Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46225
metadata.teses.dc.title: Efeito dos componentes da madeira e bambu na hidratação do cimento
metadata.teses.dc.title.alternative: Effect of wood and bamboo components on cement hidration
metadata.teses.dc.creator: Silva, Geraldo Aparecido da
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/3282707885485115
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Ferreira, Saulo Rocha
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Ferreira, Saulo Rocha
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Vitorino, Fabrício de Campos
metadata.teses.dc.subject: Compósitos cimento-madeira
Bio-agregado
Caracterização físico-química
Componentes lignocelulósicos
Extrativos
Cement-wood composites
Bio-aggregate
Physico-chemical characterization
Lignocellulosic components
Extrative
metadata.teses.dc.date.issued: 27-Apr-2021
metadata.teses.dc.identifier.citation: SILVA, G. A. Efeito dos componentes da madeira e bambu na hidratação do cimento. 2020. 80 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 221.
metadata.teses.dc.description.resumo: O desenvolvimento e aplicação de compósitos cimento-madeira é crescente nas últimas décadas. O interesse por este material se deve as suas vantagens em relação aos materiais convencionais, bem como a tendência global do uso de bio-agregados. Os maiores benefícios na utilização desse tipo de agregado são a redução da densidade e custo do produto final. Apesar dos benefícios existem alguns desafios na produção de produtos à base de cimento com bio-agregados. A maior parte dos materiais empregados para essa finalidade são derivados da madeira. Esses materiais apresentam grande quantidade de carboidratos (açucares) em sua composição, que inibem a hidratação do cimento, afetando sua resistência. Este trabalho tem como objetivo aprofundar o entendimento de como a madeira e seus componentes afetam a hidratação de matrizes a base de cimento. Três espécies vegetais foram estudadas, o pinos (Pinus taeda) com mais de 28 anos de plantio, bambu (Bambusa vulgaris) acima de três anos e mandacaru (Cereus jamacaru). Após moagem em moinho martelo e separação granulométrica com passagem em 40 mesh e retenção em 60 mech, parte do material lignocelulósico de cada espécie passou por três etapas de lavagens com água deionizada, em chapa aquecedora a 80 °C por 1 hora cada, para retirada dos extrativos solúveis em água. Após determinar absorção, densidade aparente e umidade de cada material lignocelulósico moído, foi realizado a secagem em estufa por 48 h a 100°C. Em seguida foi realizada a caracterização química para quantificar os teores de extrativos celulose, hemicelulose e lignina de cada espécie de acordo com NBR 14853 (ABNT, 2010); NBR 7989 (ABNT, 2010); Browning (1963) e Kennedy, Phillips e Willians (1987). Após moldagem junto ao cimento e água em proporção de 33% de partícula em relação a massa do cimento, parte da mistura foi revestida em filmes plásticos para evitar entrada de CO2 e parte foi utilizada de imediato na análise de calorimetria para quantificação de fluxo de calor. A hidratação das misturas revestidas em filmes plásticos foi interrompida com acetona em diferentes idades, para realização da análise termogravimétrica (TGA). Foi utilizado 10mg da mistura de cimento com cada material lignocelulósico, em cadinho de alumina, com fluxo de 50 ml/min de nitrogênio e taxa de aquecimento de 10°C por minuto, até atingir temperatura de 900°C. Também foi realizada análise de calorimetria para mistura dos componentes: Lignina, pectina, celulose e glucose em proporções de 1, 2 e 4% em relação a massa do cimento. Como resultados, Bambusa vulgaris e Pinus taeda apresentaram composição química similar. Foi quantificado teor de extrativo mais elevado para Cereus jamacaru. Os componentes glucose e pectina apresentaram maior inibição na hidratação. As partículas de Cereus jamacaru sem tratamento, interferiram mais negativamente na hidratação do cimento. Diferente das outras espécies estudas, Cereus jamacaru antes do tratamento, apresentou 17,64% de extrativos em sua composição química, tornando possível concluir que os extrativos apresentaram maior inibição na hidratação do cimento, devido correlação dos resultados obtidos para as misturas de cimento e partículas lignocelulósicas e os resultados das misturas de cimento com os componentes isolados.
metadata.teses.dc.description.abstract: The development and application of cement-wood composites has been increasing in recente decades. The interest in this material is due to its advantages over conventional materials, as weel as the global trend in the use of bioagregates. The biggest benefits in using this type of aggregate are the reduction in density and cost of the final product. Despite the benefits, there are some challenges in the production of cement-based products with bio-aggregates. Most of the materials used for this purpose ore derived from wood. These materials have a large amount of carbohydrates (sugars) in their composition, which alter inhibit the hydration of the cement affecting it resistance. This work aims to deepen the understanding of how wood and its components affect the hydration of cement-based matrices. Theree plant species were studied, Pinus taeda from a population with more than 28 years of planting, Bambusa vulgaris over three years and Cereus jamacaru. After grinding in a hammer mil and granulommetric separation with 60 mesh retention, part of the lignocellulosic material of each espécies went through three stages of washing with deionized water, in a hot plate at 80°C for 1 hour each, to remove the water-soluble extracts. After determining absorption, apparent density and moisture of each ground lignocellulosic material, drying in na oven was carried out for 48 h at 103°C. Then, chemical characterization was performed to quantify the levels of celulose, hemicellulose and lignina extracts of each species. After molding with the cement and water in a proportion of 33% of particle in relation to the cemnt mass, part of the mixture was coated in the calorimetry analysis to quantify the heat flow. The hydration of mixtures coated on plastic films was interrupted with acetone at diferente ages, to perform the thermogravimetric analysis (TGA). 10 mg of cemnt mixture was used with each lignocellulosic material, in na alumina crucible, with a flow of 50 ml/min of nitrogen and a heating rate of 10°C per minute, until reaching a temperature of 900°C. Calorimetry analyses was also performed to mix the componentes: Linin, pectin, cellulose and glucose in proportions of 1%, 2% and 4% in relation to the cement mass. As a result, Bambusa vulgaris and Pinus taeda showed similar chemical composition. Higher extractive contente was quantified for Cereus jamacaru. The glucose and pectin componentes showed greater inhibition in hydration. The Cereus jamacaru particles interfered more negatively in the cement hydration than the Bambusa vulgaris and Pinus taeda particles, making it possible to conclude that the extractives showed greater inhibition in the cement hydration, due to the correlation of the results obtained for the mixtures of lignocellulosic particles and the results of mixtures with the componentes.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido do autor até abril 2022.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46225
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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