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AVALIAÇÃO DA DURABILIDADE DE COMPÓSITOS CIMENTO-PARTÍCULAS DE

PÓ DE COCO PRODUZIDOS POR DIFERENTES PROCESSAMENTOS

R. S. Santana1 , J. A. R. Vieira1, G. A. M. Brasileiro1,2 , L. S. Barreto1 Av. Marechal Rondon, S/N, CEP 49100-000, São Cristóvão, Sergipe, Brasil

e-mail: [email protected] 1 Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais,

Universidade Federal de Sergipe - UFS 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe – IFS

RESUMO

O trabalho tem como objetivo aprimorar os estudos sobre a utilização de compósitos

cimentícios de fibras vegetais em matrizes a base de cimento Portland, através de

alterações no processamento dos compósitos cimento-materiais lignocelulósicos para

melhorar o desempenho e a durabilidade. O material vegetal foram as partículas de pó

de coco e dois tipos de processamentos foram utilizados para a produção dos

compósitos cimento-pó de coco: a) tratamento das partículas de pó de coco com

soluções de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] e carbonato de sódio (Na2CO3) sem

posterior lavagem e b) incorporação das duas soluções como aditivos aceleradores da

pega. Foram produzidos corpos de prova de 40 x 40 x 40 mm para ensaio de

resistência à compressão e de 20 x 20 x 80 mm para ensaio de flexão em três pontos e

ensaios físicos (densidade e porosidade aparentes e absorção de água por imersão).

Para avaliar a durabilidade, os corpos de prova para flexão foram submetidos ao

envelhecimento natural ao ar livre e em laboratório. Os resultados mostram alterações

no desempenho dos corpos-de-prova com o envelhecimento. Após um ano, os

compósitos com os dois tipos de processamento tiveram valores de módulo de ruptura

(MOR) superiores (4,36 ± 0,38 MPa) aos valores de 28 dias (1,68 ± 0,09 MPa),

enquanto que os compósitos com pó de coco in natura apresentaram uma redução no

MOR (3,02 ± 0,38 MPa e 4,23 ± 0,26 MPa, respectivamente).

Palavras-chaves: compósitos cimentícios com partículas de pó de coco,

desempenho, durabilidade, envelhecimento, propriedades mecânicas e físicas.

21º CBECIMAT - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais09 a 13 de Novembro de 2014, Cuiabá, MT, Brasil

2602

INTRODUÇÃO

Os materiais lignocelulósicos possuem substâncias inibidoras à reação de

hidratação do cimento, como a hemicelulose, os carboidratos, os açúcares e os

componentes fenólicos. O principal efeito inibitório sobre o cimento é o atraso no

processo de cura(1).

A literatura apresenta diversas estratégias de processamentos dos compósitos

cimentícios com resíduos lignocelulósicos(2). A melhoria da compatibilidade entre

cimento e material lignocelulósico pode ser obtida por meio de tratamentos

realizados nas partículas/fibras vegetais com a finalidade de reduzir a presença de

substâncias inibidoras da reação de hidratação(3,4). Além disso, a eficiência dos

compósitos cimentícios com material lignocelulósico depende principalmente da

capacidade de transferência de tensão entre fibra/partícula e a matriz(5).

Para o desenvolvimento de novos materiais de construção, algumas condições

básicas devem ser atendidas, como: economia, viabilidade, segurança,

trabalhabilidade e principalmente durabilidade(6). Assim, estudos para estimativa da

vida útil do material devem ser realizados antes da sua inserção no mercado.

Para a avaliação da durabilidade são empregados métodos que expõem o novo

material a condições a que será submetido durante sua vida útil, a fim de avaliar a

degradação. Os métodos podem ser ensaios de envelhecimento natural e

envelhecimento acelerado para fornecer resultados em menor intervalo de tempo. As

propriedades mecânicas e propriedades físicas, antes e após o envelhecimento, são

utilizadas para mensurar o desempenho e avaliar a durabilidade. Melhorar a

durabilidade dos compósitos cimentícios com materiais lignocelulósicos continua sendo

um desafio. Há evidências de que os materiais vegetais sofrem alterações no seu

desempenho mecânico, em conjunto com a matriz, dependendo da idade do compósito

e das condições de exposição(7,8).

