Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-08-15T20:42:59Z
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Previous issue date: 2011 / A crescente preocupação com o meio ambiente e o uso de produtos naturais tem contribuído fortemente para o uso de materiais derivados da biomassa, e em particular fibras vegetais. Algumas vantagens são atribuídas ao uso de fibras vegetais em muitas aplicações industriais quando comparado a fibras sintéticas. A fibra vegetal vem de fontes renováveis, é atóxica, de baixo custo e tem menor densidade. Outro aspecto importante a ser considerado no uso de fibras vegetais é a geração de empregos rurais e industriais. Assim, as implicações sociais e ambientais de seu uso também devem ser reconhecidas. No entanto, a rápida absorção e dessorção de água e a degradação de fibras vegetais podem representar características negativas. Assim, um estudo sobre o efeito do tratamento superficial das fibras vegetais, visando diminuir sua higroscopicidade e aumentar sua durabilidade é necessário para a que estas possam substituir com sucesso as fibras sintéticas. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi analisar o comportamento mecânico de um solo granular reforçado com a inclusão aleatória de fibras de curauá e sisal, naturais e superficialmente tratadas com soluções de EPS (poliestireno expandido) e CAP (cimento asfáltico de petróleo). Estas fibras foram misturadas ao solo granular para a avaliação da influência de tais materiais na melhoria das propriedades mecânicas da mistura. A fim de caracterizar o desempenho destas fibras foram realizadas caracterização química, microscopia eletrônica de varredura (SEM), análise dinâmico mecânica (DMA) e análises microbiológicas. Também uma série de ensaios geotécnicos foram realizados sobre as amostras com 0% e 0,50% de teor de fibra e 24, 36 e 50 mm de comprimento. A influência do teor e comprimento de fibras sobre as propriedades do solo arenoso reforçado foram estudadas através de ensaios triaxiais drenados. Os resultados indicaram que a inclusão de fibras vegetais melhora as propriedades geotécnicas das amostras. Observou-se que o reforço fibroso aumenta a resistência ao cisalhamento de pico e os parâmetros de resistência ao cisalhamento das amostras de solo em ensaios de compressão triaxial. Constatou-se que a adição de fibras vegetais naturais e tratadas confere melhoria significativa no comportamento mecânico deste solo, e o potencial das fibras de curauá e sisal como elemento de reforço. Os polímeros utilizados foram adequados à análise proposta, cobrindo a superfície das fibras vegetais e aumentando sua durabilidade. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The increasing concern about the environment and the use of natural products has strongly contributed to the use of materials derived from biomass, and in particular vegetal fibers. Some advantages are attributed to the use of vegetal fibers in many industrial applications when compared to synthetic fibers. The vegetal fiber comes from renewable sources; it is nontoxic, shows low cost and have lower density. Another important aspect to be considered in the use of vegetal fibers is the generation of rural and industrial jobs. Thus, social and environmental implications of their use should also be recognized. However, the rapid absorption and desorption of water and degradation of vegetal fibers can represent negative characteristics. Thus, a study of the effect of vegetal fibers surface treatment in order to decrease its hygroscopicity and increase its durability is necessary for the successful replacement of synthetic fibers by these fibers. In this context, the aim of this research was to analyze the mechanical behavior of a granular soil reinforced with random inclusion of curauá and sisal fibers, natural and superficially treated with solutions of EPS (expanded polystyrene) and CAP (asphalt). These fibers were mixed to the granular soil to evaluation the influence of such materials on the mechanical properties improvement of the mixture. In order to characterize the performance of these fibers, chemical characterization, scanning electron microscopy (SEM), dynamic mechanical analysis (DMA) and microbiological analysis were employed. Also a series of geotechnical laboratory tests were performed on the specimens with 0% and 0.50% fiber content and 24, 36 and 50 mm in length. The influence of fiber content and length of fiber on the reinforced sandy soil properties were studied by drained triaxial tests. The test results indicated that the inclusion of vegetal fibers increases the geotechnical properties of the specimens. It was observed that fiber reinforcement increases the peak shear strength and shear parameters of the soil samples in compression triaxial tests. Through the obtained results, it was observed that the addition of natural and treated vegetal fibers conferred significant improvement to the mechanical behavior of this soil, and it was shown the curauá and sisal fibers potential as soil reinforcement. The polymers used were suitable to the proposed analysis, covering the vegetal fibers surface and increasing their durability.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/3601 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Santiago, Gislene Aparecida |
| Contributors | Botaro, Vagner Roberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFOP, instname:Universidade Federal de Ouro Preto, instacron:UFOP |
| Rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 15/08/2014, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 3.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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