Uma turbina a Gás é um motor complexo, compreendendo um grande número de componentes, cada qual com suas características próprias de desempenho. Logo, o desempenho do motor completo depende das características de desempenho de cada um dos componentes. Em funcionamento, por exemplo, o motor opera com grandes variações das condições ambientes e de vôo. É necessário, portanto, explorar o seu funcionamento em todas as partes significativas do envelope de vôo da aeronave. O custo de ensaio para tal é muito alto. Pode acontecer, também, que o motor não seja capaz de funcionar em certas condições escolhidas. Por isso, a simulação de uma Turbina a Gás é muito importante, desde o início do projeto da Turbina. Este trabalho trata da simulação numérica do funcionamento e desempenho de uma Turbina a Gás. A técnica utilizada foi a de decomposição do motor em blocos cujas características de funcionamento são modeladas a partir de suas características opercaionais. Componentes importantes, como Compressor, Câmara de Combustão, Turbina, Bocal Propulsor, tem seu desempenho obtido com o auxílio de curvas levantadas experimentalmente (mapas). Com isso, o desempenho calculado do motor pode se aproximar bastante do seu desmpenho medido. Como é a partir de blocos que é montado o motor, o programa desenvolvido é capaz de simular uma variedade de tipos de Turbinas a Gás que engloba quase todas as atualmente utilizadas. O programa desenvolvido é bastante amigável do ponto de vista de utilização por outros usuários, destacando-se a montagem do arquivo de dados de entrada. Resultados obtidos com o programa são comparados com dados disponíveis na literatura.

Este trabalho avalia a utilização de fibras e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em compósitos cimentícios extrudados. Visa o estudo da potencialidade do emprego da fibra e cinza do bagaço da cana-de-açúcar na construção civil, o aproveitamento deste produto em matrizes cimentícias representa uma alternativa para diminuição de gastos com locais para deposição do resíduo evitando a degradação do meio ambiente. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar apresenta características pozolânicas, além de garantir uma redução do consumo de cimento. Fibras de bagaço de cana-de-açúcar (FBC) foram classificadas por peneiramento, lavadas em água fervente para reduzir o açúcar residual e foi tratado quimicamente com silicato de sódio e sulfato de alumino com finalidade de proteger as fibras contra a agressão do meio alcalino proporcionado pelo cimento, imobilizar a matéria orgânica e reduzir a absorção de água, diminuindo as variações dimensionais e proporcionar melhor qualidade no compósito, tais como durabilidade e evitar o ataque de microorganismo. As cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) foram queimadas com temperatura e tempo controlado para ter um ótimo grau de amorficidade e conseqüentemente maior reatividade. A moagem também foi efetuada a fim de melhorar a reatividade da cinza. Foi realizada uma série de ensaios de caracterização da CBC. A atividade pozolânica foi averiguada por ensaio condutividade elétrica. O desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. A extrusão foi utilizada na produção de compósitos cimentícios com geometrias diferenciadas e na produção em pequena escala. Os resultados apresentaram que a fervura da FBC reduziu o açúcar residual e o tratamento químico mineralizou as FBC. As CBC apresentaram valores de sílica elevada. Foram produzidos placas com níveis de reforço entre 0,5% e 5,0% de FBC. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC com 28 dias de cura apresentaram melhores resultados em tenacidade (TE), devido à maior introdução de FBC no compósito, mas não apresentou diferença entre o tratamento químico. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC tratada após 200 ciclos de envelhecimento apresentaram maior absorção de água (AA) e porosidade aparente (PA). Esse fato se deve a explicado com a maior hidratação do cimento que ocasionou mineralização drástica da FBC e descolagem da fibra na interface fibra e matriz. Compósito extrudado com 5% de FBC tratada com 28 dias e após 200 ciclos com substituição de cimento por 30% de CBC apresentaram diminuição de módulo de ruptura (MOR) e maior absorção de água (AA). A substituição da matriz (agregado) e a maior relação água/cimento da mistura influenciaram neste resultado. Os resultados indicaram que os compósitos extrudados com reforço de fibra de bagaço de cana e 30% de cinza de bagaço de cana, em substituição ao cimento Portland, podem ser utilizados para produzir elementos construtivos. / This study evaluates the use of fibre and ash from sugarcane bagasse in extruded cementitious composites. Aims at studying the potentiality of using fibre and ash from sugarcane bagasse in construction, the use of this product in cementitious matrices represents an alternative to reduce expenses with the waste disposal sites for avoiding environmental degradation. The bagasse ash cane sugar has pozzolanic characteristics and ensures a reduction in cement consumption. Fibres from sugarcane bagasse (FSB) were classified by sieving, washed in boiling water to reduce the residual sugar and has