O aumento da demanda por madeira e a redução da sua disponibilidade tem direcionado investigações para o aproveitamento de materiais alternativos, naturais e renováveis. Constituído por fibras de elevada resistência mecânica e uma das maiores taxas de crescimento, o bambu surge como uma alternativa promissora para o uso industrial. Os painéis de fibra de média densidade (MDF - Medium Density Fiberboard) são tecnologias recentes que procuram maximizar o aproveitamento e valorização das madeiras. Neste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo investigar as características anatômicas e químicas das fibras do bambu da espécie Dendrocalamus giganteus e, na forma de painéis de MDF, avaliar as suas propriedades físico-mecânicas como: densidade, teor de umidade, inchamento em espessura, absorção de água, flexão estática e a tração perpendicular à superfície, segundo as normas ABNT e EN. A composição química foi obtida por meio de análises em EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) e visualizada suas concentrações por meio de imagens do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) sendo o principal elemento o silício. Para a produção das fibras foi empregado o método quimotermomecânico com 4 diferentes tipos de tratamentos, a fim de compará-los entre si. Na composição dos painéis foi utilizada a resina Uréia Formaldeído (UF) em percentuais de 10%, com 2,5% de catalisador e 2% de parafina. O maior rendimento bruto de polpação e o número Kappa mais alto foram encontrados no painel T-1 com 79.3% e 177.5, respectivamente. Nas avaliações das propriedades físico-mecânicas os resultados das análises estatísticas indicaram as melhores relações de desempenho com o painel T-3. Para a melhor compreensão do comportamento mecânico foram realizadas análises micrográficas em MEV e Microtomografia nas regiões de fraturas. As análises térmicas (TG) apresentaram fibras resistentes com estabilidade térmica em faixa de temperatura de até 350ºC. Os resultados desta pesquisa apontam para um potencial tecnológico de painéis de MDF produzidos a partir das fibras do bambu, desde que tenham os processos apropriados. / The increased demand for wood and the reduce on its availability is directing the investigations for alternative, natural and renewable materials use. Formed by fibers with high mechanical resistance and with the highest grow rate, bamboo emerges as a promising alternative for industrial purpose. The panels of medium density fiberboard (MDF) are technologies that aim to maximize use and appreciation of wood. In this context this study had the objective of investigate anatomical and chemical characteristics of bamboo fiber from Dendrocalamus giganteus, and in form of MDF panel, evaluate its physical-mechanical properties, such density, moisture content, thickness swelling, water absorption static bending and tension perpendicular to surface, according with ABTN and EN rules. The chemical composition was evaluated by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) and illustrated by Scanning Electron Microscope (SEM) being the silicon the main component. For fiber production was applied chemical-termomechanical process with four different treatments with the objective of compare it. In panel composition was used Urea Formaldehyde resin (UF) in 10% of resin, 2.5% of catalyst and 2% of paraffin. The highest yield of pulp and highest Kappa number were obtained on panel T-1 with 79.3% and 177.5, respectively. On physical and mechanical properties evaluation, the results of statistical analysis indicate the best performance in T-3 panel. For better comprehension of mechanical behavior, scanning electron microphotography and microtomography in fracture regions were obtained. Thermal analyses (TG) showed resistant fibers with thermal stability in temperature range up 350ºC. The results of this research showed the technological potential of MDF panels produced with bamboo fibers.

O consumo de painéis de madeiras reconstituídas tem se tornado crescente, implicando, por conseqüência, na utilização de madeiras oriundas de reflorestamentos, tradicionalmente de Pinus e Eucalyptus, constituídos por fibras longas e curtas respectivamente, exigindo a ampliação e a reposição de áreas de plantios de forma acelerada. Neste trabalho, o objetivo é avaliar o potencial da utilização de bambu como alternativa para fabricação de painéis de partículas orientadas – OSB (Oriented Strand Board). A espécie de bambu estudada foi o Dendrocalamus giganteus, constituída por fibras médias. Foram produzidos painéis com teores de 4, 6 e 8% de resina à base de fenol-formaldeído. A parte experimental foi dividida em duas etapas. A primeira teve por finalidade conhecer a variação de densidade com a altura relativa do bambu, de forma a separar partículas com características distintas, e proceder a escolha da parte do colmo com densidade mais próxima da indicada por MALONEY, a fim de confeccionar os painéis com características similares às de OSB de Pinus, utilizando a mesma técnica de fabricação. Para a segunda etapa foi utilizado um planejamento experimental para a obtenção de painéis de bambu com partículas com duas orientações de corte e três quantidades de adesivo. Os ensaios físicos e mecânicos dos painéis foram executados em conformidade com as normas EN 300/93 européia e ASTM 1037-1996, americana. Os resultados indicaram que painéis feitos com o corte do bambu na direção tangencial com 6% de resina é o mais adequado para a produção em escala, visto o seu maior rendimento e ao seu comportamento mecânico ser comparável ao de OSB comercial, segundo as normas citadas. / The consumption of restored wood boards has increased, bringing along the use of woods derived from reforestation, traditionally from Pinus and Eucalyptus, composed of long and short fibers respectively, which demand the enlargement and replacement of the plantation areas quickly. In this essay, the main objective was to measure the potential application of the bamboo as an alternative to make boards of Oriented Strand Board – OSB. The kind of bamboo studied was the Dendrocalamus giganteus, which is made of medium strands. Boards were produced with 4, 6 and 8% contents of phenol-formaldehyde resin. The experimental work was divided in two stages. The purpose of the first stage was to study the variation of density and the relative highness of the bamboo studied, in order to separate particles with different characteristics, and proceed the selection of the stem part with density more similar to the one indicated by MALONEY, with the purpose of making boards with similar characteristics to Pinus OSB boards, using the same production technique. On the second stage, experimental planning was applied to obtain bamboo boards of particles with two slit orientation and three numbers of adhesive. The physical and mechanical tests were performed according to the European patterns EN 300/93 and American patterns ASTM 1037-1996. The results indicated that the boards made in bamboo at the tangential direction at 6% of resin is the most appropriate to produce on a large scale, considering that its yield and mechanical behavior is comparable to commercial OSB, in agreement to quoted patterns.