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Mecânica da fratura aplicada ao desenvolvimento de compósitos não convencionais extrudados com reforço de fibras celulósicas e sintéticas

Processo: 09/17293-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de setembro de 2010 - 31 de agosto de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
Pesquisador responsável:Sérgio Francisco dos Santos
Beneficiário:Sérgio Francisco dos Santos
Instituição-sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):11/19434-5 - Avaliação de adições minerais argilominerais e agroindustriais para compósitos cimentícios, BP.IC
10/16524-0 - Mecânica da fratura aplicada ao desenvolvimento de compósitos não convencionais extrudados com reforço de fibras celulósicas e sintéticas, BP.JP
Assunto(s):Materiais de construção  Mecânica da fratura  Fibras vegetais  Asbestos  Fibras artificiais 

Resumo

Os componentes construtivos de construção civil reforçados com fibras celulósicas e sintéticas têm destacada importância tecnológica, em razão do seu menor custo frente a outras soluções construtivas convencionais para coberturas e outras aplicações em edifícios comerciais e rurais. Para viabilizar as fibras celulósicas como matérias-primas para a construção civil, busca-se trabalhar com a relação entre processamento, propriedades mecânicas e microestrutura, por meio da utilização de técnicas adequadas e tratamentos relativamente simples e de outras soluções técnicas para solução de diversos problemas relevantes existentes na tecnologia de fibrocimento. O objetivo desta pesquisa é aplicar os conceitos da mecânica da fratura para o aprimoramento do desempenho microestrutural de fibrocimento com reforço híbrido de fibras celulósicas e sintéticas, para aplicações comerciais em ambiente externo ou interno. Busca-se desse modo implantar uma nova linha de pesquisa para compreender as interações químicas e físicas entre fibras e matrizes cimentícias, a zona de transição entre as fases e os mecanismos de degradação envolvidos. Esta abordagem deverá contribuir para superar as dificuldades que ainda se defronta a produção em escala industrial de fibrocimento no Brasil e outros países emergentes. Serão, para isso, utilizadas adições minerais, nanopartículas de sílica coloidal e processo de extrusão para fabricação dos compósitos. A mecânica da fratura será usada para estudar o efeito dessas variáveis sobre a microestrutura e o comportamento mecânico dos fibrocimentos para alcançar a modelagem do comportamento destes materiais compósitos tanto na idade precoce como após exposição as variações ambientais. (AU)

