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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
(PPMEC)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI (UFSJ)
COMPÓSITOS PARTICULADOS EM MATRIZ EPÓXI
REFORÇADOS COM SERRAGEM, CIMENTO E
SILICATO DE MAGNÉSIO
Zélia Maria Velloso Missagia
São João del-Rei, 18 de Fevereiro de 2013
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
(PPMEC)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI (UFSJ)
COMPÓSITOS PARTICULADOS EM MATRIZ EPÓXI
REFORÇADOS COM SERRAGEM, CIMENTO E
SILICATO DE MAGNÉSIO
Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado
em Materiais e Processos de Fabricação da
Universidade Federal de São João del-Rei, como
requisito para obtenção do título de Mestre em
Engenharia Mecânica.
Área de concentração: Materiais e processos de
fabricação.
Orientador: Prof. Dr. André Luis Christoforo
São João Del Rei, 18 de Fevereiro de 2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI (UFSJ)
COMPÓSITOS PARTICULADOS EM MATRIZ EPÓXI
REFORÇADOS COM SERRAGEM, CIMENTO E SILICATO DE
MAGNÉSIO
Autor: Zélia Maria Velloso Missagia
Orientador: Prof. Dr. André LuisChristoforo
A Banca Examinadora, composta pelos membros examinadores abaixo, considerou
aprovada esta Dissertação.
____________________________________________________
Prof. Dr. André Luis Christoforo – Presidente da Banca
Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ)
____________________________________________________
Prof. Dr. Alexandre Carlos Eduardo
Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ)
____________________________________________________
Prof. Dra. Sara Del Vecchio
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais
São João del-Rei, 18 de Fevereiro de 2013
"Se você quer transformar o mundo, experimente
primeiro promover o seu aperfeiçoamento
pessoal e realizar inovações no seu próprio
interior".
Dalai Lama
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por me dar fé, perseverança e saúde para chegar ao fim deste
empreendimento.
Agradeço aos meus pais, Antonio e Zélia, que possibilitaram a minha educação
desde a minha infância.
Agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. André Luis Christoforo, por toda a sua
ajuda, conhecimentos, atenção, apoio e presteza, que muito contribuiu para o
desenvolvimento deste trabalho.
Agradeço a minha irmã, Profª. Drª. Vânia Regina Velloso Silva, por me motivar
e auxiliar a desenvolver pesquisa em nível de mestrado.
Agradeço aos meus colegas do mestrado, que de forma direta ou indireta
acabaram contribuindo para com o desenvolvimento da minha dissertação. Em especial,
agradeço ao mestrando Júlio César dos Santos, pelos vários momentos de auxílio
prestados principalmente na caracterização física dos materiais desenvolvidos, e ao
aluno de graduação Sérgio Luiz Moni Ribeiro Filho, pelos auxílios prestados na
confecção dos materiais compósitos.
Agradeço a Profª. Drª. Maria Tereza Paulino e a Universidade Federal de Minas
Gerais (UFMG) por auxiliar e disponibilizar laboratório para a realização de alguns
ensaios mecânicos.
Agradeço aos técnicos Emílio e Francisco pelo auxílio na execução dos ensaios
mecânicos realizados na Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ).
Agradeço a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES) pela concessão da bolsa de estudos.
Agradeço ao Programa de Mestrado em Materiais e Processos de Fabricação
(PPMEC) da UFSJ por todo o auxílio prestado.
Agradeço aos meus filhos Rogério e Rafaela por todo carinho e compreensão
demonstrados durante o período de desenvolvimento deste trabalho.
E por fim, agradeço ao meu querido esposo Rogério, que sempre acreditou no
meu potencial, e que muito contribuiu por concretizar este trabalho.
DEDICATÓRIA
Dedico com muito carinho este trabalho aos meus pais e aos meus filhos.
Dedico com muito amor ao meu esposo Rogério.
