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Previous issue date: 2016-12-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Amazonas state capital is located in a bioclimatic zone where cross ventilation and the use of air conditioning are necessary strategies for achieving the desired comfort. In Manaus, thermal discomfort originated from high temperatures and relative air humidity is present for most of the year. When assessing urban built-up areas in terms of external coating, the building's roof is often one of the main responsible for the thermal load gain, requiring design strategies which support elements capable of attenuating heat. In addition to these thermal mitigators, the bulk of agroindustrial waste is presented as a business opportunity for the construction industry as a sustainable material, with the açaí stone as an example, which is discarded in cities as Belém and Manaus. The present work is aimed at testing polymeric composites from castor oil based bicomponent resin reinforced with açaí stone particulates for mitigating the thermal effects on Amazon households. In order to perform this work, waste supply data was surveyed and posterior collection of material in small processing companies was performed for characterizing the composites' physical, morphological and thermal properties. The results demonstrated that only in 2015, more than 13,000 tons of açaí were produced in the Amazonas state and its stone represents about 80 percent of the fruit, being disposed as waste. Research indicates that the organic residue from açaí does not have high added value, being often allocated for firing in ovens or for composting. The sheet production process began with drying of the stones, oven treatment for posterior milling in a cutting mill and sieving in five screen types for grain size tests. The composites were produced according to an experimental design with a central point, taking into account 3 resin amounts: 10, 12.5 and 15%. This way, 5 types of sheets were obtained, denominated Thick 15%, Thick 10%, Mixed 1, 2 and 3; 12.5%, Medium 15% and Medium 10%. Thick 15% type sheets provided better swelling and water absorption results, important items with regard to the panels dimensional variations. The thermography results also pointed this type of sheet as the most suitable for use in ceiling headliners and partitions due to its potential for thermal comfort. These results indicate that the sheets possess a high potential for sustainable use since they contain raw products from renewable sources, as in the case of castor for the resin and the açaí stone for the reinforcement, mitigating the açaí environmental waste footprint as well as the one for the prepolymer, which accounts for only 7,5% of the sheet composition. The conclusion is that the sheets provide an important environmental benefit, mitigating residues and promoting thermal comfort in housing as well as indicating new valuation elements for açaí, integrating knowledge from Civil Construction, Architecture and Agrometeorology in accord with the public policies for sustainable cities in the Amazon. / A capital do Amazonas está situada em uma zona bioclimática cuja ventilação cruzada e uso de condicionador de ar são estratégias necessárias para se atingir a zona de conforto. Em Manaus, o desconforto térmico oriundo de altas temperaturas e da umidade relativa do ar está presente na maior parte do ano. Ao avaliar áreas urbanas construídas, em termos de envoltória do edifício, a cobertura costuma ser uma das principais responsáveis pelo ganho de cargas térmicas, necessitando de estratégias de projeto que contemplem elementos capazes de atenuar o calor. Em adição a esses atenuantes térmicos apresenta-se como oportunidade de negócio na construção civil estratégias eco-alternativas a partir de resíduos agroindustriais com potencial de uso como material sustentável, a exemplo dos caroços de açaí que são descartados em cidades como Belém e Manaus. O objetivo neste trabalho foi avaliar compósitos poliméricos com resina bicomponente à base de óleo de mamona e reforçados com partículas de caroço do açaí para mitigação de efeitos térmicos em habitações na Amazônia. Para a realização desta pesquisa foram levantados dados de oferta de resíduos, e posterior coleta de materiais em mini-beneficiadoras para a realização das caracterizações físicas, morfológicas e químicas nos caroços triturados, além de físicas, mecânicas e termográficas nos compósitos. Os resultados evidenciaram que somente em 2015 foram produzidas mais de 13 mil toneladas de açaí no Amazonas, sendo que o caroço representa cerca de 80% do fruto descartado como lixo. Pesquisas apontam que o resíduo orgânico de açaí não possui valor agregado, sendo geralmente destinado para a queima em fornos ou para produção de adubo. O processamento para produção das placas iniciou-se com a secagem dos caroços, tratamento em estufa para posterior trituração em moinho de facas e peneiramento em 5 tipos de peneiras para testes de granulometria. Os compósitos foram produzidos com base em um delineamento experimental com ponto central (2²+1), variando-se as porcentagens de resina: 10, 12,5 e 15%. Deste modo, obteve-se 5 tipos de placas, denominadas Grossa 15%, Grossa 10%, Misturadas 12,5%, Média 15% e Média 10%. Placas ou painéis do tipo Grossa 15% apresentaram melhores resultados de inchamento e absorção de água, itens importantes em relação às variações dimensionais dos painéis. Os resultados termográficos também apontaram esse tipo de placa como a mais indicada para o uso em forros devido à sua característica refletiva e seu potencial para o conforto térmico. Esses resultados indicam ainda que as placas possuem alto potencial de uso sustentável por conter matéria prima de fontes renováveis como no caso da mamona para a resina e do caroço de açaí como reforço, mitigando a “pegada de lixo” ambiental do açaí, bem como do pré-polímero que é utilizado somente em 7,5% da composição da placa. Conclui-se que as placas podem apresentar um benefício ambiental, mitigando resíduos e promovendo conforto térmico em habitações além de apontar novos elementos de valoração para o açaí, integrando conhecimentos da construção civil, arquitetura e agrometeorologia em consonância com políticas públicas de cidades sustentáveis na Amazônia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/5494 |
| Date | 15 December 2016 |
| Creators | Barbosa, Andrezza de Melo |
| Contributors | Giacon, Virginia Mansanares, Martorano, Lucieta Guerreiro, Vasconcelos, Raimunndo Pereira de, Vianez, Bazílio Franco |
| 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 | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -4932452322319808531, 600, 500, -5930111888266832212 |
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