Publicações científicas (13)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ROSSIGNOLO, JOAO ADRIANO; RODRIGUES, MICHELLE SANTOS; FRIAS, MOISES; SANTOS, SERGIO FRANCISCO; SAVASTANO JUNIOR, HOLMER. Improved interfacial transition zone between aggregate-cementitious matrix by addition sugarcane industrial ash. CEMENT & CONCRETE COMPOSITES, v. 80, p. 157-167, JUL 2017. Citações Web of Science: 7.
FRIAS, MOISES; RODRIGUEZ, OLGA; SANCHEZ DE ROJAS, MA ISABEL; VILLAR-COCINA, ERNESTO; RODRIGUES, MICHELLE S.; SAVASTANO JUNIOR, HOLMER. Advances on the development of ternary cements elaborated with biomass ashes coming from different activation process. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, v. 136, p. 73-80, APR 1 2017. Citações Web of Science: 6.
CORREIA, VIVIANE DA COSTA; DOS SANTOS, VALDEMIR; SAIN, MOHINI; SANTOS, SERGIO FRANCISCO; LEAO, ALCIDES LOPES; SAVASTANO JUNIOR, HOLMER. Grinding process for the production of nanofibrillated cellulose based on unbleached and bleached bamboo organosolv pulp. Cellulose, v. 23, n. 5, p. 2971-2987, OCT 2016. Citações Web of Science: 19.
NAKANISHI, ERIKA Y.; FRIAS, MOISES; SANTOS, SERGIO F.; RODRIGUES, MICHELLE S.; DE LA VILLA, RAQUEL VIGIL; RODRIGUEZ, OLGA; SAVASTANO JUNIOR, HOLMER. Investigating the possible usage of elephant grass ash to manufacture the eco-friendly binary cements. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 116, p. 236-243, MAR 10 2016. Citações Web of Science: 11.
BARRA, B. N.; SANTOS, S. F.; BERGO, P. V. A.; ALVES, JR., C.; GHAVAMI, K.; SAVASTANO, JR., H. Residual sisal fibers treated by methane cold plasma discharge for potential application in cement based material. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 77, p. 691-702, DEC 23 2015. Citações Web of Science: 15.
SANTOS, SERGIO F.; SCHMIDT, RENE; ALMEIDA, ALESSANDRA E. F. S.; TONOLI, GUSTAVO H. D.; SAVASTANO, JR., HOLMER. Supercritical carbonation treatment on extruded fibre-cement reinforced with vegetable fibres. CEMENT & CONCRETE COMPOSITES, v. 56, p. 84-94, FEB 2015. Citações Web of Science: 33.
SANTOS, S. F.; TONOLI, G. H. D.; MEJIA, J. E. B.; FIORELLI, J.; SAVASTANO, JR., H. Non-conventional cement-based composites reinforced with vegetable fibers: A review of strategies to improve durability. MATERIALES DE CONSTRUCCION, v. 65, n. 317 2015. Citações Web of Science: 18.
NAKANISHI, ERIKA Y.; FRIAS, MOISES; MARTINEZ-RAMIREZ, SAGRARIO; SANTOS, SERGIO F.; RODRIGUES, MICHELLE S.; RODRIGUEZ, OLGA; SAVASTANO, JR., HOLMER. Characterization and properties of elephant grass ashes as supplementary cementing material in pozzolan/Ca(OH)(2) pastes. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, v. 73, p. 391-398, DEC 30 2014. Citações Web of Science: 22.
CORREIA, VIVIANE DA COSTA; SANTOS, SERGIO FRANCISCO; MARMOL, GONZALO; DA SILVA CURVELO, ANTONIO APRIGIO; SAVASTANO, JR., HOLMER. Potential of bamboo organosolv pulp as a reinforcing element in fiber-cement materials. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, v. 72, p. 65-71, DEC 15 2014. Citações Web of Science: 19.
SANTOS, SERGIO FRANCISCO; RODRIGUES, JOSE DE ANCHIETA; DENZIN TONOLI, GUSTAVO HENRIQUE; FEUZICANA DE SOUZA ALMEIDA, ALESSANDRA ETUKO; SAVASTANO, JR., HOLMER. Effect of colloidal silica on the mechanical properties of fiber-cement reinforced with cellulosic fibers. Journal of Materials Science, v. 49, n. 21, p. 7497-7506, NOV 2014. Citações Web of Science: 12.
ERIKA Y. NAKANISHI; ERNESTO VILLAR-COCIÑA; SÉRGIO F. SANTOS; MICHELLE S. RODRIGUES; PEDRO S. PINTO; HOLMER SAVASTANO JUNIOR. Tratamentos térmico e químico para remoção de óxidos alcalinos de cinzas de capim elefante. Química Nova, v. 37, n. 5, p. 766-769, Jun. 2014.
JACOBSEN, JOHAN; RODRIGUES, MICHELLE SANTOS; TELLING, MARK T. F.; BERALDO, ANTONIO LUDOVICO; SANTOS, SERGIO FRANCISCO; ALDRIDGE, LAURENCE P.; BORDALLO, HELOISA N. Nano-scale hydrogen-bond network improves the durability of greener cements. SCIENTIFIC REPORTS, v. 3, SEP 16 2013. Citações Web of Science: 28.
ALMEIDA, A. E. F. S.; TONOLI, G. H. D.; SANTOS, S. F.; SAVASTANO, JR., H. Improved durability of vegetable fiber reinforced cement composite subject to accelerated carbonation at early age. CEMENT & CONCRETE COMPOSITES, v. 42, p. 49-58, SEP 2013. Citações Web of Science: 47.

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