Orientador: Marco Aurelio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:04:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mano_BarbaraIriaSilva_M.pdf: 2057680 bytes, checksum: 859baca955b2cb03248e636dd9c52e70 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O desenvolvimento de materiais formulados com fibras vegetais é interessante para países muito ricos em recursos naturais, como o Brasil, pois se promove o desenvolvimento tecnológico aproveitando-se matéria-prima nacional, dando-lhe finalidades mais nobres. A aplicação de fibras vegetais curtas em compósitos com matrizes poliméricas tem recebido crescente atenção, pois as fibras melhoram as propriedades mecânicas dos polímeros e tem potencial para substituir fibras inorgânicas, em especial a fibra de vidro, com uma série de vantagens que incluem a leveza, biodegradabilidade e menor abrasividade aos equipamentos de processamento. Neste trabalho, estudou-se a incorporação de fibras de curauá em polipropileno, por extrusão seguida de injeção, variando-se a rotação das roscas da extrusora dupla-rosca, o teor de fibras e de agente de acoplamento. Os compósitos processados a 300 rpm e contendo 20 wt% de fibras e 2 wt% de agente de acoplamento apresentaram as melhores propriedades mecânicas nos ensaios mecânicos de tração, flexão e impacto. As propriedades não superam as dos compósitos com fibras de vidro, mas são competitivas. A degradação e estabilização foram avaliadas pelo ensaio de envelhecimento ambiental de amostras de polipropileno e compósitos com e sem estabilizantes comerciais, para analisar o efeito de cada componente sobre a degradação do sistema. Enquanto o agente de acoplamento atuou como pró-degradante, as fibras atuaram como bloqueadores da radiação e protegeram o compósito do envelhecimento. Essa parte do trabalho foi importante para definir a correta aditivação dos compósitos. Os estabilizantes escolhidos foram satisfatórios na prevenção do envelhecimento das amostras e reduziram o efeito pró-degradante do agente de acoplamento. A partir desses resultados, é possível definir a formulação adequada para cada aplicação específica. / Abstract: The development of materials formulated with vegetal fibers is interesting for countries with high availability of natural resources, like Brazil, due to the possibility of promoting technological development using their own raw materials. The use of short vegetal fibers composites with polymeric matrices have been receiving attention due to the fact that the fibers increase the mechanical properties of the polymers and have potential to substitute inorganic fibers, in special glass fiber, with many advantages that include being lighter, biodegradable and less abrasive to the processing equipments. In this work, the incorporation of curauá fibers on polypropylene matrix by extrusion and injection molding was studied, testing different screw rotation speed in the twin-screw extruder, the fiber and the coupling agent content. The composites prepared with the rotation of 300 rpm, 20 wt% of fiber and 2 wt% of coupling agent showed the best mechanical properties evaluated in tensile, flexural and impact tests This mechanical performance does not overcome the properties of the composites reinforced with glass fibers, but are competitive with them. The degradation and stabilization were evaluated through natural ageing of samples of PP and composites with and without commercial stabilizers, in order to analyze the effect of each component on the degradation of the system. While the coupling agent worked prodegrading the systems, the fibers had a screening effect and protected them from the ageing. This part of the work was important to choose suitable additivation for the composites. The stabilizers chosen for the formulation worked satisfactorily in preventing the ageing of the samples and reduced the prodegrading effect of the coupling agent. Based on these results, it is possible to define a suitable formulation of the composites for each final application. / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Ce travail de thèse a pour objectif d’analyser le comportement en vibration des composites non-hybrides et hybrides lin-verre. Dans une première partie, une démarche d’analyse modale a été mise en place pour étudier le comportement mécanique et dynamique de ces matériaux. Ceci a permis d’une part, d’identifier les propriétés élastiques et les coefficients d’amortissement de ces composites à partir de leurs fréquences propres, et d’autre part, d’effectuer une comparaison avec les composites traditionnels. La deuxième partie de ce travail est consacrée à une modélisation de l’amortissement des composites non-hybrides et hybrides. Cette modélisation, basée sur la théorie des stratifiés avec cisaillement transverse, a été développée en utilisant la méthode des éléments finis. Plusieurs aspects ont été étudiés comme l’orientation des fibres, la séquence d’empilement, l’architecture des renforts, le choix des séquences d’empilement pour l’hybridation. Cette analyse a conduit enfin à optimiser les performances mécaniques et dissipatives des composites non hybrides et hybrides lin-verre.La