RESUMO
Este trabalho objetivou investigar propriedades físicas (densidade aparente; densidade
volumétrica; absorção de água) e mecânicas (módulo de elasticidade e resistência à
compressão) de materiais compósitos particulados em matriz epóxi reforçados com
serragem de madeira, cimento Portland e silicato de magnésio. Um planejamento
experimental inicial foi elaborado envolvendo apenas a resina epóxi e a serragem de
madeira. Os fatores investigados neste planejamento foram: espécies de madeira
(Eucalyptus grandis - Eucalipto e Tabebuiaserratifolia- Ipê), faixa granulométrica (4-10
e 50-80 US-Tyler) e fração mássica de serragem sobre a resina (30%; 50%), fornecendo
oito condições experimentais distintas. Posteriormente, elegeu-se o tratamento que
forneceu os maiores valores para o módulo de elasticidade na compressão. Para esta
condição escolhida, foram desenvolvidas outras quatro condições, incorporando-se 10 e
20% em fração mássica de partículas de silicato de magnésio e cimento Portland (CP-V)
sobre a resina. Os compostos com 30% de serragem da madeira Eucalipto e faixa
granulométrica 50-80 US-Tyler apresentaram os melhores valores para o módulo de
elasticidade na compressão, sendo utilizados como condição de referência para a
inclusão das partículas de cimento e do talco. O emprego do cimento nos compostos
conferiu aumentos significativos no módulo de elasticidade à compressão, densidade
aparente e com a redução da absorção de água o mesmo não ocorrendo com a
incorporação de partículas de silicato de magnésio, apresentando ser significativa
apenas na absorção, sendo os maiores valores provenientes dos materiais fabricados
com a adição de 20% de partículas deste reforço. Concluiu-se que a classificação do
material, quanto à resistência à compressão, é de um concreto de baixa força ou
concreto não estrutural de baixo peso e que, a adição de uma segunda fase de partículas
contribui para um aumento do modulo de elasticidade em detrimento da perda de outras
propriedades.
PALAVRAS-CHAVE: madeira, resistência à compressão, planejamento de
experimentos.
ABSTRACT
This study aimed to investigate the physical properties(density, bulk density, water
absorption) and mechanical properties (modulus of elasticity and compressive strength)
of composites in particulate reinforced epoxy sawdust, Portland cement and
magnesium silicate. An initial experimental design was developed involving only the
epoxy resin and sawdust. The factors investigated in this design were: wood species
(Eucalyptusgrandis-Eucalyptus and Tabebuiaserratifolia-Ipe), particle size range(4-10
and 50-80US-Tyler) and mass fraction of sawdust on the resin (30%, 50%) providing
eight different experimental conditions. Subsequently, the treatment was chosen which
gave the highest values for the modulus of elasticity in compression. For this chosen
condition, four other conditions were developed, incorporating 10 to 20% in mass
fraction of particles of magnesium silicate, and portland cement(PC-V) on the resin.
Compounds with 30% Eucalyptus wood sawdust and US-range 50-80 Tyler sieve
showed the best values for the elastic modulus in compression, being used as a
reference condition for the inclusion of particles of cement and talc. The use of cement
in the compounds gave significant increases in the compressive modulus of elasticity,
bulk density and with reduced water absorption which does not occur with the
incorporation of particles of magnesium silicate, presenting be significant only in
absorption, being the highest values resulting from materials manufactured by adding
20% of the reinforcement particles. It was concluded that the classification of the
material for resistance to compression, is a low-strength concrete or concrete
nonstructural low weight and, adding a second phase particles contributes to an
increased modulus of elasticity over loss of other properties.
KEYWORDS: wood, compression strength, design of experiments (DOE).
