Performance e durabilidade de compósitos cimentícios híbridos reforçados com fibras vegetais nas escalas micro e nanométrica

• Processo: 18/00519-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
• Pesquisador responsável: Holmer Savastano Junior
• Beneficiário: Viviane da Costa Correia
• Supervisor: Mònica Ardanuy Raso
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Espanha
• Vinculado à bolsa: 15/21079-0 - Obtenção de celulose nanofibrilada de bambu e seu potencial como reforço para matrizes frágeis, BP.PD
• Assunto(s): Materiais de construção Engenharia de materiais Durabilidade Cimento Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cellulosic pulp | cementitious composites | durability | hybrid reinforcement | nanofibrillated cellulose | Materiais de Construção e Engenharia de Materiais

Resumo

A celulose nanofibrilada obtida a partir de recursos naturais, disponíveis e renováveis possui alto potencial para ser utilizada como reforço de matrizes cimentícias devido a sua elevada área de superfície específica, o que melhora consideravelmente a adesão com as partículas de cimento. Quando incorporada junto com as microfibras da polpa, a ancoragem mecânica da celulose nanofibrilada com a matriz junto ao maior comprimento das fibras da polpa apresentam potencial para produzir um material cimentício reforçado nas escalas micro e nanométrica, resultando assim em um material com elevada resistência mecânica e tenacidade. No entanto, o uso de reforços nanométricos em materiais cimentícios não está estabelecido e não há consenso na literatura sobre o teor ideal de nanoreforços a ser utilizado para melhorar o desempenho e a durabilidade dos compósitos cimentícios. Com isso, esse projeto de pesquisa propõe o estudo da cinética de hidratação de pastas de cimento contendo diferentes teores de celulose nanofibrilada; o estudo do efeito de reforços híbridos na microestrutura e no desempenho mecânico dos compósitos com diferentes teores de reforço nas escalas micro e nanométrica; e o estudo da degradação da polpa e da celulose nanofibrilada após a imersão dessas fibras em solução alcalina. Os compósitos serão produzidos pelo processo de sucção e prensagem e posteriormente serão submetidos ao teste de envelhecimento acelerado. Os testes físico, mecânico e microestrutural serão realizados para a avaliação do efeito do reforço híbrido no desempenho e na durabilidade dos compósitos. Como resultado desse estudo espera-se demonstrar a viabilidade da aplicação de reforços híbridos nas escalas micro e nanométricas para o desenvolvimento de compósitos de cimento com propriedades mecânicas melhoradas para aplicação na indústria de construção civil. (AU)

Publicações científicas

(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)

CORREIA, VIVIANE DA COSTA; ARDANUY, MONICA; CLARAMUNT, JOSEP; SAVASTANO JR, HOLMER. Assessment of chemical and mechanical behavior of bamboo pulp and nanofibrillated cellulose exposed to alkaline environments. Cellulose, v. 26, n. 17, p. 9269-9285, NOV 2019. (15/21079-0, 18/00519-0)