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-11-05T12:40:45Z No. of bitstreams: 2 Tese - Andreia Alves da Costa Silveira - 2018.pdf: 3591961 bytes, checksum: 1441f67b3dd43252aec552b063b6081a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-05T14:44:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Andreia Alves da Costa Silveira - 2018.pdf: 3591961 bytes, checksum: 1441f67b3dd43252aec552b063b6081a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-05T14:44:38Z (GMT). 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Buds were inoculated in MS medium supplemented with 0.45 μM Tidiazuron-TDZ, 0.2% (w / v) PPM (Plant Preservative Mixture) and 50 mg L-1 kanamycin. The treatments consisted of: different months of collection (March-December 2016) x types of cap (heterotrophic and photomixotrophic system) x luminous conditions (100% blue (455nm), 100% red (630nm), 30% blue + 70% For the multiplication, shoots were inoculated in MS medium + 2.27 μM TDZ or 3.40 μM Paclobutrazol - PBZ. The fungal isolates that were observed in the in vitro culture were identified and characterized biochemically, besides antagonism to M. oryzae and microbiolization of rice seeds, June and July were constituted in the best months of collection, and the climatic variables that most interfered in the morphogenesis were minimum temperature and compensated mean. Photomixotrophic system was superior in the multiplication with TDZ, with increase of 59.51% in 30% blue + 70% red, 70.80% in 30% red + 7 0% blue, and 50.49% in white fluorescent lights. PBZ was higher in carotenoid production, with a mean of 128.02 μg / mL in blue light and conventional lids. TDZ was higher than PBZ when blue was not present. Five potential fungal isolates were identified, 29 (Acrocalymma sp.), 122 (Botryobambusa fusicoccum) 711 (Phoma sp.), 712 (Phoma sp.) And 27 (Arthrinium marii) isolates 711, 712, 27 and 29 produced PPO. The isolate 29 produced higher amounts of AIA, with 31.55 mg / mL on the fourth day. It was observed a reduction of mycelial growth of M. oryzae by all isolates, with emphasis on isolate 122. Isolate 711 presented phosphate solubilization, and higher mean shoot length, fresh and dry mass in rice microbiolization. An efficient micropropagation protocol of B. oldhamii using a photomixotrophic system with 30% blue + 70% red LEDs could be established, as well as the identification of a fungal isolate promising for biofertilization, which could be the basis for new studies with rooting of B. oldhamii and promotion of growth in newly acclimatized species. / Na micropropagação, mudas são produzidas em larga escala com homogeneidade, o que pode ser potencializado com sistemas fotomixotróficos, os quais melhoram a qualidade fisiológica das mudas. Fungos endofíticos de bambu possuem potencial de produção de substâncias que podem promover biofertilização e antagonismo contra patógenos. Exemplo de aplicação se dá com o antagonismo contra Magnaporhe oryzae, considerado o principal patógeno do arroz. O objetivo deste trabalho foi o estabelecimento de protocolo de micropropagação de Bambusa oldhamii; além de caracterizar fungos endofíticos desta espécie, verificar o potencial biofertilizante em arroz e potencial antagonista contra M. oryzae. Brotos foram inoculados em meio MS suplementado com 0,45 µM de Tidiazuron – TDZ, 0,2% (p/v) de PPM (Plant Preservative Mixture) e 50 mg L -1 de canamicina. Os tratamentos consistiram de: diferentes meses de coleta (março-dezembro de 2016) x tipos de tampa (sistema heterotrófico e fotomixotrófico) x condições luminosas [100% azul (455nm), 100% vermelho (630nm), 30% azul + 70% vermelho, 30% vermelho + 70% azul ou branco fluorescente]. Para a multiplicação, brotos foram inoculados em meio MS + 2,27 µM de TDZ ou 3,40 µM de Paclobutrazol - PBZ. Os isolados fúngicos que foram observados no cultivo in vitro foram identificados e caracterizados bioquimicamente, além de antagonismo à M. oryzae e microbiolização de sementes de arroz. Junho e Julho se constituíram nos melhores meses de coleta, e as variáveis climáticas que mais interferiram na morfogênese foram temperatura mínima, e média compensada. LEDs 30% azul + 70% vermelho obtiveram maiores médias, com aumento de 81,79% no número de folhas. Sistema fotomixotrófico foi superior na multiplicação com TDZ, com aumento de 59,51% em 30% azul + 70% vermelho, 70,80% em 30% vermelho + 70% azul, e 50,49% em luzes brancas fluorescentes. PBZ foi superior em produção de carotenoides, com médias de 128,02 µg/mL em luz azul e tampas convencionais. Foram identificados cinco isolados fúngicos potenciais, denominados: 29 (Acrocalymma sp.), 122 (Botryobambusa fusicoccum) 711 (Phoma sp.), 712 (Phoma sp.) e 27 (Arthrinium marii) Os isolados 711, 712, 27 e 29 produziram PPO. O isolado 29 produziu maior quantidade de AIA, com 31,55 mg/mL no quarto dia. Observou-se redução do crescimento micelial de M. oryzae por todos os isolados, com destaque para o isolado 122. O isolado 711 apresentou solubilização de fosfato, e maiores médias de comprimento da parte aérea, massa fresca e seca na microbiolização em arroz. Pôde-se estabelecer um protocolo eficiente de micropropagação de B. oldhamii utilizando sistema fotomixotrófico com LEDs 30% azul + 70% vermelho, assim como foi possível identificar um isolado fúngico promissor para a biofertilização, dados estes que podem ser o alicerce para novos estudos com enraizamento de B. oldhamii e promoção de crescimento em espécies recém-aclimatizadas.