been chemically treated with sodium silicate and aluminum sulphate in order to protect the fibres against the aggression of alkaline provided by the cement, immobilize the organic material and reduce the water absorption, reducing size variations and provide better quality in the composite, such as durability and prevent the attack of microorganisms. The ashes of sugarcane bagasse (ASB) were burned with controlled temperature and time to have a great degree of amorphicity and consequently higher reactivity. The grinding was also performed to improve the reactivity of the ash. We performed a series of tests to characterize the ASB. The pozzolanic activity was determined by electrical conductivity test. The mechanical and physical performance and microstructure of cement composites were evaluated. The composites were evaluated before and after ageing accelerated cycles. Extrusion was used in the production of cementitious composites with different geometries and small scale production. The results showed that boiling FSB reduced the residual sugar and chemically treated to mineralized FSB. The ASB had high amounts of silica. Plates were produced with enhanced levels of between 0.5% and 5.0% of FSB. Composites extruded with 5% of FSB with 28 days of healing showed better results in toughness (TE) due to the increased introduction of FSB in the composite, but no difference between the chemical treatments. Composites extruded with 5% strengthening of FSB treated after 200 ageing accelerated cycles had higher water absorption (AA) and apparent porosity (AP). This fact should be explained with the higher hydration of cement which caused drastic mineralization FSB and off the fibre and fibre-matrix interface. Extruded composite with 5% FBC treated with 28 days and after 200 cycles with replacement of cement by 30% of ASB showed a decrease of modulus of rupture (MOR) and higher water absorption (AA). The substitution matrix (aggregate) and the highest water / cement ratio of the mixture affected this result. The results indicated that the extruded composites reinforced with fibre sugarcane bagasse and 30% ash sugarcane bagasse in Portland cement mortars can be used to produce building elements.

A utilização de turbinas a gás, tanto para propulsão aeronáutica como para geração de energia, vem crescendo significativamente nas últimas décadas em todo o mundo. Devido à alta complexidade dos componentes do motor e à tecnologia avançada empregada, os gastos financeiros com a manutenção e operação de turbinas a gás são muito elevados. Uma grande preocupação para quem utiliza este tipo de motor é proporcionar uma alta potência gerada, melhorar os níveis de segurança, aumentar a confiabilidade, e manter uma alta disponibilidade e baixas emissões de poluentes, tudo isso no menor custo possível. Com o intuito de melhorar cada vez mais estes fatores, este campo de pesquisa tornou-se uma área muito atrativa e promissora. Com os olhos voltados para a operação do motor, vem crescendo a quantidade de adeptos que utilizam sistemas computacionais de monitoramento de desempenho de turbinas a gás. No entanto, esta não é uma tarefa trivial, pois envolve complexidade muito grande a ser aplicada em um ambiente extremamente não-linear. Degradações de desempenho de turbinas a gás podem ocorrer de diversas maneiras durante a operação do motor. A queda no desempenho acarreta maior consumo de combustível, desgaste dos componentes, alterações no fluxo do fluido pelos módulos do motor, emissão excessiva de poluentes, entre outros. Por isso há a necessidade de utilizar técnicas cada vez mais poderosas para realizar um diagnóstico eficaz que possa compreender o comportamento de uma turbina a gás em funcionamento. Redes Neurais Artificiais (RNA) é uma das técnicas em plena evolução e que estão sendo utilizadas atualmente pela comunidade científica. O interesse na utilização de RNA, no diagnóstico de falhas de turbinas a gás, vem crescendo acentuadamente, principalmente devido à redução nos gastos com a manutenção do motor e à confiabilidade obtida. Nesta tese, foi desenvolvido um sistema computacional que utiliza técnicas de RNA que detectam, isolam e avaliam falhas que podem ocorrer em uma turbina a gás. Este sistema é capaz de diagnosticar, com confiabilidade, falhas simples, bem como múltiplas falhas, que podem aparecer nos componentes do motor mesmo quando operado em condições adversas. Técnicas de pré-processamento dos padrões de falhas foram analisadas, testadas e comparadas com outros experimentos realizados, objetivando uma otimização de todo processo envolvido. Foi verificada também a robustez do sistema computacional quanto à presença de ruídos oriundos da aquisição das informações pelos sensores acoplados ao motor em operação. Algumas estratégias foram aplicadas com o intuito de quantificar o grau de confiabilidade do sistema, atestando a viabilidade da aplicação. Por fim, os resultados obtidos foram analisados e comentados qualitativamente, abordando também suas limitações e propostas para trabalhos futuros. Com o intuito de ajudar estudantes e pesquisadores a dar continuidade a este trabalho, os conceitos mais importantes de Redes Neurais Artificiais foram incluídos.