LISTA DE FIGURAS
Tabela 1.1 Condições do planejamento experimental dos materiais fabricados com resina e
serragem. ..................................................................................................................................... 25
Figura 3.1 - Agitador de peneiras vibratórias .............................................................................. 27
Figura 3.2 - Serragem de Eucalipto nas faixas granulométricas 4-10 (a) e 50-80 US-Tyler (b).27
Figura 3.3 - Serragem de Ipê nas faixas granulométricas 4-10 (a) e 50-80 US-Tyler (b). ......... 27
Figura 3.4: Silicato de magnésio (a) e cimento Portland CP-V (b). ............................................ 28
Figura 3.6: Mistura manual entre serragem de Ipê e resina epóxi. ............................................. 29
Figura 3.7:Geometria e dimensões dos corpos de prova. ............................................................ 29
Figura 3.8 - Formação dos corpos de prova. ............................................................................... 30
Figura 3.9 - Faceamento dos corpos de prova. ............................................................................ 30
Figura 3.10 - Compostos fabricados com resina e serragem. ...................................................... 31
Figura 3.11 - Fluxograma das de etapas envolvidas na fabricação dos corpos de prova. .......... 31
Figura 3.12 - Ensaio de compressão uniaxial. ............................................................................. 32
Figura 3.13 - Submersão de corpos de prova. ............................................................................. 33
Figura 4.1 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre as propriedades físicas e mecânicas dos
compostos resina-serragem. ........................................................................................................ 37
Figura 4.2 - Gráfico de efeitos principais sobre o MOE dos compostos resina-serragem. ......... 38
Figura 4.3 - Gráfico de efeitos principais sobre o MOR dos compostos resina-serragem. ......... 38
Figura 4.5 - ANOVA do fator fração de cimento sobre o MOE. ................................................ 40
Figura 4.6 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de cimento sobre o MOE. ................. 41
Figura 4.7 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre a densidade aparente dos materiais
fabricados com a adição de cimento. .......................................................................................... 42
Figura 4.8 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de cimento sobre densidade aparente
dos materiais fabricados com cimento. ....................................................................................... 42
Figura 4.9 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre a absorção de águados materiais fabricados
com a adição de cimento. ............................................................................................................ 43
Figura 4.10 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de cimento sobre a absorção de água
dos materiais fabricados com cimento. ....................................................................................... 44
Figura 4.11 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre o MOE dos materiais fabricados com a
adição de talco. ............................................................................................................................ 45
Figura 4.12 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre densidade aparente dos materiais fabricados
com a adição de talco. ................................................................................................................. 45
Figura 4.13 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre absorção de água dos materiais fabricados
com a adição de talco. ................................................................................................................. 46
Figura 4.14 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de talco sobre a absorção de água. .. 46
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1- Propriedades físicas e mecânicas dos compostos resina-serragem. ................. 35
Tabela 4.2 - Resultados da ANOVA para os compostos resina-serragem. ......................... 36
Tabela 4.3 - Resultados das propriedades físicas e mecânicas dos compostos com a adição
de cimento e talco. ............................................................................................................... 40
Tabela 4.5 - Teste de Tukey para a densidade aparente dos materiais com adição de
cimento. ............................................................................................................................... 43
Tabela 4.6 -Teste de Tukey para a Am dos materiais com adição de cimento. .................. 44
Tabela 4.7 - Teste de Tukey para o Am dos materiais com adição de silicato. ................... 47
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
ASTM: American Society for Testing and Materials.