No Contínuo de Paranapiacaba, remanescente representativo do bioma Mata Atlântica formado pelos Parques Estaduais Intervales, Carlos Botelho e Alto Ribeira e a Estação Ecológica de Xitué, florestas com ocorrência dominante de bambus são, atualmente, integrantes da paisagem, perfazendo extensa área dessas Unidades de Conservação do sul do Estado de São Paulo. Este trabalho teve como proposta descrever o cenário dessas florestas com bambus, a partir da análise dos padrões e condicionantes dessa paisagem no Parque Estadual Intervales (PEI). O trabalho partiu da hipótese de que a ocorrência dominante dessas áreas com bambu seja conseqüência de perturbações históricas. A análise temporal de fotos aéreas recobrindo o período de 1960 a 2000, apresentado no Capítulo 2, possibilitou espacializar e caracterizar os diferentes processos de ocupação no Parque, com a dinâmica da paisagem sendo associada a dois principais vetores de perturbação, atividades de roça e exploração de palmito juçara (Euterpe edulis), que ocorreram de forma desordenada, intensa e recorrente na extensa área entre a Sede e as bases Carmo e São Pedro. A partir da caracterização da vegetação discutida no Capítulo 3, os padrões da paisagem atual do PEI foram associados, fundamentalmente, às áreas florestais sem e com ocorrência dominante de bambus das espécies Guadua tagoara (Nees) Kunth, Chusquea oxylepis (Hack.) Ekman, Chusquea sp. e Merostachys sp., que interferem na estrutura florestal. Os padrões da paisagem relacionados à ocorrência dominante, dinâmica e histórias de vida das diferentes espécies de bambus refletem nos padrões identificados na imagem QuickBird no Capítulo 4, possibilitando delimitar grandes clareiras ocupadas por populações de bambus internamente sincronizadas. A relação dessa dominância de bambus e alguns fatores naturais e antrópicos foram abordados no Capítulo 5, com os resultados direcionando para o modelo de que o evento de dominância por bambus é potencializado por perturbações naturais e/ou antrópicas, e quando estabelecidos, os bambus tornam-se o próprio agente de perturbação do ecossistema, resultando em uma possível homogeneização permanente da paisagem. A integração de informações nas diversas escalas de observação permitiu o entendimento do contexto dessa floresta com bambu, evidenciando a necessidade de escalas adequadas aos estudos nessa paisagem. Na escala local, considerando os indivíduos e populações, foi possível a caracterização das fenofases, principalmente dos ciclos reprodutivos maciços e processos de regeneração das espécies dominantes. Na escala de comunidade observaram-se as interações entre as espécies de bambus, com a ocorrência associada e sobreposição dos ciclos reprodutivos de algumas delas, e a interferência na estrutura da floresta. Na escala de paisagem, os padrões de população e comunidade de bambus foram identificados nas imagens, permitindo discutir esse padrão de dominância em relação a outras áreas com bambus, ainda que em fisionomias florestais distintas. Os resultados encontrados contribuem para o entendimento da dinâmica da floresta com bambus do Contínuo de Paranapiacaba, possibilitando definir indicadores do processo de dominância, fundamentais para a gestão desse remanescente de Mata Atlântica. / The so-called region \"Continuous from Paranapiacaba\", a representative remnant of the Atlantic Forest, is constituted by São Paulo State Parks Intervales (PEI), Carlos Botelho, Alto Ribeira and Ecological Station of Xitué. These forests that have dominant bamboo occurrences, are presently integrating the landscape at large sections within these conservation units in the southern São Paulo State. The objective of this work is to describe the scenery of such forests from the analysis of patterns and conditioning factors of the landscape at PEI. As a working hypothesis, it was assumed that the dominant occurrence of bamboo is a consequence of historical perturbations. The temporal analysis of aerial photographs covering the timeframe 1960 to 2000 presented at Chapter 2 allowed the mapping and characterization of the different processes of land occupation within the park. The landscape dynamics is associated to two main types of perturbation factors, namely to small-scale clear-cutting and to the exploitation of palm tree Euterpe edulis, which occurs disorderly, intensely and recurrently at the extensive area between the administration office and the bases of Carmo and São Pedro. From the characterization of vegetation, discussed at Chapter 3, the present landscape patterns of PEI were associated to forest areas with and without dominant occurrences of bamboo from species Guadua tagoara, Chusquea oxylepis, Chusquea sp. and Merostachys sp., which interfere at the forest structure. The landscape patterns related to the dominant and dynamic occurrence and to the histories of life from the different species of bamboo can be seen at the different patterns identified on the QuickBird image presented at Chapter 4, allowing mapping of the large clearings occupied by populations of bamboos internally synchronized. The relation between this dominance of bamboos with some natural and human factors is presented at Chapter 5 and the results are directed towards the model that the dominance event is increased by natural or human perturbations, and when bamboos are established they are themselves the perturbation agent of the ecosystem, resulting in a possible permanent homogenization of the landscape. The integration of information from different scales of observation allows the understanding of the context from this bamboo forest, evidencing the need of adequate scales to study these landscapes. At the local scale, considering the individuals and populations, it was possible to characterize the phenological phases, especially of the massive reproduction cycles and of the recovery processes of dominant species. At the scale of community, one can observe the interactions between bamboo species with the associated occurrence and superposition of reproductive cycles of some of these species, and its interference at the forest structure. At the landscape scale, the population patterns and communities of bamboos were identified at the images, permitting the discussion of this dominance pattern in relation to other areas with bamboo, but at distinct forest physiognomies. The results found in this study contribute to understand the bamboo forest dynamics of this region, permitting the definition of indicators from the dominance process, of importance for the management of this remnant from the Atlantic Forest.

