[pt] Apresenta-se o estudo experimental sobre o comportamento de um solo arenoso reforçado e não reforçado com fibras de coco, através da realização de ensaios físicos e mecânicos (ensaios triaxiais isotropicamente drenados). A fibra de coco utilizada foi cortada nos comprimentos de 25 e 50 mm, sabendo que seu diâmetro não é constante, por se tratar de uma fibra natural. Busca-se estabelecer padrões de comportamento que possam explicar a influência da adição de fibras de coco, relacionando-a com os parâmetros de resistência ao cisalhamento e deformação do solo arenoso. Os ensaios foram realizados em amostras compactadas na densidade relativa de 50 por cento e umidade de 10 por cento, variando os teores de fibra na proporção de 0,25; 0,50; e 0,75 por cento em relação ao peso seco do solo. Constatou-se que a adição de fibra não modifica bruscamente as propriedades físicas na areia pura. Com relação ao comportamento mecânico comprovou-se a existência de um incremento na resistência ao cisalhamento em todas as misturas solo-fibra, uma vez que se observou um expressivo aumento do intercepto coesivo das misturas, e um discreto aumento do ângulo de atrito, em comparação aos resultados obtidos para a areia pura. Selecionou-se a mistura que apresentou os melhores resultados de resistência e submeteu-se as fibras a um processo de impermeabilização, com o objetivo de aumentar a vida útil do compósito, onde foi conferido que os parâmetros de resistência não se alteraram quando comparados a mistura com fibras sem impermeabilização. Os resultados se mostraram satisfatórios para aplicação da areia-fibra em camadas de aterros sanitários e aterros sobre solos moles, dando assim uma destinação mais sustentável a esse resíduo, garantindo soluções temporárias e mais econômicas. / [en] We report the experimental study on the behavior of a reinforced sandy soil and not reinforced with coir fibers, by conducting physical and mechanical tests (isotropic drained triaxial tests). Coir used was cut in lengths of 25 and 50 mm, knowing that its diameter is not constant, because it is a natural fiber. The aim is to establish behavior patterns that might explain the influence of the addition of coir fibers, relating it to the shear strength parameters and deformation of sandy soil. The tests were performed on specimens compressed in relative density of 50 percent and 10 percent moisture, varying fiber contents in the proportion of 0.25; 0.50; and 0.75 percent on the dry weight of the soil. It was found that the presence of the fiber does not change the physical properties of pure sand. With regard to mechanical behavior proved the existence of an increase in shear strength in all soil-fiber mixtures, since it was observed a significant increased cohesive intercept of mixtures, and a modest increase in friction angle, compared to the results obtained for the pure sand. The fibers of the mixture showed the best strength results were subjected to a sealing process with the aim of increasing the useful life of the composite, where the strength parameters have not changed compared to the mixture without sealing fibers.The results were satisfactory for use in sand-fiber landfill layers and embankments on soft soils, thus giving a more sustainable destination to this waste, ensuring temporary and more economical solutions.

