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Previous issue date: 2015-12-21 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Since ancient times it has been known the use range of natural fibers and other organic and inorganic materials such as reinforcing agent in matrix to improve their mechanical properties. The vegetable fibers have numerous advantages for use in composites such as low cost, low density and abrasion, are nontoxic, biodegradable, abundant in nature and other factors. From this, it was decided to use the mauve fiber (Urena lobata Linn), widespread in the Amazon region and sold in the local market, as a reinforcing agent in cement composites. This study aimed to develop laminar cement composites with long alignments of mauve fibers, consisting of 6% by volume of fibers dispersed in 5 longitudinal layers, to obtain a laminar plate. It was proposed two kinds of treatment to the composite: impregnating the fibers by immersion coating based on acrylic copolymer emulsion in order to decrease hydrophilicity and matrix treating with comminuted ceramic waste in 50% partial replacement of the Portland cement to provide calcium hydroxide decrease and improving the mechanical strength of the composite protecting the vegetable filler. The composites were characterized by direct tensile, 4 points bending, optical microstructural analysis and scanning electron. The fibers were characterized by thermogravimetry and morphological analysis using optical and scanning microscopy in order to evaluate varnish treatment. The results of electron microscopy showed no improvement interfacial between fiber and matrix after treatment. Moreover, the mechanical tests showed that the composite with the partial substitution of ceramic waste have presented the same or superior results when compared to the Portland cement matrix, both for the reinforcement with the treated fibers and the untreated, leading to consider the mauve fiber relevance as a promising reinforcement agent for high strength composites. / Desde a antiguidade é conhecida à utilização em larga escala de fibras naturais ou outros materiais orgânicos e inorgânicos como reforço de matrizes frágeis a fim de melhorar suas propriedades mecânicas. As fibras vegetais apresentam inúmeras vantagens no uso em compósitos uma vez que possuem baixo custo, baixa densidade e abrasividade, são atóxicas, biodegradáveis, abundantes na natureza entre outros fatores. A partir disso, optou-se em utilizar a fibra de malva (Urena Lobata Linn), difundida na região amazônica e comercializada no comércio local, como agente de reforço em compósitos cimentícios. Este estudo buscou o desenvolvimento de compósitos laminares cimentícios com fibras longas e alinhadas de malva, com teor de 6% em volume de fibras, dispersas em 5 camadas longitudinais, tendo como resultado final uma placa laminar. Foram propostos dois tipos de tratamento aos compósitos: impregnação das fibras por meio de imersão em verniz a base de copolímeros acrílicos em emulsão, com o intuito de diminuir a hidrofilicidade e tratamento da matriz por resíduo cerâmico cominuído em substituição parcial de 50% ao cimento Portland, a fim de proporcionar uma diminuição do hidróxido de cálcio, melhorando a resistência mecânica do compósito e protegendo o reforço vegetal. Os compósitos foram caracterizados mecanicamente através de ensaios de tração direta e de flexão em 4 pontos, além de análise microestrutural óptica e eletrônica de varredura. Já as fibras foram caracterizadas por termogravimetria e análise morfológica, utilizando microscopia óptica e de varredura, com o intuito de avaliar o tratamento com verniz. Os resultados de microscopia eletrônica indicaram que não houve melhoramento interfacial entre fibra e matriz após o tratamento. Por outro lado, os ensaios mecânicos, indicaram que os compósitos com a substituição parcial de resíduo cerâmico apresentaram resultados iguais ou superiores quando comparados aos de matriz de cimento Portland, tanto para o reforço com as fibras tratadas quanto as sem tratamento, levando a considerar a relevância da fibra de malva como agente de reforço promissor para compósitos de alta resistência.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/5223 |
| Date | 21 December 2015 |
| Creators | Rodrigues, Fabrício de Amorim |
| Contributors | Giacon, Virgínia Mansanares, Melo Filho, João de Almeida |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, UFAM, Brasil, Faculdade de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -4932452322319808531, 600, 500, -5930111888266832212 |
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