Orientadores: Paulo Martins Leal, Nilton Nelio Cometti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-05T08:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mary_Wellington_D.pdf: 1605348 bytes, checksum: a8e234dda57614d82e240a264ada7f6c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O uso da tecnologia do cultivo protegido e hidroponia no Brasil para a produção de hortaliças e plantas ornamentais passou por diversas fases de adaptação, visando sempre a atender às necessidades de oferta e qualidade dos produtos com a preocupação de se minimizar os custos de produção e os efeitos negativos do clima. A grande maioria destas adaptações partiu da iniciativa dos próprios agricultores, utilizando-se de diferentes materiais e outros artifícios para contornar problemas do seu dia-a-dia. Com os objetivos de analisar o sistema construtivo de estrutura de bambu para utilização em casa de vegetação e testar diferentes sistemas de controle ambiental, visando à produção na entressafra do morangueiro. Foram realizados cinco experimentos na área do campo experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola/UNICAMP, no período compreendido entre Fevereiro de 2002 e Janeiro de 2004.No primeiro experimento testou-se o uso de vigas e colunas construídas com de colmos de bambu da espécie Bambusa tuldoides Munro. As vigas e colunas foram estruturadas com espaçadores de plástico, especificamente desenhados para facilitar e padronizar a construção, conferindo-lhe maior resistência e estabilidade. Foram avaliados três espaçamentos entre colunas (2,0; 2,5 e 3,0m) sob diferentes esforços de carga, dos quais o melhor resultado foi obtido com o espaçamento de 2,5m. Nos outros experimentos o objetivo foi estudar o controle ambiental aplicado ao cultivo do morangueiro para produção na entressafra no Estado de São Paulo, cultivado em sistema NFT e aeroponia sem e com zona de resfriamento. Foram avaliados: massa fresca de cada pseudofruto/planta e massa total de pseudofrutos/planta, número de pseudofrutos e de estolhos/planta. Utilizou-se as cultivares: Campinas; Sweet Charlie; Seascape; Oso Grande e Tudla. Também foi analisado o microclima gerado pelos sistemas aeropônicos A produtividade dos sistemas aeropônicos sem e com resfriamento foi inexpressiva, porém influenciaram sobre a temperatura da solução nutritiva e do microclima dentro das bancadas. Os tratamentos envolvendo o controle de fotoperíodo e vernalização promoveram a produção durante o período de entressafra / Abstract: The use of the hydroponic technology and the Brazilian horticulture and ornamental plants had many different phases of adaptation and always looking for the necessity to offer and the quality of the production with the concern to minimise the production cost. Also to at the negative effects of the climate. The majority of these adaptations start with the farmers and they used different materials to fix their day to day problems. With the objective to analyse the constructive system of the bamboo structure for use in the vegetation house and to test different environmental control systems with the aim to look at the production between the harvest of the strawberry plants. In the period between February 2002 and January 2004 five experiments of this type were carried out at the experimental station at the College of Agricultural/Unicamp Engineering. In the first experiment they tested the use of beams and columns of colmos of Bambusa tuldoides Munro species of bamboo. The beams and columns had been structured with plastic spacers specifically made to standardize the construction, due to greater resistance and stability. Three spaces between columns (2,0, 2,5 and 3,0m) under different load efforts had been evaluated, and the best result was obtained with the spacing of 2,5m. In the other experiments the objective was to study the ambient temperature control applied to the culture of the strawberry plants for production in the period between harvests in the state of São Paulo, cultivated in NFT system and aeroponics with and without and a cooling zone. They had evaluated cool and total mass of fruit/plant, the number of fruits and stolon/plant. The varieties used had been: Campinas; Sweet Charlie; Seascape; Oso Grande and Tudla. The microclimate generated for the aeropônico system with cooling zone was also analyzed. The treatments involving the control of photoperiod had promoted the production during the period of period between harvests. Despite the aeroponics systems with and without cooling, produced during the period between harvests, the productivity was good, however they had influenced inside on the temperature of the nutritional solution and the microclimate of the different plant groups / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_GisleivaCristinadosSantos_D.pdf: 9676198 bytes, checksum: 6f28d18a55afcf5c62971fee0c859d1e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A utilização do bambu como elemento estrutural vem sendo estudada há dezenas de anos, apresentando excelentes resultados em relação às suas características físicas e mecânicas. Assim, alguns pesquisadores iniciaram nas últimas décadas estudos para viabilizar a aplicação do bambu como armadura em elementos de concreto. Neste sentido, este trabalho pretende apresentar soluções ao principal problema de utilização do bambu como armadura em elementos estruturais de concreto, um modelo de dimensionamento eficaz, determinado os Estados limites últimos e de utilização. Para tanto, escolheu-se a espécie de bambu Dendrocalamus giganteus (Gigante) devido suas dimensões e fácil obtenção em todo território do Brasil. Os colmos de bambu foram divididos em taliscas com seção transversal de 2 x 1 cm (largura x espessura). Em seguida, realizaram-se ensaios de caracterização física e mecânica, de acordo com procedimentos existentes na literatura e propostos neste trabalho. A partir dos resultados destes ensaios e dados propostos por FERREIRA (2002), foi realizado o dimensionamento