[pt] O presente estudo experimental apresenta o comportamento mecânico e a durabilidade de compósitos de solo arenoso reforçado com fibras de polipropileno e de fibras vegetais de coco, sisal e curauá, aleatoriamente distribuídas, submetidos ao envelhecimento natural, com o objetivo de estudar a sua aplicação em obras geotécnicas. O programa experimental consistiu na execução de ensaios triaxiais drenados nas amostras de areia pura, areia-fibra no tempo zero (amostras de controle) e nos compósitos expostos por um período máximo de 8 meses, com o objetivo de avaliar a durabilidade dos compósitos. Foram realizados ensaios de tração direta nas fibras vegetais sem degradação e nas fibras utilizadas como reforço em compósitos expostos ao ambiente externo e ao tempo, localizadas nas profundidades de 75 e 125 cm. Para um melhor entendimento da variação dos resultados obtidos, os ensaios triaxiais e de tração foram executados nos intervalos de tempo: 0, 60, 120 e 240 dias. Foi possível observar que todos os compósitos expostos apresentaram queda na resistência de cisalhamento, em relação às amostras de controle, inclusive os reforçados com fibra de polipropileno. Os compósitos reforçados com fibra de coco apresentaram baixa degradação, se comparados com as amostras reforçadas com outras fibras vegetais. Quanto aos ensaios de tração, a fibra de curauá apresentou as maiores resistências à tração inicial e final, após os 8 meses, porém foi a fibra que mais sofreu degradação durante o período em exposição, sofrendo grandes per-das de resistência. Todas as fibras analisadas apresentaram degradação maior na profundidade de 75 cm. / [en] The present experimental study presents the mechanical behavior and the du-rability of composites of sandy soil reinforced with polypropylene fibers and vegetal fibers of coconut, sisal and curauá, randomly distributed, submitted to the natural aging, with the objective of studying their application in earthworks. The experimental program consisted in the execution of triaxial tests in the sand, sand-fiber samples at zero time (control samples) and in the exposed composites for up to 8 months, in order to evaluate the durability of the composites. Direct tensile tests were done on the non-degraded natural fibers and on the fibers used as reinforcement in samples exposed to the external environment and to the time, located at depths of 75 and 125 cm. For a better understanding of the variation of the obtained results, the triaxial and tensile tests were performed in the time intervals: 0, 60, 120 and 240 days. It was possible to observe that all exposed composites presented a drop in shear strength, in relation to the control samples, inclusive those reinforced with polypropylene fiber. The composites reinforced with coconut fiber presented low degradation when compared with the samples forced with other vegetable fibers. Regarding the tensile tests, the curaua fiber showed the greatest resistance to the initial and final traction, after 8 months, but it was the fiber that suffered the most degradation during the exposure period, suffering great losses of resistance. All the analyzed fibers presented degradation greater in the depth of 75 cm.

[pt] A dissertação consiste em um estudo sobre tecnologias de baixo impacto, utilizando materiais como terra crua, fibras e resinas vegetais. Insere-se na linha de pesquisa do Laboratório de Investigação em Livre Desenho (LILD), do Departamento de Artes e Design da PUC-Rio. O objetivo do estudo é o desenvolvimento de objetos adotando metodologia do LILD, e sua experimentação em dois domínios: o de laboratório, que chamamos situacional, e o físico e social, destinado à observação do objeto em uso, que chamamos cultural. Na passagem de um domínio para o outro, o objeto fica sujeito a uma diversidade de interações. No domínio situacional, os conhecimentos existentes sobre a permeabilidade ao ar e a transferência de calor são aprofundados. Formas com estruturas internas alveolares de barro, para funcionar como unidades de vedações arquitetônicas, são estudadas e diferentes acabamentos são experimentados. No domínio cultural, envolvendo locais como Rio de Janeiro, Minas Gerais e São Paulo, são observados os aspectos de atividades convivenciais (termo de Ivan Illich, 1976), em que, nas ações de construção, está embutido o aprendizado. Diversas experiências são relatadas, todas envolvendo o uso de materiais como terra crua, fibras naturais e resinas naturais, no desenvolvimento de atividades de construção de uma cobertura e de um forno de barro; restauração de uma capela com estrutura geodésica; construção de um minhocário com estrutura treliçada; construção de um túnel em fibrobarro e reforma de um apartamento. Um levantamento fotográfico, sobre técnicas construtivas vinculadas a estes materiais no mundo, se encontra no apêndice. As habitações são vistas não somente sob o enfoque antropológico e construtivo, mas também sob a observação in loco do autor, em sua volta ao mundo de bicicleta. / [en] This dissertation consists in one study on low-impact technologies that use materials such as raw earth, fibers, and