BS: Normas Britânicas de Regulamentação;
CITEC: Centro de Inovação e Tecnologia em Compósitos;
HIPS: Poliestireno de Alto Impacto;
FRP: Polímeros Reforçados com Fibras;
MEV: Microscopia eletrônica de varredura;
Minitab: Software para análises estatísticas;
NBR: Normas Brasileiras de Regulamentação;
PP: polipropileno;
P-valor: Estatística utilizada para sintetizar o resultado de um teste de hipóteses;
PVC: Policloreto de polivinila (plástico);
UFSJ: Universidade Federal de São João del-Rei;
UFMG: Universidade Federal de Minas Gerais;
US-Tyler: Tamanho de malha para seleção;
WPC: Wood Plastics Composites;
PP-MAH: Anidrido Maleico;
MMA: Metacrilato de Metilo;
CO-60: Cobalto-60;
UPR: Resina de Poliester Insaturado;
PET: Poli Tereftalato de Etila
ANOVA : Análise de Variância;
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas;
CP V ARI: Cimento Portland de Alta Resistência Inicial;
TS: Tipo de serragem;
FG: Faixa Granulométrica;
FS: Fração de Resina;
k: Kilo (mil unidades da grandeza);
M: Mega (um milhão de unidades da grandeza);
G: Giga (um bilhão de unidades de grandeza);
LISTA DE SÍMBOLOS
m1: Massa inicial;
m12: Massa da amostra a 12% de umidade;
MOE: Módulo de elasticidade;
MOR: Módulo de resistência;
ms: Massa seca da amostra;
n: Porosidade;
v12: Volume da amostra a 12% de umidade;
vsat: Volume da amostra saturada;
vt: Volume total da amostra.
vv: Volume de vazios na amostra;
Pa: Pascal;
DP: Desvio Padrão;
Ρap; Porosidade aparente;
η(%): Absorção de água;
m:Coeficiente angular da reta ajustada no trecho linear do diagrama ;
Fmax: Força máxima;
S: Área;
ρv: Densidade volumétrica;
m12: Massa da amostra;
v12: Volume da amostra;
SUMÁRIO
Capítulo 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 14
1.1. Objetivos ..................................................................................................................... 15
1.2. Justificativa ................................................................................................................. 15
Capítulo 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................ 16
2.1. Compósitos fabricados com serragem de madeira ...................................................... 16
2.1.1. Tratamentos para melhoria das condições de interface ........................................... 18
2.1.2. Aplicações dos materiais fabricados com resina e serragem ................................... 20
2.2. Conclusões da revisão bibliográfica ............................................................................ 23
Capítulo 3. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................... 25
3.1. Materiais constituintes................................................................................................. 26
3.2. Fabricação dos materiais ............................................................................................. 28
3.3. Fabricação dos corpos de prova .................................................................................. 29
3.4. Experimentações ......................................................................................................... 31
3.4.1. Ensaios mecânicos ................................................................................................... 32
3.4.2. Ensaios físicos ......................................................................................................... 33
Capítulo 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES....................................................................... 35
Tabela 4.1- Propriedades físicas e mecânicas dos compostos resina-serragem. ................. 35
Tabela 4.2 - Resultados da ANOVA para os compostos resina-serragem. ......................... 36
Tabela 4.3 - Resultados das propriedades físicas e mecânicas dos compostos com a adição
de cimento e talco. ............................................................................................................... 40
Tabela 4.5 - Teste de Tukey para a densidade aparente dos materiais com adição de
cimento. ............................................................................................................................... 43
Tabela 4.6 -Teste de Tukey para a Am dos materiais com adição de cimento. .................. 44
Tabela 4.7 - Teste de Tukey para o Am dos materiais com adição de silicato. ................... 47
Capítulo 5. CONCLUSÕES ................................................................................................... 48
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 50
Capítulo 1. INTRODUÇÃO
Os resíduos oriundos do processamento da madeira tem se apresentado como
agravante contribuição à geração de impactos ambientais, motivando pesquisas que
visem soluções a esta problemática de dimensões mundiais, promovendo opções para
diminuir a escassez de matrizes energéticas e além disso, garantindo a sustentabilidade
do planeta.
Dentre estes resíduos, destaca-se o da madeira como pó de lixa e serragem, por
serem materiais de baixa densidade, exigindo maior espaço para estocagem além de
serem altamente explosivos (YAMAJI e BONDUELLE, 2004).