teórico seguindo os procedimentos da NBR 6118 (2003). Para tanto, foi considerado o Estádio II, considerando-se como Estado limite último a deformação última do bambu igual a 2,0 ¿ e o encurtamento último do concreto igual a 3,5 ¿. Já para o Estado limite de utilização, foi determinada a força cortante máxima e o deslocamento vertical máximo. Foram confeccionadas 6 vigas com armadura longitudinal de taliscas de bambu retas e dobradas sem tratamento para melhorar a aderência. Os resultados indicaram possibilidades na utilização de taliscas de bambu como armadura em vigas de concreto, havendo a necessidade dos cálculos serem realizados conforme o Estádio II. A utilização da armadura de bambu dobrada proporcionou uma melhor distribuição das fissuras e conseqüentemente, uma melhor ancoragem da armadura / Abstract: The use of bamboo as a structural element has been studied for some years, presenting excellent results relating to its physical and mechanical characteristics. Therefore, some researches began in last decade¿s studies to apply bamboo as reinforcement in concrete elements. In this sense, this work has intended to present solutions to most common problem in the application of bamboo in structural concrete elements: an efficient calculus procedure, obtaining the limit states. Thus, it was chosen de Dendrocalamus giganteus specie because it¿s easy to find this specimen in Brazil and because of its dimensions. The bamboo caulis were cut in strips with 2 x1 cm cross section. Then it was realized physical and mechanical characterization tests, in accordance to literature proceedings ant methods proposed in this work. From this tests results and according to FERREIRA (2002), it was conducted the theorical calculus respecting NBR 6118 (2003). It was considered second state, determining as an ultimate limit state the ultimate deformation of the bamboo equal to 2,0¿. For the service limit state it was determined the maximum vertical displacement. It was constructed six beams with longitudinal reinforcement of bamboo strips without adherence treatment and without stirrups. Three of this beams had its strips bent. The results indicate the possibilities in the use of bamboo strips as reinforcement of concrete beams, following second state. The use of bent strips provided a better distribution of the cracks and consequently a better anchorage of the reinforcement / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

A utilização de fibras vegetais como reforço de matrizes frágeis de cimento é justificada pelo baixo custo, alta disponibilidade, principalmente em países como o Brasil, que possui agricultura desenvolvida, boas condições edafo-climáticas e grandes áreas para cultivo. No entanto, em razão da alta alcalinidade do cimento a matriz reforçada tem a durabilidade comprometida pela degradação das fibras. Uma medida para minimizar esse ataque alcalino é a dissolução da lignina e da hemicelulose das fibras, menos resistentes em condições de pH elevado, através da polpação química, processo que individualiza as fibras celulósicas, que podem ser utilizadas como reforço de compósitos cimentícios em substituição parcial às fibras sintéticas. As polpas aplicadas para este fim são comumente produzidas pelo processo Kraft. Uma alternativa mais limpa a este processo é a polpação organossolve que usa reagentes orgânicos durante o cozimento e proporciona facilidade para recuperação do solvente no final do processo. O bambu possui fibras de elevada resistência mecânica, portanto sua utilização como matéria-prima para produção de polpas celulósicas é justificada por ser um material viável, de fácil aplicação, rápido crescimento e pronta disponibilidade. A proposta deste trabalho foi a produção de polpa de bambu pelo processo organossolve utilizando as variáveis tempo x temperatura com a finalidade de encontrar a condição ótima para o processo, de forma que houvesse melhor rendimento e que as características químicas, físicas e morfológicas da polpa fossem compatíveis às exigidas para utilização como reforço de matrizes cimentícias. A melhor condição foi o cozimento a temperatura de 190ºC durante 2 h. O tempo de 1 h de cozimento foi insuficiente para a solubilização da lignina e o período de 3 h é inviável devido a degradação da cadeia de celulose. Foram produzidos pelo método de sucção a pressão negativa, compósitos com matriz de cimento com substituição parcial de metacaulim e testados os teores de 6, 8, 10 e 12% de polpa de bambu como reforço. O teor de polpa definido como ideal foi 8%, o mesmo encontrado na literatura para polpa Kraft de bambu. Produziram-se placas com duas composições. Uma com substituição parcial de 25% do cimento por metacaulim e a segunda com substituição de 25% do cimento por calcário moído. Os compósitos contendo metacaulim foram submetidos a envelhecimento acelerado por meio de 50, 100 e 200 ciclos de imersão e secagem para avaliação da durabilidade. As propriedades físicas foram melhoradas com os ciclos de envelhecimento, ocasionando diminuição na porosidade aparente pela migração dos produtos da hidratação do cimento para a zona em torno das fibras, e, em consequência, melhorias nas propriedades mecânicas de módulo de ruptura (MOR), limite de proporcionalidade (LOP) e módulo de elasticidade (MOE), tanto para a substituição parcial do cimento por metacaulim como para calcário. Houve diminuição na energia específica (EE) com os ciclos de imersão e secagem, justificada pela maior aderência entre fibra-matriz. Observados os parâmetros de polpação organossolve adotados para o bambu, essa polpa apresenta-se viável para reforço de matrizes inorgânicas a base de cimento Portland. / The use of natural fibers as reinforcement for brittle cement matrices is justified by the its low cost, high availability, especially in countries like Brazil, which has developed agriculture, good soil and climatic conditions and large areas for cultivation. However, due to the high alkalinity of cement the reinforced matrix