Performance e durabilidade de compósitos cimentícios híbridos reforçados com fibras vegetais nas escalas micro e nanométrica

Resumo

A celulose nanofibrilada obtida a partir de recursos naturais, disponíveis e renováveis possui alto potencial para ser utilizada como reforço de matrizes cimentícias devido a sua elevada área de superfície específica, o que melhora consideravelmente a adesão com as partículas de cimento. Quando incorporada junto com as microfibras da polpa, a ancoragem mecânica da celulose nanofibrilada com a matriz junto ao maior comprimento das fibras da polpa apresentam potencial para produzir um material cimentício reforçado nas escalas micro e nanométrica, resultando assim em um material com elevada resistência mecânica e tenacidade. No entanto, o uso de reforços nanométricos em materiais cimentícios não está estabelecido e não há consenso na literatura sobre o teor ideal de nanoreforços a ser utilizado para melhorar o desempenho e a durabilidade dos compósitos cimentícios. Com isso, esse projeto de pesquisa propõe o estudo da cinética de hidratação de pastas de cimento contendo diferentes teores de celulose nanofibrilada; o estudo do efeito de reforços híbridos na microestrutura e no desempenho mecânico dos compósitos com diferentes teores de reforço nas escalas micro e nanométrica; e o estudo da degradação da polpa e da celulose nanofibrilada após a imersão dessas fibras em solução alcalina. Os compósitos serão produzidos pelo processo de sucção e prensagem e posteriormente serão submetidos ao teste de envelhecimento acelerado. Os testes físico, mecânico e microestrutural serão realizados para a avaliação do efeito do reforço híbrido no desempenho e na durabilidade dos compósitos. Como resultado desse estudo espera-se demonstrar a viabilidade da aplicação de reforços híbridos nas escalas micro e nanométricas para o desenvolvimento de compósitos de cimento com propriedades mecânicas melhoradas para aplicação na indústria de construção civil. (AU)