dernière partie de ce travail est consacrée à l’étude d’un vieillissement caractérisé par une immersion des matériaux dans l’eau. Dans un premier temps, des essais de vibration ont été réalisés à différentes périodes d’immersion pour identifier l’impact de ce vieillissement sur les propriétés mécaniques et dissipatives des composites non hybrides et hybrides, ainsi que leur évolution en fonction de la durée d’immersion. Enfin, la réversibilité de ces propriétés a été également analysée en effectuant un cycle de vieillissement jusqu’à la saturation puis une opération de séchage. / This PhD research work aimed at analysing the free vibration behaviour of non-hybrid and hybrid flax-glass composites. First, a modal analysis approach was developed to study the mechanical and dynamic behaviour of these materials. Their elastic and damping properties were identified from their natural frequencies and a comparison with the traditional composites was carried out. In the second part, a finite element modelling of the damping of non-hybrid and hybrid composites was implemented by considering the classical laminate theory, taking into account the transverse shear effects. Different topics were studied such as the fibres orientation, the stacking sequence, the reinforcement architecture, the choice of the stacking sequence layers for the hybridisation. This analysis resulted in optimising both mechanical and damping performances of non-hybrid composites and hybrid flax-glass composites. In the last part of this work, the effect of water ageing on the dynamical and mechanical properties of non-hybrid and hybrid glass-flax composites was studied. To this end, these composites were subjected to free vibrations at different ageing durations in order to identify the effect of water ageing on their mechanical and damping properties and their evolution with ageing time. Finally, a cycle of ageing until saturation was reached followed by a drying operation, which was carried out to analyse the reversibility of their properties.

O presente estudo tem como objetivo principal desenvolver um compósito cimentício reforçado com fibras de arumã. O intuito é agregar valor a uma planta típica da região Amazônica, denominada arumã, pertencente à espécie do gênero Ischnosiphon arouma (aubl) Korn e originária da família Maranthaceae, de tal modo que possa ser obtido um Novo Material. Na primeira etapa do estudo foi realizada a caracterização da fibra vegetal de arumã e de todos os componentes da matriz cimentícia, a qual compreendeu ensaios químicos, físicos e mecânicos para a investigação e avaliação de suas propriedades. Na etapa seguinte, adotou-se o procedimento de trabalhar as características físicas e mecânicas das fibras junto à matriz cimentícia, compreendendo um estudo da modificação superficial da fibra por meio de tratamentos químicos à base de soluções de hidróxido de sódio ou utilizando processos com água quente e hornificação. Na terceira etapa, foram produzidas placas reforçadas com fibras sem e com tratamento, as quais, parte delas foram submetidas à cura por 28 dias e as restantes ao ensaio de envelhecimento acelerado. Os resultados obtidos na caracterização das fibras de arumã indicam o seu potencial uso como elemento de reforço para compósitos cimentícios. Por outro lado, os compósitos produzidos com telas de fibra de arumã sem e com tratamento (hornificação e alcalino), apresentaram comportamento pouco dúctil e com baixa resistência, como consequência da degradação das fibras na matriz cimentícia. Isso foi confirmado por meio de ensaios de envelhecimento acelerado com ciclos de molhagem e secagem. / This present study aims to develop a cementation composite reinforced with arumã fiber. The aim is to aggregate value to a typical plant of the Amazon region, called arumã, belonging to species of the genus Ischnosiphon arouma (Aubl) Korn and originally from Maranthaceae family, so that, it can be obtained a New Material. In the first stage of the study was performed the characterization the vegetable fiber arumã and all components of the cementicious matrix, which comprised chemical, physical and mechanical tests for research and evaluation of their properties. In the next stage, it was adopted the procedure of working the physical and mechanical characteristics of the fibers with the cementitious matrix comprising a study of the surface of the fiber modification by chemical treatments using sodium hydroxide solution or employing procedures with hot water and hornification. In the third step, the reinforced plates were produced without and with treatment, which, part of were subjected to cure for 28 days and the remaining subjected to the accelerated aging test. The results obtained in the characterization of arumã fibers indicate its potential use as a reinforcement element for cementicious composites. On the other hand, the composites produced with arumã fiber fabrics without and with a treatment (hornification and alkaline) showed slightly ductile behavior and low strength as a result of degradation of fibers in the cementitious matrix. This was confirmed through accelerated aging tests with wetting and drying cycles.