has it durability compromised by the fiber degradation. One measure to minimize this alkaline attack is the dissolution of lignin and hemicellulose fibers, that are less resistant under conditions of high pH, by chemical pulping, that is a process that individualizes the cellulosic fibers, which can be used as reinforcement of cementitious composites in partial replacement synthetic fibers. The pulps applied for this purpose are commonly produced by the kraft pulping process. A cleaner alternative to this process is the organosolv pulping that use organic reagents during cooking and provides facility for solvent recovery at the end of the process.The bamboo fibers have high mechanical strength, therefore their use as raw materials for production of cellulose pulps is justified because it is a viable material, easily applied, rapid growth and ready availability. The purpose of this study was the production of bamboo pulp by the organosolv process using the variables time vs temperature in order to find the optimum condition for the process, so that there was a better yield and that the chemical, physical and morphological characteristics of the pulp were compatible to those required for use as reinforcement in cementitious matrices. The best condition was the cooking temperature of 190ºC for 2 h. The time of 1 h of cooking was insufficient to solubilize the lignin and the time of 3 h is infeasible due to degradation of the cellulose chain. The composites with matrix of cement and with partial replacement of metakaolin were produced by the method of negative pressure suction and tested the levels of 6, 8, 10 and 12% bamboo pulp as reinforcement. The pulp content was defined as an ideal 8%, as found in the literature for bamboo Kraft pulp. The plates were produced with two compositions. One with partial substitution of cement by 25% of metakaolin and the second with 25% replacement of cement by limestone. The composites containing metakaolin were subjected to accelerated ageing through 50, 100 and 200 wet and dry cycles for durability evaluation. The physical properties were improved with the ageing cycles, decreasing the porosity by migration of the cement hydration products to the zone around the fibers and, consequently, improvements in mechanical properties of modulus of rupture (MOR), limit proportionality (LOP) and modulus of elasticity (MOE) for both the partial replacement of cement by metakaolin as for limestone. The decreased of the specific energy (EE) with the wet and dry cycles was due to the higher adhesion between fiber-matrix. With the observation of the parameters adopted for bamboo organosolv pulping, this pulp has to be feasible for reinforcement of inorganic matrices based in Portland cement.

O presente estudo teve como objetivo avaliar e comparar os processos de polpação kraft convencional e SuperBatchTM para Bambusa vulgaris visando a produção de polpa celulósica não branqueável (número kappa 58±2). A matéria prima foi caracterizada com relação à densidade básica, composição química e dimensões de fibras; foi realizado um estudo de pré-extração aquosa com as temperaturas de 50, 70 e 90°C durante 5 horas pesando-se os cavacos a cada 15 minutos para avaliar a absorção de água. Este mesmo procedimento foi feito à temperatura de 110°C com tempos de 15 minutos, 1, 2 e 5. Posteriormente foram avaliados os teores de extrativos totais e lignina dos cavacos oriundos das temperaturas 50, 70, 90 e 110°C nos tempos de 1 e 5 horas. Para os processos de polpação avaliou-se, o rendimento bruto, rendimento depurado, teor de rejeitos, ácidos hexenurônicos e alvura, além da eficiência da adição de um estágio de préextração aquosa. Os resultados obtidos mostram que a matéria-prima apresentou valores típicos para a espécie em questão no que diz respeito à densidade básica, composição química e morfologia das fibras. Através de uma regressão com os resultados de absorção de água e extrativos totais nas diferentes temperaturas foi estabelecido a temperatura 80°C e tempo de 1 hora como a ideal para a préextração aquosa. Para o processo de polpação kraft convencional o nível de deslignificação foi obtido com carga alcalina de 14% (base NaOH); para o processo SuperBatchTM o nível de deslignificação estabelecido foi obtido com uma carga de reagentes químicos de 16% (base NaOH). A impregnação aquosa contribuiu para uma melhor deslignificação somente no processo convencional. / The present study aimed to evaluate and compare the kraft pulping conventional processes and SuperBatchTM for Bambusa vulgaris aiming the production of pulp unbleached (kappa number 58 ± 2). The raw material was characterized with respect to basic density, chemical composition and morphology of fibers, was analyzed an aqueous pre-extraction temperatures of 50, 70 and 90 ° C for 5 hours weighing the chips to every 15 minutes to evaluate the absorption of water. The same procedure was done for 110 ° C were used time of 15 minutes, 1, 2 and 5 hours. After this stage were evaluated the total extractives and lignin content from the chips of the temperatures 50, 70, 90 and 110 ° C for 1 and 5 hours. For the pulping processes were evaluated, the total yield, screened yield, reject content, HexA and brightness, besides the efficiency of the addition of a pre-stage aqueous extraction. The results show that the raw material had values typical for the species in question with regard to density, chemical composition and fibers morphology. Through a regression with the results of water absorption and extractives was set at different temperatures the temperature 80 ° C as optimal for pre-aqueous extraction. For the conventional kraft pulping process the level of delignification was obtained with the alkali charge of 14% (based on NaOH); SuperBatchTM process for the level of delignification has been achieved with a set of chemical reactants load 16% (base NaOH). The aqueous pre-extraction contributed to a better delignification only in the conventional process.

