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Características mecânicas fundamentais de compósitos não convencionais com reforço de fibras celulósicas e sintéticas: contribuição para materiais construtivos sustentáveis

Processo: 09/10614-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2010 - 31 de julho de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
Pesquisador responsável:Holmer Savastano Junior
Beneficiário:Holmer Savastano Junior
Instituição-sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
Assunto(s):Resíduos industriais  Nanopartículas  Dióxido de silício  Materiais compósitos de fibras 

Resumo

No Brasil, tem sido estimulado a investigação e desenvolvimento de atividades, utilizando laboratórios acadêmicos e industriais para promover o avanço no conhecimento sobre tópicos relacionados à produção de bio-etanol. No entanto, os resíduos gerados pela agro-indústria brasileira, particularmente as cinzas de bagaço de cana-de-açúcar representam uma potencial fonte de matérias-primas que poderiam ser incorporadas as matrizes de cimento, para fabricar materiais de construção sustentáveis. Além disso, componentes construtivos de construção civil reforçados com fibras celulósicas 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. No entanto, para viabilizar os resíduos agroindustriais e 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 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 compreender e modificar 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 cimento amianto no Brasil e outros países emergentes. Serão, para isso, utilizados tratamentos prévios das polpas celulósicas, adições de cinzas pozolânicas a partir do bagaço da cana-de-açúcar, nanopartículas de sílica coloidal, e processo de extrusão para fabricação dos compósitos. Será estudado o efeito dessas variáveis sobre a microestrutura e o comportamento mecânico fundamental dos fibrocimentos para alcançar a modelagem do comportamento destes materiais compósitos tanto na idade precoce como após exposição as variações ambientais. (AU)

Publicações científicas (5)
(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)
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.
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.
DENZIN TONOLI, GUSTAVO HENRIQUE; MENDES, RAFAEL F.; SIQUEIRA, GILBERTO; BRAS, JULIEN; BELGACEM, MOHAMED N.; SAVASTANO, JR., HOLMER. Isocyanate-treated cellulose pulp and its effect on the alkali resistance and performance of fiber cement composites. HOLZFORSCHUNG, v. 67, n. 8, p. 853-861, DEC 2013. Citações Web of Science: 16.

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