KNUTH, Flavio Airton, Feixes de fibras lignocelulósicas refinadas
mecanicamente em compósitos cimentícios na avaliação da resistência à
tração, 2016. 73f. Dissertação (Mestrado). PPGCEM/UFPel
O avanço de pesquisas sobre as propriedades das fibras vegetais ampliaram as
suas aplicações e auxiliaram na obtenção de novos produtos compósitos. As fibras
vegetais têm características particulares em relação a outros tipos de fibras, dentre
as quais se podem destacar sua baixa densidade, a não abrasividade, porosidade,
viscoelasticidade, biodegradabilidade, fácil tratamento superficial e renov abilidade.
Algumas dessas características são vantajosas em relação às demais fibras, por
isso passaram a ser utilizadas como reforço em diversos tipos de compósitos. Nos
compósitos em matrizes de cimento a sua inserção favoreceu a leveza e melhorou
as propriedades mecânicas dos produtos. No entanto, no caso de compósitos
cimentícios, fatores como a alcalinidade da matriz cimentícia e o caráter hidrofílico
das fibras são características negativas sob o ponto de vista do desempenho do
compósito e vida útil da fibra vegetal. Estudos já comprovaram que a fibra
submetida aos processos de remoção da lignina tem período de vida curto em
matriz cimentícia por que perde a proteção química e mecânica que este elemento
lhe proporciona. Estudiosos do assunto buscam isolar a fibra por diversos métodos,
dentre eles, a impermeabilização do feixe através do uso de produtos químicos.
Note-se que a impermeabilização das fibras compromete a aderência necessária
para conferir resistência na interface do conjunto fibra-matriz. Nesse sentido,
analisou-se no presente trabalho o reforço mecânico e a aderência fibra-matriz em
compósitos de cimento e feixes de fibras lignocelulósicas extraídos de talos de
banana por meio de autoclavagem e tratados por processo de refinamento. O
refinamento foi executado com um refinador de discos tipo Bauer (MD – 3000) da
marca Regmed e foi utilizado para obter aspereza superficial com o menor dano
possível a estrutura dos feixes. Para tanto, utilizou-se as distâncias de afastamento
entre os discos refinadores de 0,25 mm, 0,50 mm e 0,75 mm. Os feixes de fibras
lignocelulósicas foram caracterizados quanto à presença de lignina e analisados
quanto ao efeito do refinamento por microscopia óptica e eletrônica de varredura.
Os biocompósitos foram formulados com cimento Portland Pozolânico CP IV – 32 e
feixes de fibras lignocelulósicas nas quantidades de 0,5; 1,0 e 1,5 % em peso. A
análise do efeito reforço nos biocompósitos foi determinada pela resistência à tração
na compressão diametral. Os valores obtidos foram comparados aos de uma massa
pura de cimento. Os resultados mostraram que o refinamento alterou a superfície do
feixe de fibras lignocelulósicas sem danos significativos , mantendo o teor de lignina
original. Observou-se ganho na resistência mecânica de tração nos biocompósitos
com feixes refinados a 0,25 mm de distância entre os discos refinadores. Todos os
demais compósitos (com feixes não refinados e os refinados a 0,50mm e 0,75mm)
apresentaram decréscimo na resistência à tração diametral.