O presente estudo tem como objetivo principal desenvolver um compósito cimentício reforçado com fibras de arumã. O intuito é agregar valor a uma planta típica da região Amazônica, denominada arumã, pertencente à espécie do gênero Ischnosiphon arouma (aubl) Korn e originária da família Maranthaceae, de tal modo que possa ser obtido um Novo Material. Na primeira etapa do estudo foi realizada a caracterização da fibra vegetal de arumã e de todos os componentes da matriz cimentícia, a qual compreendeu ensaios químicos, físicos e mecânicos para a investigação e avaliação de suas propriedades. Na etapa seguinte, adotou-se o procedimento de trabalhar as características físicas e mecânicas das fibras junto à matriz cimentícia, compreendendo um estudo da modificação superficial da fibra por meio de tratamentos químicos à base de soluções de hidróxido de sódio ou utilizando processos com água quente e hornificação. Na terceira etapa, foram produzidas placas reforçadas com fibras sem e com tratamento, as quais, parte delas foram submetidas à cura por 28 dias e as restantes ao ensaio de envelhecimento acelerado. Os resultados obtidos na caracterização das fibras de arumã indicam o seu potencial uso como elemento de reforço para compósitos cimentícios. Por outro lado, os compósitos produzidos com telas de fibra de arumã sem e com tratamento (hornificação e alcalino), apresentaram comportamento pouco dúctil e com baixa resistência, como consequência da degradação das fibras na matriz cimentícia. Isso foi confirmado por meio de ensaios de envelhecimento acelerado com ciclos de molhagem e secagem. / This present study aims to develop a cementation composite reinforced with arumã fiber. The aim is to aggregate value to a typical plant of the Amazon region, called arumã, belonging to species of the genus Ischnosiphon arouma (Aubl) Korn and originally from Maranthaceae family, so that, it can be obtained a New Material. In the first stage of the study was performed the characterization the vegetable fiber arumã and all components of the cementicious matrix, which comprised chemical, physical and mechanical tests for research and evaluation of their properties. In the next stage, it was adopted the procedure of working the physical and mechanical characteristics of the fibers with the cementitious matrix comprising a study of the surface of the fiber modification by chemical treatments using sodium hydroxide solution or employing procedures with hot water and hornification. In the third step, the reinforced plates were produced without and with treatment, which, part of were subjected to cure for 28 days and the remaining subjected to the accelerated aging test. The results obtained in the characterization of arumã fibers indicate its potential use as a reinforcement element for cementicious composites. On the other hand, the composites produced with arumã fiber fabrics without and with a treatment (hornification and alkaline) showed slightly ductile behavior and low strength as a result of degradation of fibers in the cementitious matrix. This was confirmed through accelerated aging tests with wetting and drying cycles.