Nas edificações, as argamassas de revestimento têm diversas funções e sabe-se que o perfeito desempenho daquelas está diretamente relacionado com o tipo de argamassa empregada, suas propriedades tanto no estado fresco quanto no endurecido, como também das diversas propriedades do substrato no qual a mesma será aplicada. O baixo desempenho de uma ou mais destas funções pode gerar o aparecimento de manifestações patológicas, fatores que fazem com que as argamassas deixem de cumprir suas funções trazendo desconforto ao usuário bem como custos de manutenção e reparo. A temperatura e a umidade relativa do ar, durante a cura do revestimento, influenciam a velocidade de endurecimento da argamassa e sabe-se que além temperaturas com grande amplitude de variação ao longo do dia. Com base neste contexto, este trabalho busca avaliar o desempenho de argamassas de revestimento (industrializada, preparada em obra com utilização de cal hidratada e preparada em obra com utilização de aditivo incorporador de ar) quando aplicadas a substratos cerâmicos com 3 níveis de absorção de água, e curadas nas temperaturas de 5, 20 e 40°C. Para tal, verificou-se o comportamento em termos de resistência de aderência à tração do revestimento, além de análises realizadas em corpos-de-prova para cada tipo de argamassa de revestimento. Em relação à temperatura de cura, pode-se dizer que a temperatura intermediária (20°C) apresentou melhores resultados para a grande maioria das combinações entre argamassas de revestimentos e blocos cerâmicos. No que se refere à argamassa preparada em obra com a utilização de cal hidratada, o substrato com menor absorção de água, com cura em temperatura intermediária, apresentou melhor aderência. / In constructions, mortars has many functions and it’s known that these perfect performance are directly related with the mortar kind, the properties in fresh and hardened stages, as also of the bond properties in which it will be applied. Overhead of one or more of these functions can accelerate the pathological manifestations appearance, things that make that mortars leaves off these functions bringing the user discomfort as well as maintenance costs and repair. The temperature and the air relative humidity, during the cure has influence in the mortar hardening. Therefore it´s true that all day long we have beyond temperatures with great variation. In this context, this dissertation searches to evaluate the mortars performance (industrialized, prepared with lime and prepared with additive) when applied in bricks with 3 water absorption levels, and cured temperatures of 5, 20 and 40°C. For such, the traction strength behavior was verified, beyond analyses in samples for each mortar kind. About the cure temperature, it can be said that the medium temperature (20°C) presented better resulted for the great majority of the combinations between mortars and ceramic bricks. About mortars, the one prepared with lime, the bond with lower water absorption, with medium cure temperature, presented better performance.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iedo Lourenco Madalozzo.pdf: 1460845 bytes, checksum: 24bad90e8966ef4c4fdc6af381c73960 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / Amongst the global problems that most rouse studies and solutions before the environment crisis arise the ones concerning the destination of waste and the sewage system. The sustainable development requires the creation of solutions aiming the reduction or the elimination of the impacts on the environment. The waste may become an Engineering solution. The aim of this work is to unite two problems and find a unique solution that answers both to the environmental question and to the soil engineering one. Considering the present situation of environmental management and rational use of substance, one of the priorities nowadays is the reduction of the industrial waste. The reduction of such waste is possible, although its complete elimination is not and, therefore, comes the necessity of transforming this waste into something useful. The use of solid wastes on the soil treatment (ABNT NBR 5776) is the focus of this work, which has the purpose of demonstrating the rational use of the wastes related to the necessity of their reutilization, the ideal tenor of the wastes for a better performance and low cost, accomplishing the improvement of the physical characteristics and the mechanic performance of the soil of West Paraná. The proposed material for this work is the dry sewage sludge (Class I of ABNT NBR 10004). Sewage sludge can be defined as every solid waste extracted during the treatment of residual water to the elimination in water collect. In order to determine the relation waste/ideal soil, the in natura soil was added with waste in four parts of 0%, 8%, 17,5%, 28,5% and 43%. So as to carry out the experiences the samples of added soil and in natura soil were prepared according to the regulations of ABNT NBR 6457. The experiences of the soil s characterization and performance were accomplished under ABNT rules. After the addition process there was a considerable increase on the maximum compactation level and an excessive decrease on the empty spaces of the soil, generating a hardness of the compounds due to the addition of burned sewage sludge, improving considerably the stabilization and the mechanic resistance of the soil. / Dentre os problemas globais que mais suscitam estudos e soluções frente à crise ambiental, despontam os referentes ao destino dos resíduos gerados e o esgotamento sanitário. O desenvolvimento sustentável pressupõe a criação de soluções que visem à diminuição ou eliminação dos impactos sobre o ambiente. Os resíduos podem passar de problema à solução de engenharia. Este estudo tem a finalidade de unir dois problemas e encontrar uma solução única que atenda à questão ambiental e à questão de engenharia de solos. No contexto atual, quanto à gestão ambiental e ao uso racional de materiais, uma das prioridades é a redução dos resíduos produzidos pelas indústrias. A redução dessa produção é possível, mas não a sua total extinção, por isso a necessidade de tornar útil este resíduo, para o seu total reaproveitamento. O uso de resíduos sólidos no condicionamento dos solos (ABNT NBR 5776) é o foco deste estudo, que tem como finalidade o uso racional dos resíduos relacionados à necessidade de reutilização, ao teor ideal de resíduos para o melhor desempenho e ao baixo custo, conseguindo assim o melhoramento das características físicas e do desempenho mecânico do solo da Região Oeste do Paraná. O material proposto para estudo é o lodo de esgoto seco (Classe I da ABNT NBR 10004). O lodo de esgoto é todo o resíduo sólido extraído durante o tratamento de águas residuais para a eliminação nas coleções hídricas. Para a determinação da relação resíduo/solo ideal o solo in natura foi aditivado com resíduo em quatro proporções de tratamento em massa 0%, 8%, 17,5%, 28,5% e 43%. Para a realização dos ensaios as amostras de solo aditivado e in natura foram preparadas conforme a norma da ABNT NBR 6457. Os ensaios de caracterização e de desempenho do solo foram realizados conforme as normas da ABNT. Após o processo de adição ocorreu um acréscimo considerável no índice máximo de compactação e uma diminuição expressiva nos vazios do solo, gerando uma rigidez dos compostos em função do incremento do lodo de esgoto calcinado, melhorando consideravelmente sua estabilização e desempenho mecânico.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iedo Lourenco Madalozzo.pdf: 1460845 bytes, checksum: 24bad90e8966ef4c4fdc6af381c73960 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / Amongst the global problems that most rouse studies and solutions before the environment crisis arise the ones concerning the destination of waste and the sewage system. The sustainable development requires the creation of solutions aiming the reduction or the elimination of the impacts on the environment. The waste may become an Engineering solution. The aim of this work is to unite two problems and find a unique solution that answers both to the environmental question and to the soil engineering one. Considering the present situation of environmental management and rational use of substance, one of the priorities nowadays is the reduction of the industrial waste. The reduction of such waste is possible, although its complete elimination is not and, therefore, comes the necessity of transforming this waste into something useful. The use of solid wastes on the soil treatment (ABNT NBR 5776) is the focus of this work, which has the purpose of demonstrating the rational use of the wastes related to the necessity of their reutilization, the ideal tenor of the wastes for a better performance and low cost, accomplishing the improvement of the physical characteristics and the mechanic performance of the soil of West Paraná. The proposed material for this work is the dry sewage sludge (Class I of ABNT NBR 10004). Sewage sludge can be defined as every solid waste extracted during the treatment of residual water to the elimination in water collect. In order to determine the relation waste/ideal soil, the in natura soil was added with waste in four parts of 0%, 8%, 17,5%, 28,5% and 43%. So as to carry out the experiences the samples of added soil and in natura soil were prepared according to the regulations of ABNT NBR 6457. The experiences of the soil s characterization and performance were accomplished under ABNT rules. After the addition process there was a considerable increase on the maximum compactation level and an excessive decrease on the empty spaces of the soil, generating a hardness of the compounds due to the addition of burned sewage sludge, improving considerably the stabilization and the mechanic resistance of the soil. / Dentre os problemas globais que mais suscitam estudos e soluções frente à crise ambiental, despontam os referentes ao destino dos resíduos gerados e o esgotamento sanitário. O desenvolvimento sustentável pressupõe a criação de soluções que visem à diminuição ou eliminação dos impactos sobre o ambiente. Os resíduos podem passar de problema à solução de engenharia. Este estudo tem a finalidade de unir dois problemas e encontrar uma solução única que atenda à questão ambiental e à questão de engenharia de solos. No contexto atual, quanto à gestão ambiental e ao uso racional de materiais, uma das prioridades é a redução dos resíduos produzidos pelas indústrias. A redução dessa produção é possível, mas não a sua total extinção, por isso a necessidade de tornar útil este resíduo, para o seu total reaproveitamento. O uso de resíduos sólidos no condicionamento dos solos (ABNT NBR 5776) é o foco deste estudo, que tem como finalidade o uso racional dos resíduos relacionados à necessidade de reutilização, ao teor ideal de resíduos para o melhor desempenho e ao baixo custo, conseguindo assim o melhoramento das características físicas e do desempenho mecânico do solo da Região Oeste do Paraná. O material proposto para estudo é o lodo de esgoto seco (Classe I da ABNT NBR 10004). O lodo de esgoto é todo o resíduo sólido extraído durante o tratamento de águas residuais para a eliminação nas coleções hídricas. Para a determinação da relação resíduo/solo ideal o solo in natura foi aditivado com resíduo em quatro proporções de tratamento em massa 0%, 8%, 17,5%, 28,5% e 43%. Para a realização dos ensaios as amostras de solo aditivado e in natura foram preparadas conforme a norma da ABNT NBR 6457. Os ensaios de caracterização e de desempenho do solo foram realizados conforme as normas da ABNT. Após o processo de adição ocorreu um acréscimo considerável no índice máximo de compactação e uma diminuição expressiva nos vazios do solo, gerando uma rigidez dos compostos em função do incremento do lodo de esgoto calcinado, melhorando consideravelmente sua estabilização e desempenho mecânico.

Nas edificações, as argamassas de revestimento têm diversas funções e sabe-se que o perfeito desempenho daquelas está diretamente relacionado com o tipo de argamassa empregada, suas propriedades tanto no estado fresco quanto no endurecido, como também das diversas propriedades do substrato no qual a mesma será aplicada. O baixo desempenho de uma ou mais destas funções pode gerar o aparecimento de manifestações patológicas, fatores que fazem com que as argamassas deixem de cumprir suas funções trazendo desconforto ao usuário bem como custos de manutenção e reparo. A temperatura e a umidade relativa do ar, durante a cura do revestimento, influenciam a velocidade de endurecimento da argamassa e sabe-se que além temperaturas com grande amplitude de variação ao longo do dia. Com base neste contexto, este trabalho busca avaliar o desempenho de argamassas de revestimento (industrializada, preparada em obra com utilização de cal hidratada e preparada em obra com utilização de aditivo incorporador de ar) quando aplicadas a substratos cerâmicos com 3 níveis de absorção de água, e curadas nas temperaturas de 5, 20 e 40°C. Para tal, verificou-se o comportamento em termos de resistência de aderência à tração do revestimento, além de análises realizadas em corpos-de-prova para cada tipo de argamassa de revestimento. Em relação à temperatura de cura, pode-se dizer que a temperatura intermediária (20°C) apresentou melhores resultados para a grande maioria das combinações entre argamassas de revestimentos e blocos cerâmicos. No que se refere à argamassa preparada em obra com a utilização de cal hidratada, o substrato com menor absorção de água, com cura em temperatura intermediária, apresentou melhor aderência. / In constructions, mortars has many functions and it’s known that these perfect performance are directly related with the mortar kind, the properties in fresh and hardened stages, as also of the bond properties in which it will be applied. Overhead of one or more of these functions can accelerate the pathological manifestations appearance, things that make that mortars leaves off these functions bringing the user discomfort as well as maintenance costs and repair. The temperature and the air relative humidity, during the cure has influence in the mortar hardening. Therefore it´s true that all day long we have beyond temperatures with great variation. In this context, this dissertation searches to evaluate the mortars performance (industrialized, prepared with lime and prepared with additive) when applied in bricks with 3 water absorption levels, and cured temperatures of 5, 20 and 40°C. For such, the traction strength behavior was verified, beyond analyses in samples for each mortar kind. About the cure temperature, it can be said that the medium temperature (20°C) presented better resulted for the great majority of the combinations between mortars and ceramic bricks. About mortars, the one prepared with lime, the bond with lower water absorption, with medium cure temperature, presented better performance.