vegetal resins. It is part of the research line from PUC-Rio’s Department of Arts and Design’s Laboratory for Investigation in Living Design (LILD). The purpose of this study is the development of objects adopting the LILD s methodology, in which objects are analyzed under two domains: the laboratory, called situational, and the physical-social, encompassing the use of the object, called cultural. When passing from one domain to the other, the object stays under a diversity of its interactions. The analysis of the situational domain furthers the existing knowledge on air permeability and heat transfer through in-lab analyses of honeycomb-shaped clay structures serving as architectonic sealing units as well as experiments with various finishing options to the clay-fiber surface. On the other hand, the aspects of conviviality activities – term by Ivan Illich, 1976, in which learning is enclosed in construction endeavors – are explored in cultural domains located in Rio de Janeiro, Minas Gerais, and Sao Paulo. Several experiences are reported, all of them involving the use of materials like raw earth, and natural fibers and resins, for the development of activities such as the construction of a shelter, a clay oven, and a clay-fiber tunnel, the restoration of a geodesic-structured chapel, the construction of a lattice-structured worm farm, and the renovation of an apartment. The appendix includes a photographic study of construction techniques associated with these materials across the world. Dwellings are seen not only under an anthropologic and construction perspective, but also through the author’s point of view on site during his bicycle tour around the world.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduos.pdf: 8738210 bytes, checksum: d5cf63d0ed632adaf6e82096182a2c4e (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foram confeccionadas placas de matriz de poliéster insaturada isoftálica puras, compósitos com fibras vegetais (sisal, malva e juta), compósitos com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cinzas) e compósitos híbridos com resíduos e fibras. Os resíduos foram utilizados com granulometria inferior a 100 mesh e as fibras nos comprimentos de 15 mm, dispostas randomicamente dentro da matriz. As fibras foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas, mecânicas e morfológicas. Os compósitos foram confeccionados pelo processo manual (hand lay-up) na forma de placas retangulares em molde metálico e prensados. Variaram-se as proporções das frações mássicas dos resíduos em 10 % até a saturação dentro da matriz, a fração mássica de fibras foi fixada em 5 %. Os compósitos foram caracterizados fisicamente (porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente), mecanicamente (tração, flexão e impacto), termicamente (termogravimetria - TGA), mineralogicamente (difração de raios-X - DRX), retardância à chama e morfologicamente (microscopia eletrônica de varredura - MEV). Constatou-se que com a inserção de resíduos e fibras nos compósitos houve incremento das suas propriedades físicas, mecânicas, térmicas e resistência a chama. As propriedades físicas de porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente aumentaram significativamente (6,7 % a 33 %) com a adição dos constituintes (resíduos e fibras). Nos compósitos somente com fibras e nos compósitos de (10 %) resíduos com fibras houve aumento (15 % a 95 %) de suas resistências mecânicas (tração, flexão e impacto). Evidenciou-se uma melhora na estabilidade térmica (10 % a 50 %) dos compósitos com adição dos resíduos. Somente os compósitos com lama vermelha apresentaram uma capacidade de retardo de chama, obtendo classificação V-2 de acordo com a norma UL-94. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes na identificação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais. Os compósitos confeccionados apresentaram boas propriedades, o que os torna bons candidatos a certos tipos de aplicações, tais como painéis, forros, paredes divisórias e portas internas, revestimento interno de automóveis, calhas residenciais e outros tipos de aplicações desta natureza, respeitando as características de aplicações destes materiais. / In this work, it was produced pure isophthalic unsaturated polyester matrix boards, composites with vegetable fibers (sisal, mauve and jute), composites with industrial waste (red mud, kaolin and ash) and hybrid composites with fibers and waste. The residues were used with a particle size less than 100 mesh and in fiber lengths of 15 mm arranged randomly within the matrix. The fibers were characterized considering their physical, mechanical and morphological properties. The composites were manufactured by a manual process called (hand lay-up) in the form of rectangular plates in metal and pressed mold. The proportions of the mass fractions of waste have varied by 10 % until saturation within the matrix, the mass fraction of fibers was fixed at 5 %. The composites were characterized physically (porosity, water absorption and bulk density), mechanically (tensile, bending and impact), thermally (thermogravimetry - TGA), mineralogically (diffraction of rays-X - DRX), flame retardance and morphologically (scanning electron microscopy - SEM). It was found with the insertion of waste and fibers in the composites, an increase of its physical, mechanical, thermal properties and flame resistance. The physical properties of porosity, water absorption and bulk density has increased significantly (6,7 % to 33 %) with the addition of constituents (residues and fibers). There was an increase (15 % to 95 %) in mechanical strength (tensile, bending and impact) of fiber composites and waste (10 %) composites with fibers. It was evident an improvement in thermal stability (10 % to 50 %) of composites with inclusion of waste. Only the red mud composites have presented a flame retardant ability, obtaining V-2 classification according to UL-94 standard. Morphological analysis of fracture surfaces was efficient in identifying the failure mechanisms and features present in the material. The composites manufactured in this study have resulted in materials with good properties, which makes them feasible candidates for certain types of applications such as panels, liners, partitions and internal doors, an inner lining of automobiles, residential rails and other applications of this nature, respecting the characteristics of these materials.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Lower São Francisco River has suffered with impacts by changes in river flow caused by public policies implemented in recent decades that prioritized the construction of Electrical Power Dams. Then is very important to search for solutions through techniques to monitor the progress of erosion, especially erosion on rivebanks. From this perspective, we need to build sustainable techniques that can mitigate the soil loss controlling erosion with soil bioengineering techniques and considering the geomorphological dynamics of that environment. The objective of this work was to evaluate the dynamics of erosion on the banks of the São Francisco River in its lower course, and how to mitigate them through the use of geotextiles made from natural fibers for hydro-recovery. Thus, the methodology followed the steps: initially was based on a literature review, then field work for the area recognition and the analysis of the landscape as well as fibers identification in order to develop erosion control techniques, followed by experimental tests and monitoring geotextile evaluated in field and laboratory and then was build a synthesis of the results achieved with the research. The methodological theoretical model used in the research was the GTP (Geosystem, Territory, Landscape) proposed by Bertrand (1971), through a systemic and integrated approach to landscape analysis and the relationship between society and nature in the geographical space. The river banks erosion was registered as a result of fluvial dynamics presented by the São Francisco River, considering the regulated flow from the implementation of Sobradinho and Xingó electrical power dams in the Lower São Francisco (BSF) and associated deforestation, river margins illegal occupation, among other impacts. As a result the research states the presence of erosion on the right bank of the the lower river causing soil loss that is associated with the fluvial dynamics of the river with regulated flow, as well as the conditions of climate and soil of studied area also influence riverbank erosion. From the field experiment it was observed that among the selected fibers to perform the tests for the production of geotextiles, those of Ouricuri and Junco were more efficient in erosion control, but for strength and durability to climatic variables the fiber from Taboa, was the most resistant. In conclusion the use of natural fibers in geotextiles and its application in the riverbanks became an alternative to compose erosion control techniques, based on the results obtained through field and laboratory tests. Finally this research provides to the scientific community a contribution on the erosion on the riverbank, providing useful information for the society as an important technique to erosion control in the riverbanks. / O Baixo São Francisco Sergipano tem sofrido com impactos ocasionados pelas alterações na vazão do rio provocadas pelas políticas públicas implantadas nas últimas décadas que priorizaram os barramentos para geração de energia. Desta forma, é frequente a busca por soluções que controlem o avanço dos processos erosivos, a partir da compreensão dos aspectos geomorfológicos que norteiam a dinâmica da erosão em taludes fluviais. Foi nesta perspectiva que surgiu a necessidade de implementação de técnicas sustentáveis que possam mitigar a perda de solo controlando a erosão a exemplo das técnicas de bioengenharia de solos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a dinâmica dos processos erosivos na margem do rio São Francisco, no seu baixo curso, e as formas de mitigação por meio do uso de geotêxteis fabricados com fibras naturais para a recuperação hidroambiental. Desta forma, a metodologia seguiu as seguintes etapas: inicialmente foi realizado um levantamento bibliográfico, em