O objetivo geral do trabalho foi aprimorar os estudos de compósitos cimentícios

com partículas de pó de coco, através da avaliação da durabilidade desses

compósitos produzidos por diferentes processamentos, utilizando o processo de

envelhecimento natural.

MATERIAIS E MÉTODOS

Na produção dos compósitos, foi utilizada uma amostra de pó de coco in natura


2603

na granulometria “como recebida”, obtida na empresa Indufibras Indústria de Fibras

Ltda., que foi deixada secar ao ar por três semanas; depois, foi colocada na estufa

a 65 ± 5ºC por 24 horas. O cimento utilizado foi o cimento Portland composto

resistente a sulfatos, CP II–Z–32 RS, da Votorantim.

Os compósitos foram produzidos, constituídos de matriz cimentícia, pasta de

cimento, e como material particulado, as partículas de pó de coco, com traço em

massa 1:0,10 (cimento/pó de coco) e fator água cimento (a/c) igual a 0,75.

Dois tipos de processamentos foram adotados para a produção dos

compósitos: a) adição de partículas de pó de coco in natura e tratadas e; b) adição

de partículas de pó de coco in natura e como água de amassamento foram utilizadas

soluções de Ca(OH)2 e de Na2CO3.

PROCESSAMENTO DOS COMPÓSITOS Em um tipo de processamento dos compósitos, as partículas de pó de coco

foram previamente tratadas quimicamente – foram imersas nas soluções de

tratamento por 48 horas: solução de carbonato de sódio, Na2CO3, concentração 0,1

mol/L, pH 11,4 e solução de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, concentração 2,5.10-2

mol/L, pH 13. Posteriormente foram secas em estufa a 65 ± 5ºC por 48 horas, sem

posterior lavagem, diferentemente do realizado por Brasileiro(9), que utilizou a

lavagem para remoção das substâncias liberadas pelos tratamentos químicos.

No outro tipo de processamento dos compósitos, as duas soluções foram

utilizadas como aditivos aceleradores de pega nos compósitos com partículas de pó

de coco in natura.

Assim, os compósitos produzidos foram: CCCN – compósito cimento-partículas

de pó de coco in natura; CCCCH* – compósito cimento-partículas de pó de coco

tratadas com Ca(OH)2, não lavadas; CCCNC* – compósito cimento-partículas de pó

de coco tratadas com Na2CO3, não lavadas; CCCN + CH – compósito cimento-

partículas de pó de coco + solução de Ca(OH)2, utilizada como água de

amassamento; CCCN + NC – compósito cimento-partículas de pó de coco + solução

de Na2CO3, utilizada como agua de amassamento.

Os materiais foram misturados a seco, cimento e pó de coco, numa

argamassadeira de laboratório. Foi adicionada água deionizada ou as soluções

substitutas. Para a produção dos corpos de prova, foram utilizados moldes de inox de

40 x 40 x 40 mm³ e 20 x 20 x 80 mm³. Uma mesa vibratória foi utilizada para o


2604

adensamento dos moldes, que foram cobertos por uma placa de vidro. Os

compósitos foram mantidos por 24 h no ambiente de laboratório a 23 ± 2 °C e depois

após desmoldados e imersos na cura em água deionizada até 28 dias. Corpos de

prova de pasta de cimento (CP), com a/c = 0,30, também foram produzidos.

ENVELHECIMENTO NATURAL O envelhecimento natural foi realizado de duas formas: a) interno – mantendo-

se os corpos-de-prova em ambiente interno ao laboratório com temperatura entre

23 ± 2ºC; b) externo – expondo-os à intempérie, ao ar livre, em bancada com

inclinação de 30% com a horizontal, voltados para o norte magnético, de forma a

maximizar a incidência de raios solares. Após a cura, os corpos foram expostos ao

envelhecimento natural por 2, 6 e 12 meses.

