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Fibrocimento com modificação celulósica por baba de cupim sintética e aplicação de revestimento de etileno acetato de vinila

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Universidade Federal de Lavras

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Escola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)

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Departamento de Ciências Florestais

Programa de Pós-Graduação

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais

Agência de fomento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) - Código de Financiamento 001
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)

Tipo de impacto

Tecnológico
Outros

Áreas Temáticas da Extensão

Meio ambiente
Tecnologia e produção

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
ODS 11: Cidades e comunidades sustentáveis
ODS 12: Consumo e produção responsáveis
ODS 13: Ação contra a mudança global do clima

Dados abertos

Resumo

O tratamento de fibras lignocelulósicas tem sido amplamente investigado como estratégia para melhorar a durabilidade e a interação fibra-matriz em materiais cimentícios. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do tratamento de fibras comerciais de eucalipto com baba de cupim sintética (BCS), associado ao revestimento com etileno-acetato de vinila (EVA), sobre o desempenho físico, mecânico, térmico, termogravimétrico (TG/DTG) e microestrutural de compósitos de fibrocimento produzidos por extrusão, antes e após o envelhecimento acelerado. Foram produzidos compósitos de referência (CR), compósitos revestidos com EVA (CRE), compósitos contendo fibras tratadas com BCS (CB) e compósitos contendo fibras tratadas com BCS associados ao revestimento com EVA (CBE). A comparação dos resultados obtidos antes e após o envelhecimento acelerado evidenciou redução da absorção de água e da porosidade aparente em todos os grupos experimentais, bem como aumento da densidade aparente na maioria dos compósitos, indicando modificações microestruturais decorrentes da continuidade das reações de hidratação da matriz cimentícia. Destacou-se o grupo CB, que apresentou redução de aproximadamente 60,5% na absorção de água, aumento de aproximadamente 23,1% na densidade aparente, manutenção do módulo de ruptura após o envelhecimento acelerado e redução de aproximadamente 7,0% na condutividade térmica. O grupo CBE apresentou aumento de aproximadamente 52,6% na tenacidade, indicando maior capacidade de dissipação de energia após o envelhecimento. Os grupos CR e CRE também apresentaram reduções na absorção de água após o envelhecimento acelerado, mantendo desempenho compatível com os requisitos normativos. As análises TG/DTG não evidenciaram alterações significativas na estabilidade térmica nem nos principais eventos de degradação dos compósitos, enquanto as análises microestruturais sugeriram maior continuidade da matriz cimentícia e alterações na interface fibra-matriz após o envelhecimento. Além disso, todos os grupos experimentais atenderam aos requisitos da ABNT NBR 15498 (2012), apresentando absorção de água inferior a 35% e módulo de ruptura superior a 4 MPa. Conclui-se que os tratamentos empregados, especialmente nos grupos CB e CBE, mostraram-se promissores para o desenvolvimento de materiais cimentícios mais duráveis e com melhor desempenho térmico, evidenciando potencial para aplicações na construção civil que demandem maior conforto térmico e eficiência energética.

Abstract

The treatment of lignocellulosic fibers has been widely investigated as a strategy to improve durability and fiber–matrix interaction in cementitious composites. In this context, this study aimed to evaluate the effects of treating commercial eucalyptus fibers with synthetic termite saliva (STS), associated with an ethylene-vinyl acetate (EVA) coating, on the physical, mechanical, thermal, thermogravimetric (TG/DTG), and microstructural performance of extruded fiber-cement composites before and after accelerated aging. Reference composites (CR), EVA-coated composites (CRE), composites containing STS-treated fibers (CB), and composites containing STS-treated fibers associated with EVA coating (CBE) were produced. The comparison of the results obtained before and after accelerated aging revealed a reduction in water absorption and apparent porosity, as well as an increase in apparent density in all experimental groups, indicating greater densification of the cementitious matrix and reduced water accessibility within the composites. The CB group stood out, exhibiting an approximately 60.5% reduction in water absorption, a 23.1% increase in apparent density, a 4.3% increase in modulus of rupture, and a 7.0% reduction in thermal conductivity. The CBE group showed an approximately 52.6% increase in toughness, indicating greater energy dissipation capacity after aging. The CR and CRE groups also exhibited stability in their physical and mechanical properties after accelerated aging. TG/DTG analyses did not reveal significant changes in thermal stability or in the main degradation events of the composites, while microstructural analyses suggested greater continuity of the cementitious matrix and changes in the fiber–matrix interface after aging. All experimental groups met the requirements of ABNT NBR 15498 (2012), presenting water absorption values below 35% and modulus of rupture values above 4 MPa. It was concluded that the proposed treatments, especially in the CB and CBE groups, are promising for the development of more durable cementitious materials with improved thermal performance, demonstrating potential for applications in construction systems requiring enhanced thermal comfort and energy efficiency.

Descrição

Área de concentração

Materiais e Componentes de Construção

Linha de pesquisa

Compósitos e nanocompósitos lignocelulósicos

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Citação

SANTOS, Gustavo Soares. Fibrocimento com modificação celulósica por baba de cupim sintética e aplicação de revestimento de etileno acetato de vinila. 2026. 70 p. Tese (Doutorado em Engenharia de Biomateriais) – Universidade Federal de Lavras, Escola de Ciências Agrárias de Lavras, Lavras, 2026.

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