seguida conduzidos trabalhos em campo para reconhecimento da área e a análise da paisagem, bem como identificação de fibras utilizadas para o desenvolvimento de técnicas de contenção de erosão, seguido da instalação de ensaios experimentais e monitoramento dos parâmetros avaliados em campo, análises em laboratório e, como última etapa foi trabalhada a síntese dos resultados alcançados com a realização da pesquisa. O modelo teórico metodológico utilizado na pesquisa foi o GTP (Geossistema, Território, Paisagem) proposto por Bertrand (1971), através de abordagem sistêmica e integradora na análise da paisagem e da relação sociedade e natureza no espaço geográfico. A pesquisa avaliou os processos erosivos nas margens do rio, em consequência da dinâmica fluvial apresentada pelo Rio São Francisco, considerando sua regularização da vazão, a partir da implantação das UHEs de Sobradinho e Xingó no Baixo São Francisco (BSF), assim como associada ao desmatamento, ocupação irregular das margens, entre outros impactos que também são identificados. Como resultado, a pesquisa confirma a presença de erosão na margem direita do BSF ocasionando a perda de solo, associada à dinâmica fluvial considerando a vazão regularizada, bem como as condições de clima e solo da área estudada que também influenciam na ação da erosão da margem. A partir dos experimentos em campo observou-se que entre fibras selecionadas para fabricação dos geotêxteis, as fibras de Ouricuri e Junco mostraram-se mais eficientes na contenção de erosão, porém quanto à resistência e durabilidade às variáveis climáticas a fibra de Taboa liderou, sendo a mais resistente. O uso de fibras naturais a partir da confecção de geotêxteis e aplicação em taludes fluviais torna-se mais uma alternativa como técnicas de contenção de erosão, fundamentada nos resultados alcançados através dos testes em campo e laboratório realizados em área experimental nas margens do rio. Por fim esta pesquisa apresenta à comunidade científica uma contribuição à medida que reflete sobre os processos erosivos na margem do rio, desenvolve, experimenta e disponibiliza informações de utilidade para a sociedade sobre uma técnica para a contenção da erosão em taludes fluviais.

[pt] Este trabalho discute experimentalmente a utilização de fibras naturais em compósitos cimentícios para o reforço de elementos estruturais de concreto. Para tal, foram analisadas a morfologia e a durabilidade de fibras de curauá, cânhamo e sisal, bem como suas propriedades mecânicas. Dentre as fibras estudadas, o curauá apresentou o melhor desempenho, o que justificou sua implementação como reforço nos compósitos cimentícios. Para o projeto do compósito, foi decidido que o volume de fibras seria aplicado dividido em três camadas paralelas, em um arranjo alinhado longitudinalmente, como um tecido unidirecional. Os compósitos cimentícios reforçados com tecido de curauá foram mecanicamente caracterizados por testes de tração, flexão, compressão e cisalhamento. Após a investigação no nível material, o compósito desenvolvido foi aplicado sobre a superfície das vigas estruturais como um laminado afim de aumentar a capacidade portante sob duas condições de carregamento: flexão e cisalhamento. Os resultados experimentais dos ensaios estruturais foram confrontados com modelos analíticos para comparação. Os compósitos apresentaram um comportamento mecânico de alta performance, tendo alcançado o comportamento strain-hardening em todos os casos. Como reforço estrutural, o compósito proporcionou às vigas aumentos de resistência e ductilidade. Foi observado também um atraso no escoamento dos vergalhões de aço. / [en] This work experimentally discusses the use of natural fibers in cement-based composites for the strengthening of concrete structural elements. For such, the morphology and durability of curauá, hemp, and sisal fibers were analyzed, as well as their mechanical properties. Among the studied fibers, the curauá presented the best performance, which justified its implementation as reinforcement for cement-based composites. For the composite design, it was decided that the volume of fibers would be applied splitted into three parallel layers, in a longitudinally aligned arrangement, like a unidirectional fabric. A layer of this fabric was performed under a tensile test aiming to better understand its mechanical behavior. The cement-based composites reinforced with curauá fabric were mechanically characterized by tensile, bending, combined load compression, and shear tests. After the investigation at the material level, the developed composite was applied over the surface of structural beams as laminates, seeking to provide its strengthening under two distinct loading conditions: bending and shear. The experimental results of the structural tests were confronted with analytical models for comparison. The composites showed a high mechanical performance, achieving the strain-hardening behavior in all cases. When used as a structural reinforcement, the composite provided to the beams increases of strength and ductility. It was also observed a yielding delay in the steel reabars.

