Microestrutura das fibras vegetais

As fibras vegetais são constituídas por células individuais que, por sua vez, compõem-se de microfibrilas dispostas em camadas de diferentes espessuras e angulos de orientação.

As microfibrilas são ricas em celulose, polímero vegetal de cadeias longas (grau de polimerização da ordem de 25000), e estão aglomerados por hemicelulose amorfa (grau de polimerização entre 50 e 200). As celulas de fibra tem de 10µm a 25µm de diâmetro e, segundo Coutts (1992), são compostas por quatro camadas de microfibrilas, sendo (i) camada primária, mais externa, de estrutura reticulada; (ii) camada secundária S1, de estrutura também reticulada; (iii) camada secundária S2, em que as microfibrilas estão orientadas segundo o ângulo θ,com relação ao eixo longitudinal da célula, em espiral, e (iv) camada secundária S3, mais interna, também com as microfibrilas em forma de espiral. A camada S2 é a de maior e, também, a de maior teor de celulose. No interior da célula, há uma cavidade central de seção elíptica, com dimensão de 5µm a 10µm, denominada lúmen.

As diversas células, que compõem a fibra (ou macrofibra, expressão esta utilizada para identificar claramente o feixe de filamentos), encontram-se aglomeradas pela lamela intercelular, composta de hemicelulose, pectina e principalmente lignina (70% em média). A região central da fibra também pode apresentar uma cavidade denominada lacuna. A figura 2.1b (Esquema da estrutura de fibra vegetal (sem escala), (Coutts, 1992 apud) ilustra esquematicamente a seção transversal do aglomerado de células da fibra vegetal.

As lacunas e lúmens são responsáveis pela grande incidência de poros permeáveis nas fibras, o que acarreta elevada absorção de água e massa específica aparente bastante inferior à real (tabela 2.2)

Um aspecto importante a ser considerado quando da mistura de substâncias vegetais comconcreto é o retardamento da pega do mesmo, seja pela presença de substâncias de caráter ácido (resinas, polifenóis e óleos) (AGGARWAL; SINGH, 1990 apud), seja pela presença de açúcar na estrutura da fibra vegetal.

O estudo sistemático de fibras com finalidade de reforço de matrizes começou na inglaterra em 1970. No Brasil, a pesquisa pioneira coube ao Centro de Pesquisa e Desenvolvimento (Ceped), Camaçari, Bahia, com início em 1980.

Agopyan (1991, apud SALVASTANO JÚNIOR, 2000), em seu abrangente trabalho a respeito do emprego de fibras vegetais como reforço de matrizes frágeis, relacionou 19 fibras potencialmente úteis para a construção civil. A partir de propriedades mecânicas (resistência à tração, módulo de elasticidade e alongamento na ruptura), características físicas, relação entre comprimento e diâmetro, possibilidade de cultivo no Brasil, custo e durabilidade no ambiente natural, selecionou algumas fibras como mais adequadas (Tabela 1)

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O resíduo pode ser considerado qualquer material que sobra após uma ação ou processo produtivo. Diversos tipos de resíduos (sólidos, líquidos e gasosos) são gerados nos processos de extração e transformação de recursos naturais, de fabricação, de utilização de produtos e serviços.

De acordo com CINCOTTO apud DANTAS FILHO (1988), estudos desenvolvidos pela RILEM (1994) - Réunion International des Laboratoires d’Essais et Matériaux estabeleceram uma proposta de critério geral de avaliação do resíduo para uso na construção civil, a saber:

a) a quantidade de resíduo disponível deve ser suficientemente grande para justificar o desenvolvimento de sistemas de manuseio, processamento e transporte;

b) as distâncias de transporte envolvidas devem ser compatíveis com as dos materiais convencionais;

c) o material não deve ser potencialmente nocivo durante a construção ou posteriormente à sua incorporação ao produto final.

Já a norma brasileira NBR 10004 (ABNT, 1987) define os resíduos sólidos como sendo os resíduos no estado sólido e semi-sólido, que resultem de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, e de serviços de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviáveis o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnica e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível.