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Título: Avaliação das propriedades físicas e mecânicas do compósito cimento-madeira utilizando farinha de madeira Pinus com cimento portland
Título(s) alternativo(s): Evaluation of the physical and mechanical properties of cement-wood composite using Pine wood flour with portland cement
Autor(es): Damas, Thyago de Silos
Orientador(es): Matoski, Adalberto
Palavras-chave: Materiais compostos - Propriedades mecânicas
Indústria madeireira
Resíduos como material de construção
Cimento Portland - Aditivos
Pinheiro
Desenvolvimento sustentável
Composite materials - Mechanical properties
Forest products industry
Waste products as building materials
Portland cement - Aditivos
Pine
Sustainable development
Data do documento: 12-Jul-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: DAMAS, Thyago de Silos. Avaliação das propriedades físicas e mecânicas do compósito cimento-madeira utilizando farinha de madeira Pinus com cimento Portland. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.
Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades físicas e mecânicas do compósito madeira-cimento de baixa densidade, utilizando farinha de madeira de Pinus spp. proveniente do reaproveitamento do rejeito de indústrias madeireiras e cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI). Para a elaboração dos ensaios, foi utilizado como traço referência 1:3 (cimento:areia) em massa, e os percentuais de farinha de madeira em massa foram de 0%, 5%, 10%, 15% e 20% em relação a massa de cimento, sem aditivo e com 3% de aditivo acelerador de pega à base de cloreto de cálcio. Para cada traço foram produzidos seis corpos de prova e avaliadas suas propriedades físicas (densidade, absorção de água por capilaridade e absorção por imersão) e propriedades mecânicas (resistência à tração na flexão, resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico, estático e módulo de ruptura). Os resultados demonstraram que densidade, absorção de água e porosidade são propriedades físicas inter-relacionadas, e a resistência à tração na flexão, resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico, estático e módulo de ruptura são propriedades mecânicas que possuem elevada correlação em relação à densidade e aos teores de madeira. O módulo de elasticidade estático, das propriedades avaliadas, foi o único que não obteve em nenhuma amostra o valor mínimo aceitável de 4.000 MPa. Além disso, a adição de aditivo, em geral, não trouxe um melhor desempenho das propriedades avaliadas do compósito. Conclui-se, portanto, que os valores obtidos das propriedades físicas e mecânicas do compósito madeira-cimento, em sua maioria, atenderam aos valores estipulados nas normas e pesquisas citadas como critérios mínimos aceitável.
Abstract: This work aimed to evaluate the physical and mechanical properties of low-density wood-cement composite, using Pinus spp. wood flour sourced from the waste reuse of timber industries and high early strength Portland cement (CPV-ARI).For the preparation of the tests, a reference mix ratio of 1:3 (cement:sand) by mass was used, and the mass percentages of wood flour were 0%, 5%, 10%, 15% and 20% relative to the cement mass, without additive and with 3% calcium chloride-based set accelerator additive. For each mix, six test specimens were produced and their physical properties (density, water absorption by capillatity and immersion absorption) and mechanical properties (flexural tensile strength, compressive strength, dynamic and static modulus of elasticity, and modulus of rupture) were evaluated. The results showed that density, water absorption, and porosity are interrelated physical properties, and flexural tensile strength, compressive strength, dynamic and static modulus of elasticity, and modulus of rupture are mechanical properties that have a high correlation with density and wood content. Among the evaluated properties, the static modulus of elasticity was the only one that did not obtain the minimum acceptable value of 4,000 MPa in any sample. Furthermore, the addition of the additive generally did not improve the evaluated properties of the composite. Therefore, it is concluded, that the values obtained for the physical and mechanical properties of the wood-cement composite mostly met the values stipulated in the standards and cited research as minimum acceptable criteria.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35135
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