[pt] Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo do desempenho mecânico e da durabilidade de concretos reforçados com macrofibras discretas de sisal e polipropileno. Foram utilizadas duas matrizes cimentícias com teores distintos de material pozolânico. As duas fibras, com comprimento de 51 mm, foram incorporadas em dosagens de 3 a 15 kg/m3. Foram realizados ensaios de tração direta para ambas as fibras, obtendo-se valores de tensões equivalentes. Para caracterização mecânica dos compósitos, foram realizados ensaios de flexão em três pontos sob carregamento monotônico, de acordo com o procedimento da norma EN 14651. Também se avaliou este comportamento sob carregamentos cíclicos. Na avaliação da aderência fibra-matriz, ensaios de arrancamento foram realizados. A fibra de sisal apresentou menor aderência nas duas matrizes. Todos os compósitos com fibras de sisal e polipropileno apresentaram comportamento deflection softening quando submetidos à flexão. Para se obter desempenho mecânico na flexão similar para ambas as fibras, foi necessário aproximadamente o dobro da dosagem de fibras de sisal. De acordo com a classificação proposta pelo fib Model Code, essas fibras podem substituir parcialmente ou integralmente o reforço convencional no estado limite último. A durabilidade dos compósitos foi estudada por meio de processo de envelhecimento acelerado, utilizando-se ciclos de molhagem e secagem. A utilização do reforço de sisal na matriz com maior alcalinidade apresentou degradação, enquanto que sua incorporação na matriz livre de hidróxido de cálcio não resultou em perdas mecânicas após os ciclos. Concretos reforçados com fibras de polipropileno não apresentaram degradação pelos processos de envelhecimento acelerado. / [en] This work aims to present a comparative study of the mechanical performance and durability of concretes reinforced with discrete sisal and polypropylene macrofibers. Two cementitious matrices with different pozzolan material content were used. The both fibers were incorporated into fractions of 3 to 15 kg/m3 and were 51 mm long. Direct tensile tests were performed for the fibers, achieving equivalent stress values. For mechanical characterization of the composites, three-point flexural tests were performed under monotonic loading in accordance with the EN 14651 procedure. The behavior under cyclic loading was also investigated. To evaluate the fiber-matrix interaction, pull out tests were performed. The sisal fiber showed lower adhesion with the two matrices. All the composites with sisal and polypropylene fibers presented deflection softening behavior when subjected to flexural loads. In order to obtain similar flexural mechanical performance for both fibers, approximately twice dosage of sisal fiber was required. According to the classification proposed by fib Model Code, these fibers can partially or fully replace the conventional reinforcement at ultimate limit state. The durability of the composites was studied by accelerated aging process through wetting and drying cycles. The use of sisal fibers as reinforcement in the matrix with higher alkalinity showed degradation, while its incorporation into the matrix free of calcium hydroxide did not result in mechanical losses after the cycles. Concretes reinforced with polypropylene fibers did not present degradation caused by accelerated aging processes.

[pt] O presente trabalho propõe-se a analisar o comportamento mecânico de painéis sanduíche constituídos por duas camadas externas de compósitos cimentícios reforçados com fibras naturais, separadas por um núcleo de concreto celular autoclavado (CCA). Cada placa de material compósito foi moldada diretamente sobre a superfície de um bloco de CCA, por meio da disposição manual de três camadas unidirecionais de fibras longas de curauá. Visando prover maior durabilidade ao compósito, desenvolveu-se uma matriz com baixo teor de hidróxido de cálcio, substituindo uma parcela do cimento por materiais pozolânicos. Ensaios de caracterização da matriz, dos filamentos de curauá e dos blocos de CCA foram realizados para a obtenção de suas propriedades independentes. Os compósitos foram submetidos a ensaios de arrancamento do tecido, tração direta e flexão a quatro pontos para a avaliação de diferentes aspectos de seus mecanismos de fissuração, resistência e capacidade de deformação. Zonas de carregamento foram indicadas em cada caso para demonstrar o comportamento padrão dos compósitos. Os painéis sanduíche, por sua vez, foram analisados em termos de interface, por meio de ensaios de aderência e micrografias da superfície de transição dos materiais, e de desempenho mecânico, por ensaios de flexão a quatro pontos cíclicos e monotônicos. Esses últimos forneceram a rigidez, capacidade de carga e deflexão dos painéis sanduíche, tal como as principais