No presente trabalho avaliou-se a resistência mecânica do bambu nos estágios pré e pós processamento mecânico para servir de referências básicas do estudo das propriedades mecânicas de vigas laminadas coladas simples, de seção composta e de seção composta na forma de I, industrializadas em laboratório. Iniciou-se com a caracterização do material bruto na forma de ripa que representa toda a parede do colmo, passando-se pelo material processado na forma de lâmina que representam a parte industrialmente útil da parede do colmo e culminando na manufatura e qualificação das vigas laminadas coladas. Na produção dos corpos de prova do material bruto manteve-se a espessura original da ripa, exceto para alguns produzidos para se avaliar a resistência ao cisalhamento radial das camadas interna e externa da parede do colmo. As ripas foram usinadas em diversas máquinas para serem transformadas em lâminas que são as unidades de composição das seções compostas pela técnica de aglutinação e adesão a frio. Foi estudada também a influência do nó na resistência ao cisalhamento radial e tangencial tanto do material sólido quanto do plano de cola e nas propriedades da flexão. A geometria e as dimensões dos corpos de prova de cisalhamento foram adaptadas da norma ASTM D 905 e os de flexão da norma NBR 7190. As resistências ao cisalhamento no plano de cola e as propriedade da flexão foram determinadas segundo três combinações de faces de contato no processo de colagem com o adesivo à base de resorcinolformaldeído (RF). Estudou-se também a pressão adequada para colagem dos corpos de prova e eleita a mais adequada à colagem de vigas laminadas coladas. Os corpos de prova intactos e rompidos nos ensaios foram observados em microscópio eletrônico de varredura, em microscópio óptico, em microscópio óptico de fluorescência e microscópio estereoscópico. Observou-se ampla variabilidade das propriedades mecânicas tanto do material sólido quanto do material composto, mas em qualquer dos casos de resistência houve ampla variabilidade dos dados e, no geral o material sem nó foi mais resistente do que o com nó. As rupturas ocorreram na maioria das vezes no tecido parenquimático desviando-se dos feixes de fibras e tendendo a seguir a grã do material observando que o plano de ruptura só coincide com o plano planejado para a ruptura quando o corpo de prova é feito com a consideração precisa da orientação da grã. Os corpos de prova montados com a cola à base de PVA e com lâminas nodais responderam de forma satisfatória à colagem a baixa pressão, enquanto que os fabricados com lâminas internodais apresentaram melhor desempenho a alta pressão. Para os corpos de prova manufaturados com o adesivo à base de RF, a melhor combinação de colagem se deu no contato entre faces externas de lâminas. Foi possível observar a penetração do adesivo nos elementos anatômicos das lâminas com o uso da microscopia óptica e de fluorescência. As vigas laminadas coladas de seção transversal composta foram ensaiadas à flexão, mas não romperam por tensão normal, pois apresentaram instabilidade lateral durante o carregamento à flexão. As vigas também apresentaram baixo módulo de elasticidade porque o esmagamento da mesa inferior, nos apoios, foi cofundida e somada pelo sistema de medida, ao valor da flecha. Numa análise geral, a qualidade mecânica da Viga \"I\" pode ser considerada muito boa dentro do correto cálculo do momento de inércia se seções transversais compostas. As camadas perpendiculares ao eixo da via, tanto na alma quanto na mesa, foram tão eficientes na absorção do esforço cortante que não houve nenhuma limitação de capacidade de carga pela ligação alma-mesa mesmo com a viga trabalhando numa faixa de alta influência de tensões cisalhantes. / In this study it was evaluated the bamboo strength in the stages before and after mechanical processing in order to obtain basic references to study the mechanical properties of simple glued laminated beams of composite section and composed section as I joist, manufactured in laboratory scale. It started with the characterization of raw material as strip representing the crude bamboo culm wall, moved to the processed material as in the shape of laminas which were representing the majority of bamboo culm wall industrially useful and culminating to the manufacture and qualification of glued laminated beams. In the production of specimens of raw material it was maintained the original thickness for the strip except for a few ones which were produced to evaluate the radial shear strength in the inner and outer layers of the culm wall. The strips were machined on some machines to be turned into laminas that were the units for assembling composite sections by agglutination and adhesion under pressure in environmental conditions. It was also studied the node influence in the radial and tangential shear strength in both solid material and in the adhesive plan and in properties got from the bending tests. The geometry and dimensions of the shear specimens were adapted from ASTM D 905 and the bending from NBR 7190. Shear strength in the adhesive plane and bending property were determined following three combinations of contact faces on the gluing process using resorcinol-formaldehyde based adhesive. It was studied also the proper pressure for gluing the specimens and elect the most suitable for glued laminated beams. The intact specimens and failed on mechanical tests were observed under a Scanning Electron Microscope, Optical Microscope, Optical fluorescence microscope and stereomicroscope. It was observed huge variation of mechanical properties in both solid and composite materials, but in all cases there was considerable variability of strength data and in general the material without node was more resistant than with node. The ruptures mechanisms occurred most often in the parenchyma tissue by passing the fiber bundles and tend to follow the grain of the material by observing the rupture plane that only coincides with the plan designed to rupture when the specimen is done with precise consideration of grain orientation. The specimens manufactured with PVA adhesive and components with nodes responded satisfactorily to the low pressure bonding, while the specimens produced with internodes components performed better at high pressure. For specimens manufactured with resorcinol-formaldehyde adhesive the best gluing combination was given by the contact of outer laminas surfaces to each other. It was possible to observe the anchorage of the adhesive into the anatomical tissues by using optical microscopy and fluorescence optical microscopy. Glued laminated beams with composite cross section were tested in bending, but not failed by normal stresses, once there occurred only lateral instability during loading time. The I beams also showed low modulus of elasticity because the crush in the inferior flange was added by the measurement system to the bending deflection. In general the mechanical quality of the \"I\" joist can be considered very high with correct calculation of the moment of inertia of composite cross sections. The layers perpendicular to the beam axis both in web and in the flanges, were so efficient in absorbing the shear that there was no limitation of carrying load web-frange connection even with the beam working in a critical influence of high shear stresses.