CARACTERIZAÇÃO DOS COMPÓSITOS Após completar cada idade, os compósitos foram submetidos a ensaios.

Foram realizados os ensaios mecânicos utilizando a máquina universal de ensaios

INSTRON, modelo 3367. O ensaio de resistência à compressão (RC) utilizou célula

de carga de 30 kN com velocidade de 1,0 mm/min de aplicação da carga. O ensaio

de resistência à tração na flexão em três pontos foi configurado usando uma célula

de carga de 5 kN com velocidade de 0,5 mm/min de aplicação da carga. A

tenacidade ou energia específica foi definida como sendo a energia absorvida

durante o ensaio de flexão, dividida pela área da seção transversal do corpo-de-

prova. Para avaliar os compósitos, quantos as propriedades físicas, densidade

aparente (DA), absorção de água (AA) e porosidade aparente (PA) foram

determinadas com base nos procedimentos da NBR 9778(10).

Foram realizadas análises de difração de raios-X (DRX) utilizando um

difratômetro SHIMADZU, operando em modo de varredura, com radiação de Cu-Kα

(λ=1,5418 Ǻ). A velocidade de varredura foi 5º/min em 2Ө, entre 5º e 75º. A

identificação das fases minerais foi realizada por comparação dos difratogramas de

raios-X das amostras com as fichas-padrão do banco de dados do Joint Committee

On Powder Diffraction Standards-International Center For Diffraction Data (JCPDS-

ICDD).


2605

RESULTADOS E DISCUSSÃO O desempenho dos compósitos aos 28 dias pode ser observado nos resultados

para a resistência à compressão (RC), Fig.1. Não há como comparar os valores de

RC da pasta de cimento, CP, com os valores para os compósitos cimento-pó de coco.

CP

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN +

CH

CCCN +

NC

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Re

sis

tên

cia

a c

om

pre

ssa

o (

MP

a)

Fig.1 – Resultados de resistência à compressão aos 28 dias para a pasta de cimento e compósitos cimento-pó de coco.

A baixa densidade aparente das partículas de pó de coco (em torno de

0,10 g/cm3) é uma indicação da presença de um grande volume de vazios e de uma

elevada porosidade. Portanto, a adição das partículas vegetais reduz a densidade

aparente (DA) e aumenta a porosidade aparente (PA) desses compósitos, conforme

Fig.2, reduzindo assim suas propriedades mecânicas, uma vez que a resistência é

inversamente proporcional à porosidade.

Os compósitos cimento-pó de coco processados com adição de partículas

tratadas e não lavadas (CCCCH* e CCCNC*) ou com adição de partículas de pó de

coco in natura com incorporação de solução de aditivo (CCCN+CH e CCCN+NC)

apresentaram uma menor taxa de absorção de água (AA), quando comparados ao

compósito in natura aos 28 dias. Em geral, tal comportamento se manteve após

6 meses e 1 ano de exposição ao envelhecimento. Para os compósitos

envelhecidos no ambiente de laboratório (interno) não foram percebidas mudanças

significativas nos valores de AA em todos os compósitos, quando comparados com

as amostras de 28 dias. Entretanto, o envelhecimento ao ar livre (externo) mostrou

redução nos valores de AA.

Aos 28 dias, quanto à densidade aparente (DA), os compósitos cimento-pó de

coco processados foram mais densos que o compósito-cimento-pó de coco in natura

(CCCN).


2606

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Ab

so

rça

o d

e A

gu

a (

%)

28 dias

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

De

nsid

ad

e A

pa

ren

te (

g/c

m3)

28 dias

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Po

rosid

ad

e A

pa

ren

te (

%)

28 dias

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano interno

Fig.2 – Propriedades físicas da pasta de cimento, a) DA, b) PA e c) AA aos 28 dias e efeito das idades de envelhecimento natural externo e interno e efeito do tipo de processamento do compósito cimento-pó de coco aos 28 dias e das idades do envelhecimento natural externo e interno nas propriedades físicas, d) AA, e) DA e f) PA.

a) b) c)

d)

e)

f)


2607

Após um ano de exposição ao envelhecimento ao ar livre, CCCNC* e

CCCN+CH, apresentaram um maior acréscimo no valor de DA, comparado com

CCCN na mesma idade. Entretanto, para o envelhecimento interno não houve

alterações significativas com a evolução da exposição.

