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Utilização do endocarpo da macaúba como agregado graúdo alternativo para a produção de bio-concretos
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciências Florestais
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Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) é uma palmeira de fruto oleaginoso, cujo endocarpo pode apresentar potencial como agregado alternativo para a produção de bio-concretos. O presente trabalho propõe o estudo das características do endocarpo da macaúba, para avaliar seu comportamento como agregado graúdo em bio-concretos. O endocarpo utilizado para o estudo foi disponibilizado pelo Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras (UFLA), localizado em Lavras, MG, Brasil. Os endocarpos foram caracterizados quanto sua composição química, características anatômicas, propriedades físicas e durabilidade em meio alcalino. A compatibilidade química entre o endocarpo e a matriz cimentícia foi avaliada por meio de análise de calorimetria semi-adiabática com endocarpo da macaúba tratados e não tradados com Ca(OH)2 e água quente em uma proporção de 10% em relação à massa de cimento. Foram desenvolvidos bio-concretos, usando cimento Portland (CP-V ARI), com substituições em massa e volume de 25, 50 e 100% de agregado graúdo por endocarpo de macaúba. Os bio-concretos foram caracterizados mecanicamente por meio de ensaios de compressão axial e tração por compressão diametral. Os resultados mostraram que o endocarpo possui densidade básica no valor de 1,23 g/cm3 e capacidade de absorção de 9%. A análise química evidenciou um alto teor de lignina (39,60%) e baixo teor de extrativos (3,10%). A durabilidade do endocarpo foi mais comprometida na presença de solução alcalina de NaOH após 30 e 60 dias, com diminuição da resistência mecânica e modificação da composição química do material. O tratamento em água quente mostrou-se mais eficiente para a remoção dos extrativos do endocarpo e melhoria da compatibilidade química com a matriz. A adição de 25% do volume de brita por endocarpo da macaúba proporcionou um bio-concreto com resistência à compressão de aproximadamente 30 MPa, estando dentro da faixa de resistência necessária para aplicação como concreto estrutural na construção civil.
Abstract
Macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) is a palm tree with an oleaginous fruit which endocarp may have potential as an alternative aggregate to produce bio-concretes.This paper proposes a study of the characteristics of the endocarp of macaúba, to evaluate its potential and behavior as a coarse aggregate in bio-concretes. The endocarp used for the study was provided by the Engineering Department of the Federal University of Lavras (UFLA), located in Lavras, MG, Brazil. The endocarps were characterized as to its chemical composition, anatomical characteristics, physical properties and durability in alkaline conditions The chemical compatibility between the endocarp and the cement matrix was evaluated by semi-adiabatic calorimetry analysis with macauba endocarp treated and untreated with Ca(OH)2 and hot water in a proportion of 10% in relation to the cement mass. Bio-concretes were developed using Portland cement (CP- V ARI), with substitutions in mass and volume of 25, 50 and 100% of coarse aggregate by macauba endocarp. The bio-concretes were mechanically characterized by axial compression and tensile tests by diametrical compression. The results showed that the endocarp has a bulk density of 1.23 g/cm3 and an absorption capacity of 9%. Chemical analysis showed a high lignin content (39.60%) and low extractive content (3.10%). The durability of the endocarp was more compromised in the presence of alkaline NaOH solution after 30 and 60 days, with a decrease in mechanical strength and modification of the chemical composition of the material. The hot water treatment was more efficient in removing extractives from the endocarp and improving the chemical compatibility with the matrix. The addition of 25% of the volume of coarse aggregate by macauba endocarp provided a bio- concrete with compressive strength of approximately 30 MPa, within the strength range required for application as structural concrete in civil construction.
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ANDRADE, G. M. de. Utilização do endocarpo da macaúba como agregado graúdo alternativo para a produção de bio-concretos. 2022. 63 p. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia da Madeira) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.