Visando o desenvolvimento de materiais biodegradáveis para embalagens, blendas de amido/quitosana estruturadas com nanopartículas de montmorilonita (MMT) ou nanofibras de bambu (NFBs) em concentrações de (0,0; 0,5 e 1,0) g de NPs/100 g de polímero foram obtidas pelas técnicas de casting e extrusão. Os bionanocompósitos obtidos das duas técnicas foram caracterizados, bem como foi avaliada a influência da dispersão das nanopartículas sobre as principais propriedades físico-químicas dos bionanocompósitos. Para os filmes produzidos de blendas de amido/quitosana por casting, foram avaliadas as proporções de (5/0; 3,75/0,25; 2,5/2,5; 1,25/0,75 e 0/1) g/100 g base polímero, e a adição dos reforçadores na solução filmogênica. Observou-se uma dispersão assim como uma intercalação satisfatória da MMT nos bionanocompósitos, confirmadas pelas mudanças da cristalinidade devido ao deslocamento do pico característico de 7,2 º para 5,2 º; e os filmes estruturados com NFBs apresentaram variações nas frequências vibracionais dos arranjos moleculares indicando a formação de ligações fortes entre as blendas e os reforçadores. A partir da extrusão da mistura de homo pellets e pellets masterbatch, das blendas de amido/quitosana nas proporções de (100/0; 75/25 e 50/50) g/100 g, foram obtidos compósitos em processo contínuo os quais exibiram propriedades qualitativas satisfatórias assim como mudanças de cristalinidade e interações moleculares. Em relação às propriedades mecânicas, os bionanocompósitos apresentaram um aumento da resposta à tensão assim como da elongação e módulo de elasticidade em relação às concentrações dos reforçadores em cada umas blendas avaliadas. Por outro lado, tanto a formação das blendas como as interações dos reforçadores modificaram significativamente a rede tridimensional dos filmes em relação à taxa de transferência de vapor de água, obtendo-se valores de (155 e 139) g m-2 d-1 para os compósitos obtidos da blenda amido/quitosana 100/0 estruturados com (0,5 e 1,0) g MMT/100 g, respectivamente. Os valores de PVA obtidos são inferiores aos reportados por produtos comerciais como o (PBS) Bionolle™ (330 g m-2 d-1) e (PBAT) Ecoflex® (272 g m-2 d-1). Neste trabalho foi possível desenvolver um material promissor com características diferenciadas e alta aplicabilidade no setor de embalagens biodegradáveis para uso industrial. / Aiming at the development of biodegradable packaging materials, starch/chitosan blends structured with montmorillonite nanoparticles (MMT) or bamboo nanofibers (NFBs) at concentrations of (0.0,0.5 and 1.0) g NPs/100 g of polymer were obtained by the casting and extrusion techniques. The obtained bio-nanocomposites were characterized, as well as, how the dispersion of nanoparticles influenced the main physicochemical properties of the films. For the films from starch/chitosan blends produced by the casting method, the proportions of (5/0, 3.75/0.25, 2.5/2.5, 1.25/0.75 and 0/1) g/100 g based on polymer, were tested and the introducing of the reinforcers into filmogenic solution were evaluated. Satisfactory dispersion and exfoliation of MMT in bio-nanocomposites were confirmed by changes of crystallinity due to displacement of the characteristic peak from 7.2 ° to 5.2 °. In the same way, films structured with NFBs showed variations of the vibrational frequencies of the molecular arrangements indicating strong bonds between the polymer blends and the reinforcers. By the extrusion from the mixture of homo pellets and masterbatch pellets, from starch/chitosan blends at proportions of (100/0, 75/25 and 50/50) g/100 g, the obtained films have exhibited changes of the crystallinity and the molecular interactions. In relation to mechanical properties, the films presented increase of the tension response as well as the elongation and modulus of elasticity in relation to the reinforcer concentration in each evaluated blend. On the other hand, the formation of polymer blends and the interactions of reinforcers with the matrix changed significantly the three-dimensional network and consequently the water vapor transmission (WVT). Films produced from starch/chitosan 100/0, nanostructured with (0.5 and 1.0) g MMT/100 g, exhibited lower values of WVT 155 e 139) gm-2 d -1, respectively, when compared to commercial products such as Bionolle ™ (PBS) 330 g m-2 d-1) and (PBAT) Ecoflex® (272 g m-2 d-1). In this work, it was possible to develop a promising material with desired characteristics in the biodegradable packaging sector with wide application in the industry.