El trabajo de investigación nace de un análisis sobre la problemática ambiental y social que afecta la vida de los seres vivos y de las comunidades peruanas. En ese sentido, uno de los principales problemas ambientales está relacionado con los residuos contaminantes que se necesitan para producir carteras de cuero y sintéticos. El uso indiscriminado de este tipo de materiales en la industria de la moda genera inestabilidad en el ecosistema. Frente a esta problemática, se propone un modelo de negocio relacionado a la comercialización de carteras de fibra vegetal por redes sociales para un nicho ecológico de mujeres que se preocupan por tener accesorios eco amigables en Lima Metropolitana. La elaboración de las carteras de fibra vegetal será de responsabilidad de la Asociación de Tejedoras Ñari Walac Arte, las cuales, son representadas por un grupo de tejedoras de la provincia de Piura, Catacaos. Punto fundamental de nuestro modelo de negocio es la exposición del talento de las tejedoras del norte del Perú. El proyecto contempla la evaluación financiera para los próximos 3 años, la cual inicia a mediados del 2020. Para el inicio de operaciones se necesita una inversión de S/44,193, y se espera una rentabilidad de S/57,421 a finales del tercer año en el Flujo de Caja Económico y una rentabilidad de S/59,716 en el Flujo de Caja Financiero. La tasa interna de retorno representa el 26.4% recuperándose la inversión en 2.5 años considerando un crecimiento económico moderado debido a la pandemia por el COVID-19. La estructura financiera está conformada por 65% de capital propio y 35% financiado a través de una Fintech. El proyecto presenta una perspectiva financiera positiva para los inversionistas, así como permite el desarrollo de las comunidades y promueve el consumo responsable de productos ecológicos. / The research work stems from an analysis of the environmental and social problems that affect the lives of living beings and of Peruvian communities. In this sense, one of the main environmental problems is related to the polluting residues that are needed to produce leather and synthetic wallets. The indiscriminate use of this type of material in the fashion industry generates instability in the ecosystem. Faced with this problem, a business model related to the commercialization of vegetable fiber handbag through social networks is proposed for an ecological niche of women who worry about having ecofriendly accessories in Metropolitan Lima. The production of vegetable fiber handbags will be the responsibility of the Ñari Walac Arte Weavers Association, which are represented by a group of weavers from the Piura province, Catacaos. Fundamental point of our business model is the exhibition of the talent of weavers in northern Peru. The project contemplates the financial evaluation for the next 3 years, which begins in mid-2020. An investment of S / 44,193 is required for the start of operations, and a profitability of S / 57,421 is expected at the end of the third year in Economic Cash Flow and a profitability of S / 59,716 in Financial Cash Flow. The internal rate of return represents 26.4%, recovering the investment in 2.5 years considering a moderate economic growth due to the pandemic by COVID-19. The financial structure is made up of 65% of its own capital and 35% financed through a Fintech. The project presents a positive financial perspective for investors, as well as allows the development of communities and promotes the responsible consumption of organic products. / Trabajo de investigación

Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito do tamanho médio de partícula (TMP) de rações contendo cana-de-açúcar sobre o desempenho de vacas e cabras em lactação e desenvolver equações que estimem a associação do TMP com algumas variáveis de desempenho. As vacas foram alimentadas em três lotes, com 10 animais cada. A ração total foi constituída de 11,2 % de PB e relação FDN/CNF de 1,45. Os tamanhos de partículas da cana-de-açúcar variaram entre 4,75 e 15,90 mm. Foram avaliados o CMS, o comportamento ingestivo, a produção e a composição do leite. O CMS (kg.dia-1) foi avaliado por lote e as demais medidas eram realizadas individualmente. A variável CMS apresentou regressão quadrática (P = 0,0472) indicando inicialmente que com o aumento do TMP o CMS foi reduzido. Para o CFDN também foi encontrada regressão quadrática (P = 0,0004), e aumentos no TMP podem diminuir o consumo total das fibras. Pôde-se verificar adequação para regressão linear no teor de gordura do leite (kg; P = 0,0360) e proteína