Aos 28 dias, todos os compósitos tiveram um comportamento semelhante

quanto à porosidade aparente (PA). Com a evolução do envelhecimento interno,

observou-se uma redução da PA nos compósitos com pó de coco tratado com

solução de Na2CO3 (CCCNC*). O envelhecimento externo, inicialmente aos

2 meses, mostrou uma redução da PA para todos os compósitos, principalmente

para os compósitos cimento-pó de coco processados. Com a continuação do

processo de envelhecimento ao ar livre, houve um aumento da porosidade, mas que

continuou menor do que aos 28 dias para todos os compósitos.

O fenômeno de carbonatação é potencializado devido à alta porosidade desses

compósitos, nos quais o CO2 penetra na matriz e forma o carbonato de cálcio, CaCO3,

que preenche os poros no interior do material. Esse efeito foi observado por Silva(11)

em que, aos 3 meses de envelhecimento natural, os compósitos já estavam

totalmente carbonatados. Brasileiro(9) também mostrou que, aos 4 meses de

envelhecimento ao ar livre e no ambiente de laboratório, os compósitos já estavam

totalmente carbonatados.

Os estudos de Macvicar e colaboradores(12) mostraram que os produtos da

carbonatação preencheram a estrutura da matriz, aumentando a densidade da

matriz de cimento, e reduzindo a porosidade. Esta porosidade reduzida dos

compósitos cimentícios reforçados com fibras de celulose foi atribuída tanto à

densificação da matriz de cimento resultante da retração provocada por

carbonatação e/ou à densificação devido à continuação do processo de hidratação

dentro da matriz. Como resultado, associada com as mudanças na porosidade,

houve redução no teor de água absorvida pelos compósitos. Conforme também

evidenciado por Brasileiro(9), o efeito do envelhecimento natural nas propriedades

físicas foi mais efetivo na exposição externa do que na interna.

As propriedades mecânicas, módulo de ruptura (MOR), módulo de

elasticidade (MOE) e tenacidade (TE), de cada etapa do envelhecimento natural

externo e interno estão apresentadas na Fig.3. Os resultados para MOR, MOE e TE

da pasta de cimento não são comparáveis com os dos compósitos cimento-pó de

coco, conforme explicado anteriormente.


2608

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

0

1

2

3

4

5

6

Mo

du

lo d

e R

up

tura

(M

Pa

)

28 dias

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano externo

6 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Mo

du

lo d

e e

lasticid

ad

e (

MP

a)

28 dias

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Te

na

cid

ad

e (

J/m

2)

28 dias

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

2 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

6 meses interno

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano externo

CCCN

CCCCH*

CCCNC*

CCCN + CH

CCCN + NC

1 ano interno

Fig.3 – Propriedades mecânicas da pasta de cimento, a) MOR, b) MOE e c) TE aos 28 dias e efeito das idades de envelhecimento natural externo e interno e efeito do tipo de processamento do compósito cimento-pó de coco aos 28 dias e das idades do envelhecimento natural externo e interno nas propriedades mecânicas, d) MOR, e) MOE e f) TE.

a) b) c)

d)

e)

f)


2609

Aos 28 dias, observou-se que, para o MOR, o compósito com partículas

in natura (CCCN) obteve os melhores resultados. Entretanto, com a evolução dos

envelhecimentos natural externo e interno, verificou-se uma redução em CCCN e um

ganho significativo do MOR para os compósitos com os diferentes tipos de

processamento, principalmente após 6 meses de envelhecimento natural interno e

externo, destacando-se o compósito CCCNC*, onde o diferente tipo de ambiente

não influenciou em mudanças significativas nos resultados.

