Tratamento preservativo e modificação química do bambu para fins estruturais

Autor(es)

Christian Gauss

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Pirassununga.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Zootecnica e Engenharia de Alimentos (FZE/BT)
• Data de defesa: 2020-02-10

Membros da banca

Holmer Savastano Junior; Juliana Cortez Barbosa; Normando Perazzo Barbosa; Khosrow Ghavami; Kent Alexander Harries

• Orientador: Holmer Savastano Junior

Resumo

Os materiais à base de bambu estão na caixa de ferramentas de práticas sustentáveis e têm um alto potencial para o desenvolvimento e a expansão de novos produtos na indústria da construção. Embora inúmeras vantagens sejam atribuídas ao bambu, existem vários problemas relacionados ao seu uso que devem ser resolvidos e mitigados. Sem tratamento adequado, os materiais de bambu não resistem a uma longa vida útil. Os procedimentos de tratamento são bem conhecidos, para os quais diversos métodos e soluções preservativas podem ser utilizados, dependendo da aplicação final, logística, condição do material e acessibilidade. No entanto, informações básicas sobre o tratamento químico do bambu em termos de tratabilidade, controle de qualidade e o efeito nas propriedades físico-mecânicas e o desenvolvimento de soluções menos perigosas são tópicos pouco explorados. Portanto, esta tese de doutorado foi dividida em duas partes/objetivos principais: avaliação de tratamentos convencionais para bambu e o uso de métodos de preservação alternativos baseados em modificação química e polimerização in-situ. Na primeira parte, preservativos convencionais foram aplicados no tratamento dos bambus Dendrocalamus. asper e Phyllostachys edulis e analisados sob o ponto de vista de aspectos de qualidade. Métodos analíticos para avaliação da tratabilidade, como penetração e retenção, foram utilizados para o bambu tratado com octaborato de sódio tetrahidratado (OST) e cromato de cobre cromatado (CCB). Testes mecânicos, físicos e químicos foram amplamente utilizados para caracterizar amostras tratadas e os efeitos dos preservativos nas propriedades mecânicas foram investigados. Adicionalmente, o bambu roliço foi objeto de caracterização mecânica detalhada por meio de análise de deformação por correlação de imagem digital. Os resultados obtidos resultaram em recomendações para futuras normas para ensaios de bambu e na observação do efeito local do nó em compressão, cisalhamento, tração e flexão. Ademais, os tratamentos investigados não mostraram efeitos prejudiciais sobre as propriedades mecânicas, especialmente o tratamento com OST, que resulta em uma melhora na resistência do bambu. Diretrizes para tratamento pelo método de imersão usando OST também foram apresentadas como uma proposta para melhorar a qualidade da produção do bambu tratado. Na segunda parte desta tese, seguindo o objetivo de melhorar as propriedades gerais do bambu, foram testados tratamentos alternativos à base de ácido cítrico e tanino em combinação com compostos de boro. Amostras quimicamente modificadas com ácido cítrico apresentaram considerável melhora na estabilidade dimensional e diminuição da absorção de água como consequência de um processo de esterificação. No entanto, a modificação aumentou a fragilidade do bambu, reduzindo especialmente a resistência à flexão. O uso de tanino/hexamina/boro polimerizado apresentou resultados positivos nas propriedades gerais do bambu, aumentando as resistências à compressão e à tração na flexão e a resistência à degradação por fungos mesmo após a lixiviação. Embora o OST tenha sido eficaz para melhorar a resistência à decomposição de fungos, a lixiviação severa diminuiu completamente sua atividade fungicida. Contudo, por meio de análises termogravimétricas, as amostras tratadas com boro exibiram melhor estabilidade térmica. Em geral, o bambu é um material fascinante. No entanto, embora seja possível obter um tratamento satisfatório, é mais difícil de ser tratado e caracterizado do que a madeira. Para superar esses problemas, são necessárias mais pesquisas em métodos de caracterização e tratamento para melhor entendimento e uso desse abundante e versátil material. (AU)

• Processo FAPESP: 16/26022-9 - Tratamento preservativo e modificação química do bambu para fins estruturais
• Beneficiário: Christian Gauss
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado