Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Maruoka, Luz Marina Andrade [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/318296
Resumo: Entre os vários e graves problemas ambientais atualmente, destacam-se as mudanças climáticas, emissão de dióxido de carbono e a produção de resíduos de plásticos. Os plásticos representam 12% do lixo gerado mundialmente. Aliado a isso, o setor da construção demanda por produtos que amenizem problemas ambientais. Reaproveitar os resíduos plásticos em produtos para construção é uma forma de contribuir para redução desses impactos. Dentro desse contexto, este estudo visa investigar os impactos da inserção de resíduos de poliestireno (PS) em forma de microfibras eletrofiadas nas microestruturas, nas propriedades mecânicas e na condutividade térmica dos tijolos de geopolímeros. Foram realizadas as seguintes etapas: tratamento térmico do caulim, produção de microfibras eletrofiadas a partir de resíduos de copos de poliestireno pós-consumo, e finalmente produção de tijolo de geopolímero com microfibras eletrofiadas. O tratamento térmico do caulim levou ao aumento da fração amorfa a 91,62% em 700° C, tornando a metacaulinita mais reativa e produzindo pasta geopolimérica com resistência à compressão de até 30 MPa. Para a produção de tijolo de geopolímero, foram misturados solo, metacaulinita, ativadores silicato sódio e hidróxido de sódio (12 mol/L) e microfibras de PS eletrofiadas (MPS). Para caracterização das matérias-primas e tijolos, foram realizadas as análises de DRX, com quantificação de fases pelo método de refinamento de Rietveld, FRX, TG/DTG, MEV, EDS, FTIR, granulometria a laser, ensaios de consistência do solo, análise granulométrica, resistência à compressão, resistência à flexão e condutividade térmica. A amostra com teor 0,45% de MPS atingiu 2,88 MPa de resistência à flexão, 19% superior que amostra sem microfibras. A amostra com 0,45% com teor de MPS obteve 8,04 MPa de resistência à compressão, 2% maior que amostra sem microfibra. A amostra com 1,8% de teor de MPS obteve 0,64 W/mK de condutividade térmica, 34,5% menor que a amostra de referência.
id UNSP_d4a13f77669a17aac1ff0b65db4381d2
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/318296
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamenteStudy on the impacts of electrospun microfibers from polystyrene waste in a geopolymer brick based on thermally annealed Amazonian kaolinGeopolímeroTijoloPoliestirenoMicrofibrasEletrofiaçãoGeopolymerBrickPolystyreneMicrofibersElectrospinningEntre os vários e graves problemas ambientais atualmente, destacam-se as mudanças climáticas, emissão de dióxido de carbono e a produção de resíduos de plásticos. Os plásticos representam 12% do lixo gerado mundialmente. Aliado a isso, o setor da construção demanda por produtos que amenizem problemas ambientais. Reaproveitar os resíduos plásticos em produtos para construção é uma forma de contribuir para redução desses impactos. Dentro desse contexto, este estudo visa investigar os impactos da inserção de resíduos de poliestireno (PS) em forma de microfibras eletrofiadas nas microestruturas, nas propriedades mecânicas e na condutividade térmica dos tijolos de geopolímeros. Foram realizadas as seguintes etapas: tratamento térmico do caulim, produção de microfibras eletrofiadas a partir de resíduos de copos de poliestireno pós-consumo, e finalmente produção de tijolo de geopolímero com microfibras eletrofiadas. O tratamento térmico do caulim levou ao aumento da fração amorfa a 91,62% em 700° C, tornando a metacaulinita mais reativa e produzindo pasta geopolimérica com resistência à compressão de até 30 MPa. Para a produção de tijolo de geopolímero, foram misturados solo, metacaulinita, ativadores silicato sódio e hidróxido de sódio (12 mol/L) e microfibras de PS eletrofiadas (MPS). Para caracterização das matérias-primas e tijolos, foram realizadas as análises de DRX, com quantificação de fases pelo método de refinamento de Rietveld, FRX, TG/DTG, MEV, EDS, FTIR, granulometria a laser, ensaios de consistência do solo, análise granulométrica, resistência