propriedades de seus elementos: para o núcleo, a resistência ao cisalhamento e o módulo de cisalhamento, e para as lâminas, a resistência à compressão e à tração. Os ensaios cíclicos testaram a resistência do material a séries de carregamento-descarregamento, enquanto ensaios de aderência foram utilizados para verificar a interface entre os compósitos laminados e o núcleo de CCA. Os resultados indicaram um desempenho satisfatório dos painéis sanduíche, uma vez que os compósitos foram capazes de lhes fornecer um comportamento de strain/deflection hardening, aumentando sua resistência e tenacidade. A adesão entre lâminas-núcleo mostrou-se eficaz, de maneira que os diferentes materiais compreendidos demonstraram interação adequada entre si, bem como propriedades complementares. Dentre os objetivos desse trabalho, encontra-se o desenvolvimento de um material sustentável, leve, resistente e tenaz, de modo que constitua uma alternativa promissora e de baixo custo a aplicações de Engenharia. / [en] This present work aims to analyze the mechanical behavior of sandwich panels consisting of two outer layers of natural fiber-reinforced cementitious composites separated by a core layer of autoclaved aerated concrete (AAC). The molding of each composite layer was made directly on the surface of an AAC block, by manually arranging three layers of long unidirectional aligned curauá fibers in the mortar. In order to increase the composite durability, a matrix with a low content of calcium hydroxide was developed, where the Portland cement was partially replaced by pozzolanic materials. Characterization tests of the matrix, the curauá filaments and the AAC blocks were performed to obtain their independent properties. The composites were submitted to fabric pull-out tests, direct tensile tests and four-point bending to evaluate different aspects of their cracking mechanisms, strength and deformation capacity. Loading zones were indicated in each case to demonstrate the standard composite behavior. The sandwich panels, on the other hand, were analyzed in terms of interface, through pull-off tests and SEM images of the materials transition surface, and mechanical performance, by means of cyclic and monotonic four-point bending tests. The latter registered the rigidity, load capacity and deflection of the sandwich panels, as well as the main properties of their elements: for the core, shear strength and shear modulus, and for the skin layers, compressive strength and tensile strength. Cyclic tests evaluated the resistance of the material to loading-unloading cycles, while pull-off tests were used to verify the interface between the laminated composites and the AAC core. The results indicated a satisfactory performance of the sandwich panels, since the composite layers provided a strain/deflection hardening behavior to the material, increasing its flexural strength and toughness. The adhesion between the layers and the core proved to be effective, so that the comprised materials displayed adequate interaction between each other, as well as complementary properties. Among the objectives of this work is the development of a sustainable, lightweight, resistant and tough material, in a way that it represents a promising and low-cost alternative to Engineering applications.

[pt] Esta dissertação apresenta um debate sobre a técnica que aproveita os materiais disponíveis no local. Este debate começa pelo próprio conceito de técnica e pela ideia de progresso técnico, para se esclarecer mais sobre a natureza da técnica que estamos pesquisando. Diferentes movimentos que se relacionam à técnica que estamos pesquisando são apresentados, como a tecnologia apropriada, a permacultura e a arquitetura popular tradicional. O objeto de estudo é a construção em terra crua, bambu e fibras naturais, que são os materiais pesquisados no Laboratório de Investigação em Living Design (LILD). É utilizada a metodologia prática deste laboratório e sua experiência prévia com técnicas que trabalham com estes materiais para dar prosseguimento à investigação. / [en] This dissertation presents a discussion on the technique that uses materials available on site. This discussion begins with the concept of technique and the idea of technical progress, to further clarify the nature of the technique that we are researching. Different movements that relate to the technique that we are researching are presented, such as appropriate technology, permaculture and traditional folk architecture. The object of investigation is buildings with mud, bamboo and natural fibers, which are the materials studied by the Laboratório de Investigação em Living Design (LILD). This study uses the practical methodology of the laboratory and its previous experience with techniques that work with these materials to continue the investigation.