Efeito da carbonatação acelerada em compósitos de fibrocimento extrudados com resíduo de quartzito e fibras de coco

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Pereira, Tamires Galvão Tavares
• Orientador(a): Mendes, Lourival Marin
• Banca de defesa: Mendes, Lourival Marin, Fonseca, Camila Soares, Guimarães Junior, José Benedito, Bufalino, Lina, Corrêa, Andréa Aparecida Ribeiro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
• Departamento: Departamento de Ciências Florestais
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Fibrocimento - Materiais não convencionais; Carbonatação; Extrusão; Métodos de cura; Beneficiamento de rochas - Resíduos; Extrusion; Silica; Curing methods; Fiber cement - Non-convenient materials; Carbonation; Rock processing - Waste
• Área do conhecimento CNPq: Materiais Conjugados não Metálicos
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/46249

O Brasil é reconhecido mundialmente pela produção e comercialização de rochas ornamentais com uma participação de 5,6% no mercado internacional de rochas, chegando a produzir 9,2 milhões de toneladas em 2019. No entanto, o beneficiamento de rochas ornamentais gera anualmente cerca de 3.260.000 toneladas de resíduos no Brasil, ocasionando sérios impactos ambientais. Nesse sentido, o presente estudo teve por objetivo avaliar a incorporação de diferentes porcentagens de resíduo de quartzito (0, 25, 50, 75 e 100%) na qualidade de fibrocimento extrudado e reforçado com fibra de coco, bem como, analisar o impacto da exposição a diferentes tempos de carbonatação acelerada nas propriedades físicas e mecânicas do compósito. Para a produção dos fibrocimentos foram utilizados cimento Portland CPV-ARI, calcário agrícola, 2% (em massa) de fibras de Cocos nucifera, além dos aditivos Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e poliéster carboxílico (ADVA). A relação água/cimento (em massa) foi de aproximadamente 0,40. Os corpos de prova foram confeccionados pelo processo de extrusão e permaneceram 28 dias em processo de cura em ambiente saturado. A adição de resíduo de quartzito aumentou os valores da densidade aparente (DA) e porosidade aparente (PA), levando a uma menor absorção de água (AA) do compósito para todos os tratamentos estudados. Como consequência, houve um incremento positivo nas propriedades mecânicas módulo de ruptura (MOR), limite de proporcionalidade (LOP) e tenacidade. Em um segundo momento, foi realizado um novo processo de extrusão somente com fibrocimento composto por 100% de quartzito, os quais foram submetidos ao processo de carbonatação acelerada (0, 6, 12 e 24h). Não houve diferença estatisticamente significativa na densidade aparente dos compósitos expostos a diferentes tempos de carbonatação, no entanto, porosidade aparente diminuiu em até 6% em 12 horas de exposição. A absorção de água reduziu 8,74% em 6 horas de carbonatação. Em relação ao módulo de ruptura (MOR), módulo de elasticidade (MOE) e limite de proporcionalidade (LOP), não foi observada diferença estatística entre os compósitos não carbonatados (controle) e os que passaram pela carbonatação acelerada em diferentes tempos. Houve um incremento da tenacidade de 2,18 KJ/m² (testemunha) a 3,69 KJ/m² dos fibrocimentos expostos a 12 horas de carbonatação. Ou seja, foi observado um aumento de 69,26%. Em conclusão, este estudo demonstrou que a utilização de resíduos de quartzito e fibras de coco na produção de fibrocimento, bem como a carbonatação acelerada têm grande potencial para confecção de compósitos mais leves, resistentes e sustentáveis.