Quanto ao MOE, efeito semelhante foi observado, ou seja, aos 28 dias, o

MOE de CCCN foi maior, mas com evolução dos envelhecimentos natural externo e

interno, verificou-se uma redução do MOE para CCCN e um aumento do MOE para

os compósitos com os diferentes tipos de processamento.

Para a TE, após 12 meses de exposição ao envelhecimento externo, os

compósitos processados apresentaram valores inferiores ao compósito in natura.

Diferentemente do envelhecimento interno em que houve um aumento da TE.

Comparando os resultados obtidos neste trabalho com os estudos de

Brasileiro et al.(3) e Brasileiro(9), os compósitos com partículas de pó de coco tratadas

não-lavadas (CCCCH* e CCCNC*) e os compósitos com incorporação de soluções

como aditivo (CCCN+CH e CCCN+NC), mostraram ganho nas suas propriedades

mecânicas com o envelhecimento, apesar dos valores mais baixos aos 28 dias, se

comparados com o compósito com partículas de pó de coco in natura.

Os difratogramas de raios-X estão apresentados na Fig.4. Aos 28 dias,

observam-se os picos característicos dos produtos de hidratação dos materiais

cimentícios, como a etringita (ET), hidróxido de cálcio - Ca(OH)2 (CH), silicato de

cálcio hidratado (CSH), além do carbonato de cálcio – CaCO3 (CC), presente

originalmente no cimento anidro e formado com a hidratação. Isso evidencia a

compatibilidade das partículas de pó de coco com a pasta de cimento.

Conforme descrito por Brasileiro(9), no envelhecimento natural externo e

interno foi possível observar a redução de intensidade ou desaparecimento de picos

de Ca(OH)2 e o consequente aumento e surgimento de picos de CaCO3,

comprovando o efeito da carbonatação nas amostras, conforme já evidenciado pelas

propriedades físicas.


2610

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

CHCCCHCCCC

ET CC

CH

CC

CSH

CCET

CH

CSH

CCCN + NC 28 dias

CCCN + CH 28 dias

CCCNC 28 dias

CCCCH 28 dias

CCCN 28 dias

Inte

nsid

ad

e (

u.a

)

2 / 28 DIAS

ET

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

CCCCCCCH CCCCCCCC

CC

CSH

Inte

nsid

ad

e (

u.a

)

2 / ENVELHECIMENTO EXTERNO

CC

CCCN + NC 12 meses

CCCN + CH 12 meses

CCCNC12 meses

CCCCH 12 meses

CCCN 12 meses

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

CH

CH CCCCCCCC

CC

CSH

CSHCC ET

Inte

nsid

ad

e (

u.a

)

2 / ENVELHECIMENTO INTERNO

CCCN + NC 12 meses

CCCN + CH 12 meses

CCCNC 12 meses

CCCCH 12 meses

CCCN 12 meses

CC CC CC

Fig.4 – Difratogramas de raios-X dos compósitos com partículas de pó de coco com diferentes processamentos (a) aos 28 dias e após envelhecimento (b) externo e (c) interno de 12 meses, onde: ET = etringita; CH = Ca(OH)2; CC = CaCO3, CSH = silicato de cálcio hidratado.

CONCLUSÕES

Os resultados desse trabalho mostram que os compósitos com partículas de

pó de coco tratadas não-lavadas e os compósitos com incorporação de soluções

como aditivo apresentam melhor desempenho mecânico após a exposição ao

envelhecimento natural.

Os resultados do envelhecimento interno após 1 ano sugerem a indicação de

uso dos compósitos cimento pó de coco para aplicações internas.

