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Título: Painéis de cimento Portland produzidos com fibra de mesocarpo do açaí
Autores: OLIVEIRA, Dhimitrius Neves Paraguassú Smith de
Lattes do Autor: http://lattes.cnpq.br/6584054918308207
Orientador: BUFALINO, Lina
Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1775021506836485
Tipo de Documento: Dissertação
Citação: OLIVEIRA, Dhimitrius Neves Paraguassú Smith de. Painéis de cimento Portland produzidos com fibra de mesocarpo do açaí. Orientadora: Lina Bufalino; Coorientadores: Tiago Marcolino de Souza, Nilson dos Santos Ferreira. 2019. 78 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) – Departamento de Pós-Graduação, Universidade Federal do Amapá, Macapá, 2019. Disponível em: http://repositorio.unifap.br:80/jspui/handle/123456789/392. Acesso em:.
Resumo: Na Amazônia, o resíduo do açaí é uma biomassa abundante que apresenta fibras superficiais, cujo potencial para a produção de painéis aglomerados de cimento pode ser estudado. Em caso de incompatibilidade química com o cimento, as fibras podem ter sua estrutura química modificada para melhorar a qualidade do produto. O trabalho procura investigar a compatibilidade entre cimento Portland e fibras do mesocarpo da semente do açaí nas condições in natura e submetidas a pré-tratamentos físicos e químicos para aplicação como reforço em painéis aglomerados de cimento do tipo CBPB’s. Foram realizados tratamentos térmicos em mufla de 180°C, 200°C e 220°C, com água quente (90°C), água fria (21°C), tratamento alcalino duas vezes, tratamento alcalino duas vezes e branqueamento uma e duas vezes. A caracterização das fibras foi realizada utilizando-se de difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) para análise de morfologia e medição de pH em água deionizada. A análise da compatibilidade entre cimento e fibras foi realizada por calorimetria, difração de raios X e ensaios mecânicos. Painéis produzidos com as fibras in natura foram caracterizados por absorção de água (AA) e inchamento em espessura (IE), após 2 e 24 horas de imersão em água, densidade aparente (DA) e módulo de elasticidade (MOE) e módulo de ruptura (MOR) em flexão estática. Com exceção dos tratamentos em água fria e térmicos, demais tratamentos aumentaram o índice de cristalinidade das fibras in natura de 27,93% para até 57,42% (fibras branqueadas). As fibras in natura são cilíndricas, com aproximadamente 210,4μm de diâmetro e canais de pontoações nas superfícies, sendo o diâmetro alterado pelos tratamentos químicos. O desaparecimento do pico das hemiceluloses foi verificado apenas para tratamentos químicos. As pastas de cimento com fibras apresentaram temperatura de reação inferior em relação à pasta de cimento sem adição de fibras, mas foi verificada baixa taxa de inibição das fibras do açaí para todos as condições, inclusive in natura. Os difratogramas das pastas demonstram que a fibra in natura ocasiona atraso na formação da fase portlandita, entretanto esse tratamento apresenta maior pico referente à formação dessa fase após 28 dias. Nos ensaios de compressão dos cilindros, as fibras in natura resultaram em resistência média superior em relação às fibras tratadas. Concluiu-se que a morfologia e química das fibras de açaí podem ser modificadas de forma vantajosa pelos tratamentos químicos e físicos propostos. Entretanto, estes não resultam em melhor compatibilidade química com o cimento, de forma que a fibra pode ser aplicada na condição in natura para a produção dos painéis. A fibra do mesocarpo do açaí tem grande potencial para produção de painéis CBPB considerando sua baixa inibição sobre a cura do cimento, mas as variáveis do processo de produção propostas neste trabalho devem ser ajustadas para que os painéis atinjam, além das físicas, propriedades mecânicas similares à painéis CBPB comerciais
Abstract: In the Amazon, the açaí residue is an abundant biomass that presents superficial fibers, whose potential for the production of agglomerated cement panels can be studied. In case of chemical incompatibility with the cement, the fibers may have their chemical structure modified to improve the quality of the product. This work investigates the compatibility between Portland cement and açaí seed mesocarp fibers under in natura conditions and submitted to physical and chemical pre-treatments for application as reinforcement in CBPB-type agglomerated cement panels. Treatments were performed in a muffle of 180 ° C, 200 ° C and 220 ° C, with hot water (90 ° C), cold water (21 ° C), alkaline treatment twice, alkaline treatment twice and bleaching one and two times. The fiber characterization was performed using X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) for analysis of morphology and pH measurement in deionized water. The analysis of the compatibility between cement and fibers was performed by calorimetry, X-ray diffraction and mechanical tests. Panels produced with in natura fibers were characterized by water absorption (AA) and swelling in thickness (IE) after 2 and 24 hours of immersion in water, apparent density (DA) and modulus of elasticity (MOE) and modulus of rupture (MOR) in static bending. With the exception of cold and thermal water treatments, other treatments increased the crystallinity index of the in natura fibers from 27.93% to up to 57.42% (bleached fibers). In natura fibers are cylindrical, with approximately 210.4μm of diameter and channels of points in the surfaces, being the diameter altered by the chemical treatments. The disappearance of the hemicelluloses peak was verified only for chemical treatments. The fiber cement pastes had a lower reaction temperature than cement paste without fiber addition, but a low inhibition rate of açaí fibers was observed for all conditions, including in natura. The diffractograms of the pulps show that the in natura fiber causes delay in the formation of the portlandite phase, however this treatment presents a higher peak referring to the formation of this phase after 28 days. In the compression tests of the cylinders, in natura fibers resulted in superior average resistance with respect to the treated fibers. It was concluded that the morphology and chemistry of açaí fibers could be advantageously modified by the proposed chemical and physical treatments. However, these do not result in better chemical compatibility with the cement, so that the fiber can be applied in the in natura condition for the production of the panels. The açaí mesocarp fiber has great potential for the production of CBPB panels considering its low inhibition on cement cure, but the variables of the production process proposed in this work should be adjusted so that the panels reach, in addition to the physical, similar mechanical properties commercial CBPB panels
Palavras-chave: Cimento Portland
Fibras naturais
Fibra de açaí
Área do conhecimento: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
Editor: UNIFAP - Universidade Federal do Amapá
País da Instituição: Brasil
Fonte do Documento: 1 CD-ROM
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais - PPGCA

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