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ANÁLISE FÍSICA E MECÂNICA DO USO DE FIBRA DE MILHO TRATADA QUIMICAMENTE COMO MATERIAL ALTERNATIVO NA PRODUÇÃO DE FIBROCIMENTO
Fabiana de Souza Moreira, Jonathan Gazzola, Andreia Pereira Matos

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


Introdução: O Brasil é um dos maiores produtores de milho do mundo, com 102 milhões de toneladas de grãos em 2019/2020. Tal produção produz também grandes quantidades de resíduos, descartados muitas vezes de forma errônea, como as queimadas, intensificando os impactos ambientais. Contudo, o colmo do milho apresenta características com são benéficas ao serem adicionadas à matriz cimentícia, como aumento da resistência à compressão em função da lignina apresentada. Porém, a adição de fibras pode diminuir a durabilidade do compósito, devido ao caráter higroscópico, que por sua vez pode ser atenuado com a fervura das fibras, além de remover açúcares e quaisquer resíduos da colheita, como recomenda Teixeira (2010). Logo, a fim de atenuar tais empecilhos e propiciar o uso do concreto reforçado com fibras vegetais na construção civil, tratamentos estão sendo testados e sua influência no compósito cimentício analisados. Objetivo: analisar as características física e mecânica de fibra vegetal de milho tratado quimicamente para uso como matriz dispersa de fibrocimento. Metodologia: A pesquisa foi conduzida com base nas normativas competentes, bem como, na metodologia aplicada por Teixeira (2010). O trabalho foi dividido em: Origem e coleta das amostras na plantação do Campus, preparação das fibras em laboratório, determinação do comprimento crítico na adaptação do ensaio pullout, tratamento das fibras em solução química fim de reduzir a absorção de água do compósito e a alcalinidade, bem como melhorar a qualidade mecânica e durabilidade, confecção dos corpos de prova, segundo a NBR 5738: 2003 e, por fim a execução dos ensaios físicos e mecânicos com base nas NBR’s 5739: 2018, 9778: 1987 e 12655 de 2006. Resultados: Para o comprimento crítico, observou-se uma estabilidade no intervalo de 3,5cm e 4,5cm, assim sendo foi aplicado um fator de segurança de 1,4 e as fibras cortadas entre 5cm e 7cm. Quanto à densidade, as médias obtidas foram próximas ou iguais a 2,4g/cm³, sendo classificadas como normal pela NBR 8953: 2015. No ensaio de resistência a compressão, tem-se que este e a densidade são inversamente proporcionais, logo, o concreto reforçado com fibras vegetais pode ser considerado um concreto leve com resistência mecânica à compressão melhorada. Conclusão: O compósito com fibras vegetais sem o tratamento químico apresentou resultados significativos com o aumento da porcentagem de fibras, podendo ser utilizado como concreto estrutural do tipo I pela NBR 8953: 2015.

Palavras-chave


Material Alternativo, Fibra de Milho, Tratamento Químico

Referências


AGOPYAN, V; SAVASTANO JUNIOR, H. Fibras vegetais como materiais de construção. In: ISAIA, G. C. (editor) Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais. São Paulo: Ibracon, 2007. 2v. 1721 p.

AGOPYAN, V; SAVASTANO JUNIOR, H. Compósitos cimentícios reforçados com fibras vegetais e suas aplicações. In: FREIRE, W. J.; BERALDO, A. L. (editores) Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais. São Paulo: Ibracon, 2007. 2v. 1721 p.

ALVES, D. A. H. Avaliação do potencial energético de resíduos de produção agrícola provenientes do beneficiamento da mandioca e do milho. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2014.

BALLESTEROS, J. E. M. Compósitos cimentícios com polpa celulósica tratada por hornificação e curado por carbonatação acelerada. 2018, 193 f. Tese (Doutorado) – curso Ciência da faculdade de zootecnia e Engenharia de Alimento da Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2018.

BARBOZA, M. R.; BASTOS, P. S.. Traços de concreto para obras de pequeno porte. Bauru, 2008.

BERALDO, A. L.; NÄÄS, I. A.; FREIRE, W. J. Construções rurais: Materiais. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 1991, 65p.

CALISTER, W. D. Jr.. Compósitos. In: Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. CALISTER, W. D. Jr.. 5ª. Ed. LTC Editora. Rio de Janeiro, 2000, p. 358-382.

CBCS. CONSELHO NACIONAL DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL. Aspectos da construção sustentável no Brasil e promoção de políticas públicas.: Versão 1. novembro, 2014.