Nas edificações, as argamassas de revestimento têm diversas funções e sabe-se que o perfeito desempenho daquelas está diretamente relacionado com o tipo de argamassa empregada, suas propriedades tanto no estado fresco quanto no endurecido, como também das diversas propriedades do substrato no qual a mesma será aplicada. O baixo desempenho de uma ou mais destas funções pode gerar o aparecimento de manifestações patológicas, fatores que fazem com que as argamassas deixem de cumprir suas funções trazendo desconforto ao usuário bem como custos de manutenção e reparo. A temperatura e a umidade relativa do ar, durante a cura do revestimento, influenciam a velocidade de endurecimento da argamassa e sabe-se que além temperaturas com grande amplitude de variação ao longo do dia. Com base neste contexto, este trabalho busca avaliar o desempenho de argamassas de revestimento (industrializada, preparada em obra com utilização de cal hidratada e preparada em obra com utilização de aditivo incorporador de ar) quando aplicadas a substratos cerâmicos com 3 níveis de absorção de água, e curadas nas temperaturas de 5, 20 e 40°C. Para tal, verificou-se o comportamento em termos de resistência de aderência à tração do revestimento, além de análises realizadas em corpos-de-prova para cada tipo de argamassa de revestimento. Em relação à temperatura de cura, pode-se dizer que a temperatura intermediária (20°C) apresentou melhores resultados para a grande maioria das combinações entre argamassas de revestimentos e blocos cerâmicos. No que se refere à argamassa preparada em obra com a utilização de cal hidratada, o substrato com menor absorção de água, com cura em temperatura intermediária, apresentou melhor aderência. / In constructions, mortars has many functions and it’s known that these perfect performance are directly related with the mortar kind, the properties in fresh and hardened stages, as also of the bond properties in which it will be applied. Overhead of one or more of these functions can accelerate the pathological manifestations appearance, things that make that mortars leaves off these functions bringing the user discomfort as well as maintenance costs and repair. The temperature and the air relative humidity, during the cure has influence in the mortar hardening. Therefore it´s true that all day long we have beyond temperatures with great variation. In this context, this dissertation searches to evaluate the mortars performance (industrialized, prepared with lime and prepared with additive) when applied in bricks with 3 water absorption levels, and cured temperatures of 5, 20 and 40°C. For such, the traction strength behavior was verified, beyond analyses in samples for each mortar kind. About the cure temperature, it can be said that the medium temperature (20°C) presented better resulted for the great majority of the combinations between mortars and ceramic bricks. About mortars, the one prepared with lime, the bond with lower water absorption, with medium cure temperature, presented better performance.

Este trabalho avalia a utilização de fibras e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em compósitos cimentícios extrudados. Visa o estudo da potencialidade do emprego da fibra e cinza do bagaço da cana-de-açúcar na construção civil, o aproveitamento deste produto em matrizes cimentícias representa uma alternativa para diminuição de gastos com locais para deposição do resíduo evitando a degradação do meio ambiente. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar apresenta características pozolânicas, além de garantir uma redução do consumo de cimento. Fibras de bagaço de cana-de-açúcar (FBC) foram classificadas por peneiramento, lavadas em água fervente para reduzir o açúcar residual e foi tratado quimicamente com silicato de sódio e sulfato de alumino com finalidade de proteger as fibras contra a agressão do meio alcalino proporcionado pelo cimento, imobilizar a matéria orgânica e reduzir a absorção de água, diminuindo as variações dimensionais e proporcionar melhor qualidade no compósito, tais como durabilidade e evitar o ataque de microorganismo. As cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) foram queimadas com temperatura e tempo controlado para ter um ótimo grau de amorficidade e conseqüentemente maior reatividade. A moagem também foi efetuada a fim de melhorar a reatividade da cinza. Foi realizada uma série de ensaios de caracterização da CBC. A atividade pozolânica foi averiguada por ensaio condutividade elétrica. O desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. A extrusão foi utilizada na produção de compósitos cimentícios com geometrias diferenciadas e na produção em pequena escala. Os resultados apresentaram que a fervura da FBC reduziu o açúcar residual e o tratamento químico mineralizou as FBC. As CBC apresentaram valores de sílica elevada. Foram produzidos placas com níveis de reforço entre 0,5% e 5,0% de FBC. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC com 28 dias de cura apresentaram melhores resultados em tenacidade (TE), devido à maior introdução de FBC no compósito, mas não apresentou diferença entre o tratamento químico. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC tratada após 200 ciclos de envelhecimento apresentaram maior absorção de água (AA) e porosidade aparente (PA). Esse fato se deve a explicado com a maior hidratação do cimento que ocasionou mineralização drástica da FBC e descolagem da fibra na interface fibra e matriz. Compósito extrudado com 5% de FBC tratada com 28 dias e após 200 ciclos com substituição de cimento por 30% de CBC apresentaram diminuição de módulo de ruptura (MOR) e maior absorção de água (AA). A substituição da matriz (agregado) e a maior relação água/cimento da mistura influenciaram neste resultado. Os resultados indicaram que os compósitos extrudados com reforço de fibra de bagaço de cana e 30% de cinza de bagaço de cana, em substituição ao cimento Portland, podem ser utilizados para produzir elementos construtivos. / This study evaluates the use of fibre and ash from sugarcane bagasse in extruded cementitious composites. Aims at studying the potentiality of using fibre and ash from sugarcane bagasse in construction, the use of this product in cementitious matrices represents an alternative to reduce expenses with the waste disposal sites for avoiding environmental degradation. The bagasse ash cane sugar has pozzolanic characteristics and ensures a reduction in cement consumption. Fibres from sugarcane bagasse (FSB) were classified by sieving, washed in boiling water to reduce the residual sugar and has been chemically treated with sodium silicate and aluminum sulphate in order to protect the fibres against the aggression of alkaline provided by the cement, immobilize the organic material and reduce the water absorption, reducing size variations and provide better quality in the composite, such as durability and prevent the attack of microorganisms. The ashes of sugarcane bagasse (ASB) were burned with controlled temperature and time to have a great degree of amorphicity and consequently higher reactivity. The grinding was also performed to improve the reactivity of the ash. We performed a series of tests to characterize the ASB. The pozzolanic activity was determined by electrical conductivity test. The mechanical and physical performance and microstructure of cement composites were evaluated. The composites were evaluated before and after ageing accelerated cycles. Extrusion was used in the production of cementitious composites with different geometries and small scale production. The results showed that boiling FSB reduced the residual sugar and chemically treated to mineralized FSB. The ASB had high amounts of silica. Plates were produced with enhanced levels of between 0.5% and 5.0% of FSB. Composites extruded with 5% of FSB with 28 days of healing showed better results in toughness (TE) due to the increased introduction of FSB in the composite, but no difference between the chemical treatments. Composites extruded with 5% strengthening of FSB treated after 200 ageing accelerated cycles had higher water absorption (AA) and apparent porosity (AP). This fact should be explained with the higher hydration of cement which caused drastic mineralization FSB and off the fibre and fibre-matrix interface. Extruded composite with 5% FBC treated with 28 days and after 200 cycles with replacement of cement by 30% of ASB showed a decrease of modulus of rupture (MOR) and higher water absorption (AA). The substitution matrix (aggregate) and the highest water / cement ratio of the mixture affected this result. The results indicated that the extruded composites reinforced with fibre sugarcane bagasse and 30% ash sugarcane bagasse in Portland cement mortars can be used to produce building elements.