Há atualmente uma grande expansão no uso destes resíduos visando um melhor
aproveitamento da madeira, viabilizando um processamento sem perda de qualidade do
produto final e paralelamente alertando a população para que haja um destino
apropriado para o mesmo (SALVASTANO, 1998; MIOTTO e DIAS, 2006;
PASSEROTTI et al., 2008).
Um exemplo dos materiais a base de madeira são os chamados compósitos
plástico-madeira (wood plastic composites - WPC), compostos de pó de madeira com
algum tipo de resina plástica (KOENIG e SYPKENS, 2002), que consiste em um
produto inovador por oferecer acabamento estético e beleza para o ambiente, benefício
no consumo e compromisso com a preservação do planeta. Substituem a madeira
convencional com significativas melhorias, sendo ecologicamente corretos por
possuírem resíduos madeireiros como matéria prima principal (PASSEROTTI et al.,
2008).
Os WPC têm sido desenvolvidos para diversos fins (STARK, 2001), geralmente
caracterizados na flexão (MISSAGIA et al., 2012), apresentando algumas vantagens em
relação à madeira maciça como a de não rachar e não empenar, exigindo ainda pouca ou
nenhuma manutenção durante sua vida útil (BRANDT e FRIDLEY, 2003).
Estas e outras pesquisas objetivam a disseminação do emprego de resíduos de
madeira na elaboração de novos materiais, cujas propriedades físicas e mecânicas,
dependendo dos fatores e níveis experimentais estipulados, podem alcançar ou até
ultrapassar as da madeira maciça (ENGLISH, 2002), mostrando-se, além de outras
aplicações, como soluções alternativas na forma de reparo ou reforço em estruturas de
madeira, móveis em geral. (YAMAJI e BONDUELLE, 2004).
15
1.1. Objetivos
Este trabalho objetivou o desenvolvimento e a caracterização física e mecânica
(compressão) de materiais compósitos em matriz epóxi reforçados com serragem de
madeira, cimento e silicato de magnésio, possibilitando investigar o seu potencial na
forma reparo ou reforço em peças ou em estruturas de madeira, integrando os princípios
de sustentabilidade e impactos ambientais.
1.2. Justificativa
A motivação para o desenvolvimento do presente trabalho consistiu na
possibilidade do aproveitamento dos resíduos sólidos de madeira, normalmente
descartados na natureza (YAMAJI e BONDUELLE, 2004), na elaboração de materiais
compósitos plástico-madeira, contribuindo por aumentar a gama de conhecimento sobre
suas propriedades físicas e mecânicas assim como por disseminar o uso da serragem na
elaboração de novos materiais.
Capítulo 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Na revisão bibliográfica procurou-se apresentar pesquisas referentes ao
desenvolvimento de materiais compósitos fabricados com serragem e resina, tipos de
tratamentos utilizados para melhoria das condições de interface destes materiais e as
formas usuais do seu emprego, sendo utilizadas para tanto, as bases de dados: Web of
Science, Engineering Village, Portal Capes Periódicos, Scielo, Science Direct entre
outras.
2.1. Compósitos fabricados com serragem de madeira
A empregabilidade de fibras naturais como reforço em compósitos poliméricos
se justifica basicamente pela possibilidade da obtenção de boas propriedades físicas e
mecânicas, redução do custo final (quando comparado aos materiais fabricados com
fibras sintéticas) e por serem biodegradáveis, contribuindo por minorar os impactos
ambientais (CARVALHO, 2003; MCHENRY e STACHURSKI, 2003;
PANTHAPULAKKAL et al., 2005; PASSEROTTIet al., 2008).
O compósito constituído de pó de madeira e resinas fenólicas ficou conhecido
como baquelite, uma resina termofixa que foi o primeiro plástico sintetizado
industrialmente. Isto revolucionou a apresentação do produto, principalmente na
fabricação de eletrodomésticos nas décadas de 20 até a de 50, quando então os novos
plásticos (poliamida ou Nylon®) o substituíram (TEIXEIRA, 2005).