REFERÊNCIAS

a)

b) c)


2611

1..JORGE, F. C.; PEREIRA, C.; FERREIRA, J. M. F. Wood-cementcomposites: a review. HolzalsRoh - und Werkstoff, v.62, p.370-377, 2004. 2..KARADE, S. R. Cement-bonded composites from lignocellulosic wastes.Construction and Building Materials,v. 24, n.8, p.1323–1330, 2010. 3. BRASILEIRO, G. A. M., VIEIRA, J. A. R., SANTANA, R. S., BARRETO, L.S. Estudo da durabilidade de compósitos cimento-partículas de pó de coco. In: 20º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais - CBECIMAT, Joinville, 2012. Anais... Disponível em:< http://www.cbecimat.com.br/trabalhos-completos-cbecimat.php> Acesso em 10 de julho de 2012. 4. TROEDEC M. L., SEDAN D, PEYRATOUT C, et al., Influence of various chemical treatments on the composition and structure of hemp fibres. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, v. 39, pp. 514-522, 2008. 5.HERRERA-FRANCO P. J.; VALADEZ-GONZÁLEZ, A. A study of the mechanical properties of short natural-fiber reinforced composites. Composites Part B: Engineering, v.36, n. 8, p.597–608, 2005. 6. SENFF, L., Caracterização do compósito cimentício com a adição de particulados de madeira – espécie Pinus Tareda. 2004. Dissertação de Mestrado, Universidade do Estado de Santa Catarina/UDESC, Santa Catarina, Brasil. 7. SAVASTANO JR., Holmer; PIMENTEL, Lia Lorena. Viabilidade do aproveitamento de resíduos de fibras vegetais para fins de obtenção de material de construção. Revista Brasileira de Eng. Agrícola e Ambiental, DEAg / UFPB, Campina Grande-PB, v. 4, n. 1, p. 103-110. 2000. 8.TOLEDO FILHO, R. D., GHAVAMI, K., ENGLAND, G. L., et al., 2003, Development of vegetable fibre–mortar composites of improved durability. Cement and Concrete Composites, v.25., pp.185-196. 9.BRASILEIRO, G.A.M. .Produção, caracterização e avaliação da durabilidade de compósitos cimentícios com partículas de pó de coco. 2013. Tese (Doutorado em Ciências e Engenharia de Materiais), Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão , Brasil. 10. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 9778: - Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro (Versão Corrigida:2009). 11. SILVA, A. C. Estudo da durabilidade de compósitos reforçados com fibras de celulose. 2002. Dissertação de Mestrado. Escola Politécnica/USP, São Paulo, SP, Brasil. 12. MACVICAR. R., MATUANA, L.M., BALATINECZ, J.J. Aging mechanisms in cellulose fiber reinforced cement composites. Cement & Concrete Composites , n.21 , 189-196, 1999.

DURABILITY EVALUATION OF CEMENT-BONDED COIR PITH PARTICLES

PRODUCED BY DIFFERENT PROCESSING

ABSTRACT

This paper aims to improve the studies of the use of Portland cement-bonded natural

fibers composites, through changes in the processing of cement-bonded


2612

http://www.cbecimat.com.br/trabalhos-completos-cbecimat.php

http://www.cbecimat.com.br/trabalhos-completos-cbecimat.php

lignocellulosic materials composites to improve performance and durability. The

vegetal material was coir pith particles and two types of processing were used for the

production of cement-bonded coir pith particles composites: a) treatment of coir pith

particles with calcium hydroxide [Ca(OH)2] and sodium carbonate (Na2CO3) solutions

without further washing and b) incorporation of those two solutions as additives,

accelerators of the cement setting time. 40 x 40 x 40 mm3 specimens were produced

for testing the compressive strength and 20 x 20 x 80 mm3 specimens were produced

for three point flexural tests and for physical tests (bulk density, apparent porosity

and water absorption by immersion). The flexural specimens were subjected to

natural aging, outdoors and into the laboratory, to evaluate the durability. The results

show changes on the specimens performance after the aging. After one year, the

composites produced with the two types of processing had higher values of the

modulus of rupture (MOR) (4.36 ± 0.38 MPa) compared with the composites at 28

days (1.68 ± 0.09 MPa), while composites with non-treated coir pith particles showed

a reduction in MOR (3.02 ± 0.38 MPa and 4.23 ± 0.26 MPa, respectively).

Keywords: cement-bonded composites, coir pith particles, performance, durability,

aging, mechanical and physical properties.


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avaliaÇÃo da durabilidade de compÓsitos cimento … · rc da pasta de cimento, cp, com os...

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