à compressão, resistência à flexão e condutividade térmica. A amostra com teor 0,45% de MPS atingiu 2,88 MPa de resistência à flexão, 19% superior que amostra sem microfibras. A amostra com 0,45% com teor de MPS obteve 8,04 MPa de resistência à compressão, 2% maior que amostra sem microfibra. A amostra com 1,8% de teor de MPS obteve 0,64 W/mK de condutividade térmica, 34,5% menor que a amostra de referência.Among the many serious environmental problems currently facing the earth, climate change, carbon dioxide emissions and the production of plastic waste stand out. Plastics account for 12% of the waste generated worldwide. In addition, the construction sector demands products that relieve environmental problems. Reusing plastic waste in construction products is one way to help reduce these impacts. Within this context, the present study aims to investigate the impacts of the incorporation of polystyrene (PS) waste in the form of electrospun microfibers in the microstructure, the mechanical properties and thermal conductivity of geopolymer bricks. The following steps were carried out: thermal treatment of kaolin, production of electrospun microfibers from post-consumer polystyrene cup waste, and finally production of geopolymer brick with electrospun microfibers. The thermal annealing of kaolin led to an increase in the amorphous fraction to 91.62% at 700°C, making the metakaolinite more reactive, producing geopolymer paste with compressive strength of up to 30 MPa. For the production of geopolymer bricks, soil, metakaolinite, sodium silicate and sodium hydroxide activators (12 mol/L) and electrospun PS microfibers (MPS) were mixed. To characterize the raw materials and bricks, XRD analyses were performed, with phase quantification by the Rietveld method, along with XRF, TG/DTG, SEM, EDS, FTIR, laser granulometry, soil consistency tests, granulometric analysis, compressive strength, flexural strength and thermal conductivity. The sample with 0.45% of MPS proportion achieved 2.88 MPa of flexural strength, 19% higher than the sample without microfibers. The sample with 0.45% MPS content obtained 8.04 MPa of compressive strength, 2% higher than the sample without microfibers. The sample with 1.8% MPS content obtained 0.64 W/mK of thermal conductivity, 34.54% lower than the reference sample.Não recebi financiamentoUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Scalvi, Luis Vicente de Andrade [UNESP]Faculdade de CiênciasInstituto Federal do Amazonas (IFAM)Universidade Estadual Paulista (Unesp)Agostini, Deuber Lincon da Silva [UNESP]Albas, Agda Eunice de Souza [UNESP]Scalvi, Luis Vicente de Andrade [UNESP]Andrade, Jean Carlos SilvaBarros, Laerte MeloSilva Filho, Luiz Carlos da [UNESP]Saeki, Margarida Juri [UNESP]Maruoka, Luz Marina Andrade [UNESP]2026-01-12T13:39:00Z2025-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMARUOKA, Luz Marina Andrade. Estudo sobre impacto de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolos de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente. 155f. Tese (Doutorado em Ciências e Tecnologia de Materiais) - Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Bauru, 2025.https://hdl.handle.net/11449/31829633004056083P791956298034529480009-0008-4636-5917porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2026-01-13T05:01:52Zoai:repositorio.unesp.br:11449/318296Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462026-01-13T05:01:52Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
Study on the impacts of electrospun microfibers from polystyrene waste in a geopolymer brick based on thermally annealed Amazonian kaolin
title Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
spellingShingle Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
Maruoka, Luz Marina Andrade [UNESP]
Geopolímero
Tijolo
Poliestireno
Microfibras
Eletrofiação
Geopolymer
Brick
Polystyrene
Microfibers
Electrospinning
title_short Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
title_full Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
title_fullStr Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