Na indústria de transformação de materiais, foram desenvolvidos estudos que
revelaram que a utilização de cargas naturais (reforços) nos materiais compósitos
representam um aumento de até 60% em aplicações dentro da indústria automobilística,
principalmente nos materiais que usam o PVC como matriz de fibras naturais
(HRISTOV et al., 2004; TORRES e CUBILLAS, 2005; CRESPO, 2006).
Diante desta evidência, nota-se que a preocupação social, política e econômica
existente com a proteção do meio ambiente têm-se refletido na defesa elevada de
recursos florestais. Assim, a combinação de agentes de reforço naturais e polímeros
sintéticos, de modo a fabricar produtos baratos que substituam os materiais de madeira
tradicionais, oferecem uma gama bastante variada de aplicações
(PANTHAPULAKKAL et al., 2005).
17
Historicamente, o uso de partículas de madeira como reforço em termoplásticos
tem sido relatado por inúmeros autores (BLEDZIK et al., 2005; Yamaji e Boudelle,
2004; PAES et al, 2011).
English et al. (1997)fabricaram um material compósito a partir de farinhas de
resíduos de madeira Pinus e de madeira de demolição com resina sintética
(polipropileno)e outros reforços (talco; fibra de vidro; carbonato de cálcio), utilizando
frações mássicas de 20 e 40% da farinha de madeira sobre a resina, com o objetivo da
redução do peso específico de embalagensde transporte. Os resultados mostraram que a
fibra de vidro associada à fração de 40% de resíduos forneceram os melhores valores
resistência à tração (39 MPa), módulo de elasticidade (3,80 GPa) e resistência à flexão
(36 MPa), consistindo ainda na melhor condição para o peso específico.
Clemons (2002) discute que o emprego de pó ou fibras de madeira de qualquer
espécie em uma proporção de 2 a 50% em fração mássica sobre resinas termoplásticas
(polietileno, poliproprileno e poliestireno) possibilita aumento nas propriedades de
rigidez à flexão( de 1,19 GPa para 3,22 GPa), de maneira tal que possam ser usados em
perfis de construção para janelas e decks (áreas externas), pois também apresentam
melhoria significativa na permeabilidade do material.
Correa et al. (2003) avaliaram propriedades mecânicas de resistência e rigidez à
flexão em compósitos de poliestireno de alto impacto (HIPS) com a inclusão de três
tipos de resíduos de madeira Pinus com e sem tratamento com anidrido maleico (PP-
MAH). Os autores verificaram a ação positiva do compatibilizante PP-MAH através do
aumento do módulo de rigidez e resistência à tração das misturas compatibilizadas de
polipropileno e farinha de madeira. Ganhos de rigidez foram significativos para
quantidades de até 30% em peso do compatibilizante.
Khouylou (2006)fabricou e comparou propriedades físicas e mecânicas de
materiais compósitos com pastas cimentícias (cimento com areia e água) e serragem de
madeira sem espécie definida, impregnados com resina de poliéster insaturado,
contendo estireno e/ou metacrilato de metilo (MMA) seguido por exposição a radiação
gama de Co-60. Os resultados mostraram que a resistência à compressão e o módulo de
flexão foram comparados às do betão (concreto convencional) de alta qualidade sendo
sua porosidade significadamente reduzida.
Salemane et AL .(2006) demonstraram em seu estudo, que quando a serragem
(WP- Wood-press – madeira prensada) é utilizada como agente de reforço em adição a
materiais plásticos (PP-polipropileno), tende a aumentar a rigidez, não proporcionando
18
melhorias na resistência.Também afirmou que as partículas de serragem muito finais
são de difícil dispersão, são pois formados aglomerados que vão comportar-se como
grandes partículas, e que o possível tratamento químico com anidrido maleico (MAPP)
para dispersão e melhoria das condições de interface pode agredir as partículas,
especialmente as finas, podendo influenciar fortemente nas propriedades finais do
compósito, assim como discutido no trabalho de Tang (1997).