do leite (kg; P = 0,0360). As equações demonstraram que a PL e a porcentagem de gordura do leite são diminuídas quando associadas ao aumento do TMP. Para o índice de seleção (IS) foi observado ajuste linear para a peneira Y1 e Y2. O modelo sugere que maiores tamanhos de partículas aumentam o IS. Efeito quadrático foi observado para o tempo de mastigação por unidade de MS (P=0,0479). O modelo gerado indicou que maiores tamanhos de partículas promovem aumento no tempo de mastigação por kg de MS. As cabras foram alimentadas com rações contendo canade- açúcar ou silagem de milho com 15,7 e 16,1 % PB e relação FDN/CNF de 1,44 e 1,47, respectivamente. As cabras foram alimentadas e avaliadas individualmente e os TMP variaram entre 5,50 e 10,05 mm para as rações contendo cana-de-açúcar e de 6,88 e 7,95 mm para rações contendo SM. Apenas para o CMS em relação a % do peso vivo (PV) foi ajustada equação de regressão linear (P = 0,0443). Esse ajuste indicou que o aumento do TMP pode promover aumento no CMS (% PV) para a cana-de-açúcar. Ajustes para o modelo de regressão em relação ao IS foram observados apenas para rações contendo cana-de-açúcar e revelaram que o aumento do TMP nas frações Y1 e Y3 diminuiu o IS. O comportamento observado para o tempo de ruminação e mastigação por kg de FDN foi quadrático demonstrando tendência à diminuição desses parâmetros conforme o TMP é aumentado. A FDNfe foi de 43,10% para a cana-de-açúcar e 34,82% para a silagem de milho. Houve ajuste para equação de regressão quadrática para a relação gordura:proteína (P = 0,0423), em que maiores TMP aumentaram essa relação. As concentrações NUL, NUP e glicose plasmática não apresentaram nenhum ajuste para a análise de regressão. Portanto, nessas condições de estudo, o emprego da avaliação do TMP nos sistemas de produção deve ser incluído. / This study aimed to evaluate the effect of mean particle size (MPS) of diets containing sugarcane on the performance of lactating cows and goats and to develop equations to estimate the association of MPS with some variables of performance. The cows were fed in three lots, with 10 animals each. The total diet consisted of 11.2% crude protein (CP) and a NDF/nonfiber carbohydrates (NFC) ratio of 1.45. The sugarcane particle sizes varied between 4.75 and 15.90 mm. There were evaluated the dry matter intake (DMI), feeding behavior, milk production and composition. The DMI (kg.day-1) was evaluated by batches and further measures were taken individually. The DMI showed quadratic regression (P = 0.0472) indicating initially that with MPS increase, the DMI was reduced. For the NDF intake (NDFI) it was also observed a quadratic regression (P = 0.0004), and increases in MPS can reduce total fiber intake. It could be verified adequacy for a linear regression for milk fat content (kg; P = 0.036) and milk protein (kg; P = 0.036). The equations showed that milk protein and fat content (%) decreased when associated to an increase in MPS. For the selection index (SI) it was observed a linear adjustment for the sieves Y1 and Y2. The model suggests that higher particle sizes increase the SI. Quadratic effect was observed for chewing time per unit of DM (P = 0.0479). The generated model indicated that higher particle sizes promote increase in chewing time per kg of DM. The goats were fed with diets containing sugarcane or corn silage with 15.7 and 16.1% CP and NDF/NFC, 1.44 and 1.47, respectively. The goats were fed and evaluated individually and MPS ranged between 5.50 and 10.05 mm for the diets containing sugarcane and 6.88 mm and 7.95 for diets containing corn silage (CS). Only for DMI in relation to body weight (BW) percentage the linear regression was adjusted (P = 0.0443). This adjustment indicated that the MPS increases can result in increases of sugarcane DMI (% BW). Adjustments for the regression model in relation to SI were observed only for diets containing sugarcane and revealed that the increase in the MPS of the Y1 and Y3 fractions reduced the SI. The pattern observed for ruminating and chewing time per kg of NDF was quadratic demonstrating a tendency for reduction of these parameters as MPS increases. The physically effective NDF of diets were 43.10 for sugarcane and 34.82 for CS. Quadratic equation was adjusted for fat:protein relation (P = 0.0423), where higher MPS increased this relation. The MUN, PUN and plasmatic glucose concentrations didn´t show any adjustment for the regression analyses. Therefore, under these study conditions, the MPS should be included in the evaluation of production systems.