title_full_unstemmed Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
title_sort Estudo sobre impactos de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolo de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente
author Maruoka, Luz Marina Andrade [UNESP]
author_facet Maruoka, Luz Marina Andrade [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Scalvi, Luis Vicente de Andrade [UNESP]
Faculdade de Ciências
Instituto Federal do Amazonas (IFAM)
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Agostini, Deuber Lincon da Silva [UNESP]
Albas, Agda Eunice de Souza [UNESP]
Scalvi, Luis Vicente de Andrade [UNESP]
Andrade, Jean Carlos Silva
Barros, Laerte Melo
Silva Filho, Luiz Carlos da [UNESP]
Saeki, Margarida Juri [UNESP]
dc.contributor.author.fl_str_mv Maruoka, Luz Marina Andrade [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Geopolímero
Tijolo
Poliestireno
Microfibras
Eletrofiação
Geopolymer
Brick
Polystyrene
Microfibers
Electrospinning
topic Geopolímero
Tijolo
Poliestireno
Microfibras
Eletrofiação
Geopolymer
Brick
Polystyrene
Microfibers
Electrospinning
description Entre os vários e graves problemas ambientais atualmente, destacam-se as mudanças climáticas, emissão de dióxido de carbono e a produção de resíduos de plásticos. Os plásticos representam 12% do lixo gerado mundialmente. Aliado a isso, o setor da construção demanda por produtos que amenizem problemas ambientais. Reaproveitar os resíduos plásticos em produtos para construção é uma forma de contribuir para redução desses impactos. Dentro desse contexto, este estudo visa investigar os impactos da inserção de resíduos de poliestireno (PS) em forma de microfibras eletrofiadas nas microestruturas, nas propriedades mecânicas e na condutividade térmica dos tijolos de geopolímeros. Foram realizadas as seguintes etapas: tratamento térmico do caulim, produção de microfibras eletrofiadas a partir de resíduos de copos de poliestireno pós-consumo, e finalmente produção de tijolo de geopolímero com microfibras eletrofiadas. O tratamento térmico do caulim levou ao aumento da fração amorfa a 91,62% em 700° C, tornando a metacaulinita mais reativa e produzindo pasta geopolimérica com resistência à compressão de até 30 MPa. Para a produção de tijolo de geopolímero, foram misturados solo, metacaulinita, ativadores silicato sódio e hidróxido de sódio (12 mol/L) e microfibras de PS eletrofiadas (MPS). Para caracterização das matérias-primas e tijolos, foram realizadas as análises de DRX, com quantificação de fases pelo método de refinamento de Rietveld, FRX, TG/DTG, MEV, EDS, FTIR, granulometria a laser, ensaios de consistência do solo, análise granulométrica, resistência à compressão, resistência à flexão e condutividade térmica. A amostra com teor 0,45% de MPS atingiu 2,88 MPa de resistência à flexão, 19% superior que amostra sem microfibras. A amostra com 0,45% com teor de MPS obteve 8,04 MPa de resistência à compressão, 2% maior que amostra sem microfibra. A amostra com 1,8% de teor de MPS obteve 0,64 W/mK de condutividade térmica, 34,5% menor que a amostra de referência.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-05-21
2026-01-12T13:39:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MARUOKA, Luz Marina Andrade. Estudo sobre impacto de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolos de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente. 155f. Tese (Doutorado em Ciências e Tecnologia de Materiais) - Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Bauru, 2025.
https://hdl.handle.net/11449/318296
33004056083P7
9195629803452948
0009-0008-4636-5917
identifier_str_mv MARUOKA, Luz Marina Andrade. Estudo sobre impacto de microfibras eletrofiadas de resíduos de poliestireno em tijolos de geopolímero baseado em caulim do Amazonas, tratado termicamente. 155f. Tese (Doutorado em Ciências e Tecnologia de Materiais) - Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Bauru, 2025.
33004056083P7
9195629803452948
0009-0008-4636-5917
url https://hdl.handle.net/11449/318296
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854954367492292608