COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS REFORÇADOS COM FIBRA DE COCO: APLICABILIDADE, DESEMPENHO TÉRMICO E DURABILIDADE
Fibras naturais; Compósitos cimentícios; Durabilidade; Desempenho térmico; Hornificação.
| A crescente demanda por materiais construtivos sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de compósitos cimentícios reforçados com fibras vegetais. Nesse contexto, a fibra de coco destaca se pela ampla disponibilidade no Brasil e pelo potencial de aproveitamento de resíduos agroindustriais. Contudo, a durabilidade das fibras em meio cimentício alcalino ainda representa um desafio para sua aplicação em larga escala. Assim, esta tese investigou a aplicabilidade de compósitos cimentícios reforçados com fibra de coco, com enfoque no desempenho térmico, nas propriedades físico-mecânicas e na durabilidade dos materiais. Inicialmente, foram avaliadas as propriedades morfológicas, químicas, microestruturais e mecânicas das fibras submetidas a ciclos de molhagem e secagem (hornificação), utilizando técnicas como MEV, FTIR, DRX, AFM e ensaio de tração direta. Os resultados evidenciaram alterações estruturais nas fibras, como fissuração superficial, desfibrilamento e fechamento dos lumens. As fibras submetidas a três ciclos apresentaram melhor desempenho mecânico, alcançando resistência à tração de até 57,44 MPa. Também foi analisada a influência da orientação das fibras (aleatória, alinhada e em biomanta) e dos tratamentos físicos no comportamento mecânico dos compósitos. Os resultados indicaram que a arquitetura fibrosa influenciou significativamente a resistência à flexão, com melhor desempenho nos sistemas com fibras alinhadas e em biomanta. Entretanto, elevados teores de fibras favoreceram o aumento da porosidade e da formação de vazios na matriz cimentícia. Além disso, avaliou-se a influência da incorporação de aditivo plastificante e fibra de coco nas propriedades físicas, microestruturais e térmicas dos compósitos. Os ensaios mostraram redução da densidade e da condutividade térmica dos materiais, evidenciando potencial de aplicação em sistemas construtivos com maior eficiência térmica. O aditivo também influenciou a compacidade da matriz e a formação de poros, afetando o desempenho térmico e mecânico dos compósitos. Por fim, investigou-se a influência do envelhecimento acelerado na durabilidade dos compósitos cimentícios reforçados com fibra de coco. Os resultados demonstraram que a degradação térmica promoveu alterações na interface fibra-matriz e redução do desempenho mecânico, especialmente nos compósitos sem modificação da matriz. Entretanto, os tratamentos aplicados às fibras e o uso de materiais complementares contribuíram para minimizar os efeitos da alcalinidade, favorecendo maior estabilidade físico-mecânica. De modo geral, os resultados confirmam o potencial da fibra de coco como reforço em compósitos cimentícios para aplicações na construção civil, especialmente em sistemas de cobertura e tecnologias construtivas de interesse social, contribuindo para o desenvolvimento de materiais mais sustentáveis e com melhor desempenho térmico. |