Ashori e Nourbakhsh (2009) investigaram o uso de material reciclado de fibras
de madeira e plásticos na confecção de WPCs- (Wood PlasticComposite) - compósitos
plástico-madeira. Os polímeros utilizados foram o polietileno de alta densidade
reciclado e polipropileno. O material lignocelulósico para este estudo consistiu em
fibras de papel de jornal velho. Os painéis fabricados foram prensados a quente e a
avaliação das propriedades físicas de densidade e absorção de água mostrou que a
utilização do polipropileno como agente de acoplamento melhorou a interface entre os
elementos constituintes. Foi observado que compósitos feitos de polipropileno de alta
densidade promoveram propriedades mecânicas superiores moderadas (Modulo de
flexão > 2,0 GPa e Módulo de elasticidade aproximadamente 670 MPa), se comparadas
aos compósitos feitos de puro polipropileno.
Hisham et al.(b) (2011) desenvolveram materiais compósitos em resina epóxi
reforçados por resíduos de produtos de madeira obtidos da indústria madeireira
originários de vários tipos de madeira em três tamanhos diferentes, sendo caracterizados
na tração. A análise de variância acusou ser significativo o tamanho das fibras no
módulo de elasticidade e resistência à tração, apresentando os maiores valores os
compostos fabricados com as fibras de maior comprimento.
2.1.1. Tratamentos para melhoria das condições de interface
A adesão fibra-matriz é um dos pontos mais importantes a ser considerado sobre
as propriedades mecânicas de um material compósito, pois a incompatibilidade entre as
fases pode conduzir a propriedades mecânicas inferiores.
Atualmente, os métodos aplicados para melhorar a adesão fibra-matiz incluem:
emaranhamentos da cadeia molecular, boa mecânica de contato, correspondência de
tensões superficiais e formações de ligações químicas através da utilização de agentes
químicos de acoplamento (BLEDZKI e GASSAN, 1999; MOON et al.,2005).
Joseph et al. (1999) investigaram o efeito do uso de raios ultravioleta
(degradabilidade) nas propriedades físicas (teor de umidade) e mecânicas (módulo e
19
resistência à tração) de materiais compósitos com matriz em polipropileno reforçados
por fibras de sisal. Dentre outros, os autores concluíram que o uso de raios gama provou
ser um método alternativo eficiente para compatibilizar os dois constituintes.
Dibenedetto (2001) discute que a maior dificuldade na confecção de compósitos
com fibras naturais consiste na adesão fibra/matriz, a qual pode ser melhorada com o
uso de agentes acopladores, como a sílica amorfa, que modifica a superfície da fibra
reduzindo a energia interfacial.
Yuan et al. (2004) fabricaram materiais compósitos com matriz em polipropileno
reforçados por fibras de madeira de Pinus, que após misturados foram prensados a
quente, sendo investigado o efeito do tratamento superficial das fibras por plasma. Os
resultados obtidos das análises microscópicas indicaram que o tratamento por plasma
foi capaz de melhorar a compatibilidade das fibras com o polipropileno.
Kamel et al. (2008) investigaram propriedades físicas e mecânicas de compósitos
fabricados com serragem de madeira de Pinus e polietileno de baixa densidade,
utilizando-se o anidrido maleico como forma de tratamento das partículas. Os resultados
dos ensaios de flexão e tração evidenciaram a eficiência do tratamento, apresentando
ainda os materiais com anidrido maleico os menores valores da absorção de água.
Nassar (2007) avaliou propriedades físicas e mecânicas de compósitos
fabricados com fibras de serragem de Pinus, cascas de arroz e resina epóxi, utilizando
tratamento químico com etileno acetato de vinilo. Os resultados obtidos por
microscopia eletrônica de varredura (MEV) e pelos testes físicos evidenciaram a
eficiência do tratamento químico utilizado.