Este trabalho avalia as vantagens do uso das fibras curtas de polpa de Eucalipto tanto como alternativa às fibras longas de polpa de Pinus, como também para fibras sintéticas, tradicionalmente usadas no reforço de materiais cimentícios. Os efeitos da morfologia (comprimento, largura, fibrilação, conteúdo de finos, número de fibras por grama, etc.) das fibras celulósicas no processamento, no desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. Fibras de Eucalipto apresentaram melhor dispersão na matriz cimentícia e forneceram maior densidade de fibras em massa ou em volume, em relação às fibras de Pinus. As fibras curtas permitem um reforço efetivo da matriz frágil, diminuindo a propagação das fissuras, o que contribuiu para o melhor desempenho mecânico dos compósitos após envelhecimento. Estes resultados promissores mostram o potencial apresentado pelas fibras curtas de Eucalipto para reduzir custos, em vista da substituição parcial das fibras sintéticas em processos de cura ao ar, e durante o refino da polpa celulósica. O efeito do branqueamento das fibras também foi avaliado, e mostrou que as fibras branqueadas de Eucalipto são mais reativas para se ligarem por pontes de hidrogênio com a matriz cimentícia. Fibras branqueadas melhoraram a interface entre fibra e matriz, embora apresentassem mais sinais de mineralização (re-precipitação de produtos de hidratação dentro das fibras) do que as fibras não-branqueadas. O refino da polpa celulósica foi utilizado para modificar as propriedades morfológicas das fibras de Eucalipto e Pinus. Os resultados mostraram que são necessárias maiores intensidade de refino na polpa de Pinus para obter valores de retenção de sólidos do cimento similares àqueles obtidos com fibras não-refinadas de Eucalipto. O refino aumentou a capacidade das fibras de capturar as partículas minerais, melhorando a aderência das fibras com a matriz. Esta melhor interface entre fibra e matriz melhorou as propriedades mecânicas dos compósitos aos 28 dias de cura, mas os tornou mais frágeis após os ciclos de envelhecimento acelerado. A modificação química da superfície das fibras foi realizada com o objetivo de melhorar as ligações entre fibra e matriz e diminuir a mineralização da fibra dentro dos compósitos. Esta modificação química foi realizada com Metacriloxipropiltri-metoxisilano (MPTS) e Aminopropiltri-etoxisilano (APTS) e mostrou influenciar significativamente a microestrutura dos compósitos. Ciclos de envelhecimento acelerado diminuíram o módulo de ruptura (MOR) e a tenacidade (TE) dos compósitos com fibras não-modificadas e modificadas; entretanto, compósitos reforçados com fibras modificadas com MPTS apresentaram fibras sem produtos de hidratação do cimento em seu interior, enquanto que fibras modificadas com APTS apresentaram acelerada mineralização. Fibras mineralizadas tornam os compósitos mais frágeis após os ciclos de envelhecimento acelerado. Estas observações são, portanto, muito úteis para o entendimento da contribuição de diferentes condições das fibras (composição química, resistência mecânica, morfologia e propriedades de superfície) para os mecanismos de aderência entre fibras e matriz cimentícia, de mineralização das fibras e de degradação dos compósitos de fibrocimento. / This work evaluates the advantages of using hardwood short fibre pulp (Eucalyptus) as alternative to softwood long fibre pulp (Pinus) and synthetic fibres, traditionally used in reinforcement of cement based materials. The effects of cellulose fibre morphology (e.g., length, width, fibrillation, content of fines and number of fibres per gram) on the processing, on the mechanical and physical performance and on the microstructure of fibre-cement composites were evaluated. Composites were evaluated before and after accelerated ageing cycles. Eucalyptus pulp fibres were better dispersed in the cement matrix and provided higher number of fibres per unitary weight or volume, in relation to Pinus long fibre pulp. The short reinforcing elements lead to an effective crack bridging of the fragile matrix, which contributes to the improvement of the mechanical performance of the composite after ageing. These promising results show the potential of eucalyptus short fibres for reducing costs by both the partial replacement of expensive synthetic fibres in air curing process and the energy savings during pulp refining. The effects of pulp bleaching were also evaluated, and showed that Eucalyptus bleached fibres are more reactive to bond with the cement matrix by hydrogen bonds. Bleached fibres improved the fibre-matrix interface, although they presented more signals of fibre mineralization. Mechanical refining was used to change the morphological properties of Eucalyptus and Pinus pulps. Results show that high levels of refining were necessary for Pinus pulp to obtain cement retention values similar to those obtained by unrefined Eucalyptus pulp. The mechanical refining increased the capacity of the fibres to capture the mineral particles improving the adherence of the fibres with the matrix. This improved fibre-matrix interface led to better mechanical properties at 28 days of cure, but turned brittle the composites after 200 ageing cycles. The chemical surface modification of cellulose pulp fibres was done in order to improve fibre-matrix bonding and to decrease fibre mineralization into the composite. Surface modification of the cellulose pulps was performed with Methacryloxypropyltri-methoxysilane (MPTS) and Aminopropyltri-ethoxysilane (APTS) and showed significant influence on the microstructure of the composites. Accelerated ageing cycles decreased modulus of rupture (MOR) and toughness (TE) of the composites with unmodified and modified fibres, however composites reinforced with MPTS-modified fibres presented fibres free from cement hydration products, while APTS-modified fibres presented accelerated mineralization. Higher mineralization of the fibres led to higher embrittlement of the composite after accelerated ageing cycles. These observations are therefore very useful for understanding the contribution of the different fibre conditions (chemical composition, mechanical strength, morphology and surface properties) to the mechanisms of fibre-matrix adherence, fibre mineralization and degradation of fibre-cement composites.