O presente trabalho teve por objetivo registrar os diálogos entre os diferentes campos de conhecimentos, que serviram de postulado para orientar as ações do projeto de pesquisa e extensão, Avaliação Técnica, Econômica e Socioambiental da Atividade Artesanal no Quilombo de Ivaporunduva, Vale do Ribeira (SP), bem como aportar as possíveis contribuições deste Projeto para estreitar o diálogo entre o conhecimento científico e os saberes originários das experiências e das práticas dos componentes do Grupo de Artesanato da comunidade de Ivaporunduva, localizada no município de Eldorado, Vale do Ribeira, estado de São Paulo, Brasil. Realizou-se análise de documentos produzidos pelo Projeto; foram feitas entrevistas com técnicos, professores e/ou pesquisadores e alunos, e com membros do Grupo de Artesanato; além disso, realizaram-se observações das ações do Projeto na academia e na comunidade. Verificouse que as atividades desenvolvidas no âmbito acadêmico contribuíram para construção gradual da prática inter e/ou transdisciplinar, na medida em que as ações do Projeto necessitaram reunir diferentes áreas do saber para resolver dificuldades técnicas encontradas para a consolidação da atividade. Observou-se ainda que há graus de comprometimento variados, entre os diferentes profissionais, de campos disciplinares distintos. Contudo, a abertura por parte do corpo discente vem sendo um veículo importante para a interlocução de saberes, que tem estimulado o exercício da prática inter e/ou transdisciplinar. Constatou-se que a Universidade, enquanto produtora e disseminadora de conhecimentos requer mudanças, no sentido de promover a aproximação dos campos disciplinares, tendo em vista a construção de um conhecimento integrado. Já no âmbito comunitário foi possível constatar que, as ações do Projeto contribuíram para aproximar os saberes técnico-científicos das experiências e das práticas do Grupo de Artesanato, visando a resolução de problemas de ordem técnica, de comercialização e de gestão que inviabilizam a consolidação da atividade artesanal naquela comunidade. Conclui-se, portanto, que a interlocução entre diferentes campos do conhecimento, bem como o diálogo entre o conhecimento científico e outros saberes pode contribuir para o debate epistemológico e, por conseguinte para construção de um conhecimento integrador. / The aim of this research work was to register the dialogues between the different knowledge fields, which served to direct the actions of the research and extension project, Technical, Economic, Social and Environmental evaluation of the Handicraft activities inside the Ivaporunduva Quilombo, Vale do Ribeira (SP), as well as to signed the possible contributions of this project to close the dialogue between scientific knowledge and knowledge came from the experience of the members of the Ivaporunduva community, located in El Dorado, Vale do Ribeira, São Paulo State, Brazil. The documents elaborated by the project were analyzed; as well as were made interviews with technicians, professors and/or researchers and students involved in the project, and with the members of the Handicraft Group. Besides, observations of the project actions inside the academy and the community were made. This analysis checked out the activities developed in the academic sphere that contributed to the grade construction of an inter-disciplinary and/or trans-disciplinary practice, since the project actions needed to bring together different knowledge areas to solve technical difficulties to allow the consolidation of the activity. Hence, this research work, noticed the varied grades of commitment existing among the different professionals from different subject fields. However, the open attitudes of the university students have been an important vehicle to the knowledges dialogue, what have been stimulating the inter-disciplinary and/or trans-disciplinary practice. There were realized that the university, as producer and spreader of knowledge, needs changes, to promote the approximation between subject fields, having in view the construction of an including knowledge. Inside the communitarian sphere was possible to realize that the project actions contributed to approximate the technical-scientific knowledge and the Handicraft Group activities, looking to solve technical, sale and management problems that produced difficulties to establish the craftwork activity with in the community. Therefore, this conclude that the dialogue between different knowledge fields as well as the dialogue between the scientific knowledge and other kinds of knowledge could contribute to the epistemic debate and, therefore, to the construction of an including knowledge.