CBDGMA (CONGRESSO BRASILEIRO DIGITAL DE GEOTECNIA E MEIO AMBIENTE). 1° 2020, online. Análise de qualidade física e mecânica de concreto reforçado com fibra de palha de soja, 2020.

CONAB. COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Acompanhamento de safra brasileiro – grãos: Décimo primeiro levantamento, agosto 2020 – Safra 2019/2020.: Brasília: Companhia Nacional de Abastecimento.

CONAB. Início da colheita de milho confirma recorde de 250,5 milhões de t na produção total de grãos, 2020. Disponível em: <https://www.conab.gov.br/ultimas-noticias/3446-inicio-da-colheita-de-milho-confirma-recorde-de-250-5-milhoes-de-t-na-producao-total-de-graos>. Acesso em: 04 de out. de 2020.

CRUZ, J. C. Colheita e Pós-colheita. 3. ed. Brasília: Embrapa Milho e Sorgo, 2007. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Disponível em:<http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/territorio_sisal/arvore/CONT000f ckl80cd02wx5eo0a2ndxynhaexhv.html>. Acesso em: 10 jan. 2020.

DANTAS, V. F. S. Potencial energético dos Resíduos da Cultura do Milho (Zea mays L.) e do Epicarpo do Pinhão Manso (Jatropha curcas L.). 2013. 46 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciências Florestais, Engenharia Florestal, Universidade de Brasília, Brasília, 2013.

EMBRAPA. Ecofisiologia do milho, 2015. Disponível em: <https://www.spo.cnptia.embrapa.br/conteudo?p_p_id=conteudoportlet_WAR_sistemasdeproducaolf6_1ga1ceportlet&p_p_lifecycle=0&p_p_state=normal&p_p_mode=view&p_p_col_id=column1&p_p_col_count=1&p_r_p_76293187_sistemaProducaoId=7905&p_r_p_-996514994_topicoId=8662>. Acesso em: 04 de out. de 2020.

EMBRAPA. Espaço e Densidade, 2020. Disponível em: <https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/milho/arvore/CONTAG01_49_168200511159.html>. Acesso em: 04 de out. de 2020.

ETERNIT. Mercado de atuação e segmentação de vendas, 2013. Disponível em: <http://www.mediagroup.com.br/host/eternit/2012/port/24.htm#.X3nZimhKjIW>. Acesso em: 04 de out. de 2020.

FARIAS, L. A.; LOPES, A. N. M.; STIVAL, M. L.; ANDRADE, M. A. S.; BITTENCOURT, R. M. Ensaios de Tração Direta em Corpos de Prova de Concreto, 2008.Disponívelem:http://www.mfap.com.br/pesquisa/arquivos/20081127104112-209.pdf. Acesso em: 14 fev. 2020.

MONTEIRO, S. N. & ALMEIDA, J. R. M. Ensaios de Pullout em fibras lignocelulósicas – Uma metodologia de Análise. Rev. Matéria, v. 11, n. 3, pp. 189 – 196, 2006.

MOTTA, L. A. C.; AGOPYAN, V. Caracterização de Fibras Curtas Empregadas na Construção Civil. 2006. 16 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia de Construção Civil, Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, São Paulo, 2007.

MOTTA, L. A. C.; AGOPYAN, V. Caracterização de Fibras Curtas Empregadas na Construção Civil. 2006. 16 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia de Construção Civil, Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, São Paulo, 2007.

REDIN, M. et al. Impactos da queima sobre atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Ciência Florestal, [s.l.], v. 21, n. 2, p.381-392, 30 jun. 2011.

SANTOS, A. C. Avaliação do comportamento do concreto com adição de borracha obtida a partir da reciclagem de pneus com aplicação em placas pré-moldadas. 2005. 135 f. Dissertação (Mestrado) – Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2005.

SILVA, D. W. Propriedades físico-mecânicas de fibrocimento reforçado com fibras de eucalipto tratadas termicamente. 2015. 66 f. Dissertação (Mestrado) – Curso de Engenharia de Biomateriais, área de concentração em Compósitos e Nanocompósitos Lignocelulósicos, Universidade Federal de Lavras, Minas Gerais, 2015.

TEIXEIRA, R. S. Utilização de resíduos sucro-alcooleiros na fabricação de fibrocimento pelo processo de extrusão. 2010. 131 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciências e Engenharia de Materiais, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010.