas. São obtidos a partir da combinação de precursores alumino silicatos e soluções alcalinas, com diferentes processos de endurecimento, dependendo das condições de cura e equilíbrio químico. No estado endurecido, apresentam um comportamento frágil, sendo geralmente reforçados com fibras e agregados na melhoria do desempenho mecânico. Por serem materiais relativamente novos, é necessário avaliar com precisão sua capacidade em condições usuais e extremas para atender a diversas demandas específicas do mercado. Tais condições incluem solicitações estáticas e dinâmicas, bem como a exposição a altas temperaturas, que são os principais pontos de análise deste estudo. Para isso, diferentes precursores, como metacaulim e cinzas volantes, e soluções alcalinas, à base de sódio e potássio, foram estudados quanto à reologia e ganho de resistência de acordo com o processo de cura utilizado. Esses foram parâmetros fundamentais na seleção de matrizes capazes de incorporar 2 por cento em vol. de fibras curtas de PVA e PE sintéticas. Os compósitos do tipo strain-hardening (SHGC) foram então caracterizados através de ensaios mecânicos típicos, tais como compressão, flexão, tração, arrancamento, em carregamentos estáticos e dinâmicos, e sob exposições regulares e de alta temperatura (até 200 graus C), sendo analisados posteriormente por meio de procedimentos típicos analíticos e de imagem. No geral, a combinação de metacaulim de alta reatividade com soluções alcalinas a base de sódio apresentou melhores performances em SHGC, com e sem a incorporação de agregados, atingindo ganhos de resistência e múltipla fissuração quando reforçado com ambas as fibras curtas de PVA e PE, sendo a última responsável pela maior efetividade mecânica do compósito quando exposto a carregamento quase-estáticos em de impacto. Esse comportamento, no entanto, não se repetiu ao ser exposto a temperaturas elevadas, com maiores reduções na resistência residual devido ao ponto de fusão do PE (150 graus C), em comparação a um maior valor para PVA (240 graus C), sendo então este mais efetivo em aplicações extremas deste tipo. Quando comparado a comportamentos típicos de SHCC, SHGC demonstrou uma maior eficiência tanto mecânica quanto térmica, apresentando resultados inéditos em carregamentos de impacto, gerando assim uma enorme quantidade de aplicações potenciais. / [en] Geopolymers possess a chemical plurality in their design that allow the achievement of varied properties depending on demand, both in terms of high-tech ceramic materials and development of constructive solutions. They are obtained from the combination of aluminosilicate precursors and alkaline solutions, with different hardening processes, depending on the curing conditions and chemical balance. In the hardened state, they present a fragile behavior, being then usually reinforced with fibers and aggregates aiming to improve their mechanical performance. As they are relatively new materials, there is a need to accurately assess their capacity under usual and extreme conditions to meet several specific market demands. Such extreme conditions include static and dynamic loading, as well as exposure to high temperatures, which are the major points of analysis in this study. For this, different precursors, such as metakaolin and fly ash, and alkaline solutions, based on sodium and potassium, were studied regarding rheology in the fresh state, and evolution of strength gain according to the curing process used. These were fundamental parameters in the selection of matrices able to achieve an adequate balance between fluidity and viscosity to incorporate 2 percent by volume of synthetic PVA and PE short fibers. The strain-hardening geopolymer composites (SHGC) were then characterized through typical mechanical tests, such as compression, flexural, tensile, pull-out, in quasi-static and impact loadings, and under regular and high temperature exposures (up to 200 C degrees), being further analyzed through imaging and analytical procedures. In general, high reactivity metakaolin combined with Na-based alkaline solutions demonstrated a superior SHGC performance, with and without aggregate incorporation, reaching stress gains and multiple cracking formation when reinforced with both PVA and PE short fibers, the latter being responsible for greater mechanical efficiency when exposed to quasi-static and impact loading. This behavior, however, was not reiterated when exposed to high temperatures, with higher residual strength reductions due to the melting point of PE (at 150 C degrees), opposed to an increased performance of PVA (240 C degrees), being thus more effective at such extreme application. When compared to typical SHCC behavior, SHGC reached greater efficiency both mechanically and thermally, showing unprecedented results in impact loading, thus demonstrating varied application potential.