A presente tese apresenta a utilização da fibra da casca do coco verde como reforço de matriz cimentícia para produção de fibrocimentos. Embora orgânico, o resíduo do coco verde apresenta difícil degradação e diminuí da vida útil de aterros sanitários e lixões. Para viabilizar o uso do resíduo do coco verde (fibra), como reforço de compósitos, optou-se por realizar tratamentos físico-químicos nas fibras e, substituir parcialmente o cimento Portland por material pozolânico de alta reatividade (cinza da casca de arroz (CCA)) para diminuir o ataque alcalino da matriz sobre a fibra vegetal. O experimento foi dividido em duas etapas, a primeira avaliou a fibra de coco verde com e sem tratamentos e os compósitos produzidos com elas. A segunda etapa analisou a influência de diferentes níveis de substituição do cimento Portland pela cinza da casca de arroz (CCA). Para preparação dos compósitos foi utilizada a técnica de dispersão das matérias-primas em solução aquosa, seguida de drenagem e prensagem, como uma simulação simplificada do processo Hatschek de fabricação industrial. Os compósitos foram analisados aos 28 dias (período de cura úmida) e após os processos de envelhecimento, 100 ciclos de imersão-secagem e 28 dias em banho térmico (65°C). Ensaios físicos e mecânicos avaliaram o desempenho, a resistência e a ductilidade dos compósitos. A termogravimetria permitiu observar o consumo da portlandita e a queda da alcalinidade da matriz com 50% de substituição do cimento Portland pela CCA, sem afetar a resistência do material. Os resultados obtidos indicam que a fibra do coco verde tem grande potencial para ser utilizada como reforço de fibrocimentos, desde que seja incorporada a uma matriz de alcalinidade reduzida. / This thesis studies the use of green coconut fiber as a reinforcer in the matrix cement for the production of fibre-cement. Besides being an organic material, the green coconut residues are not easily degradable, but can reduce the landfills lifespan. To evaluate the possibility of use of coconut residue fiber, as reinforcer in composites, physical-chemical treatments were carried out on the fibers, and partially replacing Portland cement with pozzolanic materials for high reactivity (rice husk ash (RHA)) was also added to decrease the alkaline attack matrix on the plant fiber. The experiment was divided into two stages: the first assessed the green coconut fiber with and without treatment and the composites produced with them. The second stage examined the influence reinforcer high reactivity to allow the use of coconut fiber as reinforcement in cementitious matrix. In the preparation of the composites, the technique of dispersing the materials in aqueous solution was used, followed by draining and pressing, as a simplified simulation Hatschek process of industrial manufacture. The composites were analyzed after 28 days and after an aging process, with 100 cycles of immersion-drying or heating in water for 28 days at 65°C). Physical and mechanical tests were used to e valuated the performance, traction resistance and ductility of the composites. A thermogravimetry test allowed the observation of the use of portlandita and the alkalinity reduction of the matrix with the addition of RHA, without affecting the resistance of the material. The results obtained indicate that the green coconut fiber has great potential to be used as a fibre-cement reinforcer, as long it is included in a matrix with reduced alkalinity.

A presente tese apresenta a utilização da fibra da casca do coco verde como reforço de matriz cimentícia para produção de fibrocimentos. Embora orgânico, o resíduo do coco verde apresenta difícil degradação e diminuí da vida útil de aterros sanitários e lixões. Para viabilizar o uso do resíduo do coco verde (fibra), como reforço de compósitos, optou-se por realizar tratamentos físico-químicos nas fibras e, substituir parcialmente o cimento Portland por material pozolânico de alta reatividade (cinza da casca de arroz (CCA)) para diminuir o ataque alcalino da matriz sobre a fibra vegetal. O experimento foi dividido em duas etapas, a primeira avaliou a fibra de coco verde com e sem tratamentos e os compósitos produzidos com elas. A segunda etapa analisou a influência de diferentes níveis de substituição do cimento Portland pela cinza da casca de arroz (CCA). Para preparação dos compósitos foi utilizada a técnica de dispersão das matérias-primas em solução aquosa, seguida de drenagem e prensagem, como uma simulação simplificada do processo Hatschek de fabricação industrial. Os compósitos foram analisados aos 28 dias (período de cura úmida) e após os processos de envelhecimento, 100 ciclos de imersão-secagem e 28 dias em banho térmico (65°C). Ensaios físicos e mecânicos avaliaram o desempenho, a resistência e a ductilidade dos compósitos. A termogravimetria permitiu observar o consumo da portlandita e a queda da alcalinidade da matriz com 50% de substituição do cimento Portland pela CCA, sem afetar a resistência do material. Os resultados obtidos indicam que a fibra do coco verde tem grande potencial para ser utilizada como reforço de fibrocimentos, desde que seja incorporada a uma matriz de alcalinidade reduzida. / This thesis studies the use of green coconut fiber as a reinforcer in the matrix cement for the production of fibre-cement. Besides being an organic material, the green coconut residues are not easily degradable, but can reduce the landfills lifespan. To evaluate the possibility of use of coconut residue fiber, as reinforcer in composites, physical-chemical