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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41159
Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento de painéis sanduíche leves com compósitos cimentícios reforçados com tecidos vegetais
Título(s) alternativo(s): Development of lightweight sandwich panels with cementitious composites reinforced with plant fabrics
Autor(es): Arruda Filho, Adilson Brito de
Primeiro Orientador: Lima, Paulo Roberto Lopes
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Carvalho, Ricardo Fernandes
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Paulo Roberto Lopes
metadata.dc.contributor.referee2: Carvalho, Ricardo Fernandes
metadata.dc.contributor.referee3: Silva, Francisco Gabriel Santos
metadata.dc.contributor.referee4: Dias, Cleber Marco Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee5: Meneghetti, Leila Cristina
Resumo: Esta pesquisa tem como objetivo principal desenvolver Painéis Sanduíche Leves com faces externas em compósitos cimentícios reforçados com tecidos de fibras naturais extraídas da folha do abacaxizeiro e do caule da juta, com núcleo em material leve como Poliestireno Extrudado (XPS), que submetido aos ensaios físicos e mecânicos, mostrem-se resistentes aos esforços de compressão, tração e flexão, além de promover o conforto térmico. A utilização de tecidos de fibras vegetais na conformação das faces dos painéis sanduíche em compósitos cimentícios, melhora o alinhamento e direcionamento das fibras, elevando o desempenho mecânico dos painéis na direção e sentido dos esforços solicitantes. As fibras, feixes e tecidos de abacaxi foram submetidos aos tratamentos de autoclavagem, alcalino e híbrido, para reduzir a absorção de água e a variação dimensional das fibras naturais, melhorando o desempenho dos compósitos. Para analisar a interface entre a matriz cimentícia e a fibra foram realizados ensaios de arrancamento dos feixes e tecidos de fibras de abacaxi, in natura e tratados, com comprimentos embebidos iguais a 10, 20 e 30 mm. Para reduzir a delaminação que os painéis sanduíche estão sujeitos devido às diferentes propriedades dos materiais empregados no núcleo e na face, esta pesquisa estudou quatro configurações na interface núcleo-face, sendo a configuração com ranhuras em paralelo a que obteve melhor desempenho mecânico. Também foram moldados painéis variando o número de camadas de reforço na face de 1 a 5, a fim de analisar a influência do número de camadas de reforço na face sobre o desempenho dos painéis sanduíche. Com os resultados dos ensaios nas fibras, feixes, tecidos, placas e painéis sanduíche, verificou-se que o tipo de fibra utilizado na confecção do tecido de reforço e o tipo de interface entre o núcleo e as faces dos painéis sanduíche são fatores preponderantes no comportamento, desempenho e no padrão de fissuração dos painéis sanduíche. Ao final desta pesquisa os Painéis Sanduíche apresentaram comportamento mecânico e térmico adequados para serem utilizadas como elementos estruturais, semiestruturais e de vedação.
Abstract: The main objective of this research is to develop lightweight sandwich panels with external faces in cementitious composites reinforced with natural fiber fabrics extracted from pineapple leaves and jute stems, with a core in lightweight material such as Extruded Polystyrene (XPS), which, when subjected to physical and mechanical tests, are resistant to compression, traction and flexural stresses, in addition to promoting thermal comfort. The use of vegetable fiber fabrics in the conformation of the faces of the sandwich panels in cementitious composites improves the alignment and direction of the fibers, increasing the mechanical performance of the panels in the direction and sense of the stresses. The pineapple fibers, bundles and fabrics were subjected to autoclaving, alkaline and hybrid treatments to reduce water absorption and dimensional variation of the natural fibers, improving the performance of the composites. To analyze the interface between the cementitious matrix and the fiber, pullout tests were performed on bundles and fabrics of pineapple fibers, in natura and treated, with embedded lengths equal to 10, 20 and 30 mm. To reduce the delamination that sandwich panels are subject to due to the different properties of the materials used in the core and face, this research studied four configurations at the core-face interface, with the configuration with parallel grooves being the one that obtained the best mechanical performance. Panels were also molded with varying the number of reinforcement layers on the face from 1 to 5, in order to analyze the influence of the number of reinforcement layers on the face on the performance of the sandwich panels. With the results of the tests on the fibers, bundles, fabrics, plates and sandwich panels, it was verified that the type of fiber used in the production of the reinforcement fabric and the type of interface between the core and the faces of the sandwich panels are preponderant factors in the behavior, performance and cracking pattern of the sandwich panels. At the end of this research, the Sandwich Panels showed adequate mechanical and thermal behavior to be used as structural, semi-structural and sealing elements.
Palavras-chave: Compósitos cimentícios
Comportamento mecânico
Abacaxi
Juta
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41159
Data do documento: 13-Ago-2024
Aparece nas coleções:Tese (PPEC)

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