treatments were carried out on the fibers, and partially replacing Portland cement with pozzolanic materials for high reactivity (rice husk ash (RHA)) was also added to decrease the alkaline attack matrix on the plant fiber. The experiment was divided into two stages: the first assessed the green coconut fiber with and without treatment and the composites produced with them. The second stage examined the influence reinforcer high reactivity to allow the use of coconut fiber as reinforcement in cementitious matrix. In the preparation of the composites, the technique of dispersing the materials in aqueous solution was used, followed by draining and pressing, as a simplified simulation Hatschek process of industrial manufacture. The composites were analyzed after 28 days and after an aging process, with 100 cycles of immersion-drying or heating in water for 28 days at 65°C). Physical and mechanical tests were used to e valuated the performance, traction resistance and ductility of the composites. A thermogravimetry test allowed the observation of the use of portlandita and the alkalinity reduction of the matrix with the addition of RHA, without affecting the resistance of the material. The results obtained indicate that the green coconut fiber has great potential to be used as a fibre-cement reinforcer, as long it is included in a matrix with reduced alkalinity.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LoivaLSB_DISSERT.pdf: 3990836 bytes, checksum: 3537e4304659ead550f1c758b72dbbce (MD5) Previous issue date: 2010-07-19 / Currently, the oil industry is the biggest cause of environmental pollution. The objective was to reduce the concentration of copper and chromium in the water produced by the oil industry. It was used as adsorbent natural sisal fiber Agave sp treated with nitric acid and sodium hydroxide. All vegetable fibers have physical and morphological properties that enablies the adsorption of pollutants. The basic composition of sisal is cellulose, hemicellulose and lignin. The features are typically found in the characterization of vegetable fibers, except the surface area that was practically zero. In the first stage of adsorption, it was evaluated the effect of temperature and time skeeking to optimize the execution of the factorial design. The results showed that the most feasible fiber was the one treated with acid in five hours (30?C). The second phase was a factorial design, using acid and five hours, this time was it determined in the first phase. The tests were conducted following the experimental design and the results were analyzed by statistical methods in order to optimize the main parameters that influence the process: pH, concentration (mol / L) and fiber mass/ metal solution volume. The volume / mass ratio factor showed significant interference in the adsorption process of chromium and copper. The results obtained after optimization showed that the highest percentages of extraction (98%) were obtained on the following operating conditions: pH: 5-6, Concentration: 100 ppm and mass/ volume: 1 gram of fiber/50mL solution. The results showed that the adsorption process was efficient to remove chromium and copper using sisal fibers, however, requiring further studies to optimize the process. / A ind?stria de petr?leo ? atualmente uma das principais causadoras da polui??o ambiental. O objetivo deste trabalho foi reduzir a concentra??o de cobre e cromo na ?gua produzida pela ind?stria petrol?fera. Foi usado como adsorvente a fibra de sisal natural, tratada com ?cido n?trico e hidr?xido de s?dio. Todas as fibras vegetais possuem caracter?sticas f?sicas e morfol?gicas que possibilitam a adsor??o de poluentes. A composi??o b?sica do sisal ? celulose, hemicelulose e lignina. As caracter?sticas encontradas na caracteriza??o s?o t?picas de fibras vegetais, com exce??o da ?rea superficial que foi praticamente zero. Na primeira fase da adsor??o foi realizado um estudo a temperatura (30?C, 45?C e 60?C) e tempo para otimizar a realiza??o do planejamento fatorial. Os resultados mostraram que a fibra mais vi?vel para o estudo ? a fibra tratada com ?cido ? 30?C durante 5 horas. A segunda fase foi a do planejamento fatorial, usando a fibra ?cida e o tempo de cinco horas determinado na primeira fase. Os ensaios foram efetuados seguindo o planejamento Fatorial 2 3. Os resultados obtidos foram analisados, atrav?s de m?todos estat?sticos, visando a otimiza??o dos principais par?metros que influenciam no processo: pH, concentra??o (mol/L) e rela??o massa de fibra (g)/ volume de solu??o (mL). Os resultados do planejamento descrevem, o fator concentra??o e o fator massa/volume apresentam interfer?ncia significativa no processo de adsor??o do cromo e cobre. Os resultados, ap?s a otimiza??o, demonstraram que os maiores percentuais de extra??o (98 %) foram obtidos nas seguintes condi??es operacionais: pH: 5-6, Concentra??o: 100 ppm e a rela??o massa /volume: 1grama de fibra/50mL de solu??o. Observou-se que o processo foi eficiente com rela??o ? adsor??o do cromo e cobre, contudo s?o necess?rios mais estudos para a otimiza??o do processo.