Ahmad et al. (2008) desenvolveu um compósito com serragem de madeira
Acácia, resina de poliéster insaturado (UPR) e PET reciclado com tratamento alcalino
para a despolimerização e a glicólise. Foram avaliadas a resistência e rigidez na flexão e
na tração e a absorção de água. Os resultados mostram que há aumento do modulo de
elasticidade devido à redução na fração de volume da matriz. A resistência à tração
diminui com o teor de carga. O tratamento alcalino pode melhorar o modulo de tração
de flexão pelo aumento na área superficial eficaz disponível e a incorporação de
serragem aumenta rigidez do material. O tamanho da partícula de serragem
desempenhou papel significativo nas propriedades mecânicas. Os autores concluíram
que o tratamento utilizado provocou uma melhor adesão entre a matriz e a serragem,
reduzindo ainda a absorção de água dos compósitos.
20
Ku et al.(2009)desenvolveram materiais compósitos com resina fenólica e três
faixas granulométricas de serragem, sendo adicionados Garamite e propilenoglicol para
melhoria das condições de interface. Dentre outras, os autores concluíram que o
tratamento químico proporcionou aumento nas propriedades de rigidez dos compostos
fabricados.
Raman et al. (2008) e Raman et al.(2010) afirmam que as propriedades
mecânicas de fibras naturais em compósitos reforçados com polímero podem ser
significativamente melhorada por pré-tratamento das fibras por iodato de sódio e pós
tratamento com utotropina de uréia.
Ku et al. (2011)avaliaram propriedades físicas e mecânicas de materiais
compósitos em matriz epóxi reforçados com serragem, sendo utilizados dois
tratamentos térmicos distintos para melhoria da condição de interface, um por estufa
(60oC) e o outro por micro-ondas. Dentre outras, os autores concluíram que o
tratamento químico proporcionou aumento nas propriedades de rigidez
(aproximadamente 2,0 GPa) dos compostos fabricados. Deste ponto, chegou-se à
conclusão que a resistência à fratura aumentou com o aumento da carga de partículas.
Estas propriedades são vitais para aplicações de engenharia civil, porque as estruturas
civis precisam de compósitos com alta rigidez e tenacidade à fratura.
De forma alternativa, os resíduos de madeira têm sido utilizados na fabricação
de compósitos destinados a diversas aplicações tecnológicas: na indústria
automobilística, na construção civil (reparo e reforço em estruturas), em brinquedos,
materiais de uso externo (móveis) bem como também em embalagens em geral
(KURUVILLA et al., 1999; AL-QUERISH et al., 1999).
2.1.2. Aplicações dos materiais fabricados com resina e serragem
AIJWE et al. (1998) produziram materiais compósitos com resina epóxi, palha
de arroz e serragem destinados ao emprego na forma de telha para coberturas
residenciais, sendo as propriedades físicas e mecânicas comparadas com as oriundas de
telhas cerâmicas fabricadas em escala industrial. Os resultados obtidos indicaram que as
propriedades mecânicas dos materiais fabricados foram compatíveis com as das telhas
cerâmicas, e que a adição da palha proporcionou redução considerável na absorção de
água.
Dagher et al. (2002) estudaram comparativamente três tecnologias de reforço em
vigas de madeira durante seis anos, utilizando compósitos laminados reforçados com
21
fibra de vidro, fibras de carbono e fibras naturais, concluindo que de acordo com o
projeto e o uso adequado, os três tipos de reforços se apresentam viáveis do ponto de
vista mecânico e econômico.
A utilização de plástico reciclado para fabricação de WPC’s (Wood Plastic
Composites) tem sido estudada por um grande numero de autores com aplicações na
forma de pisos externos e internos, vasos, cestas, bancos, mesas, tambores, etc (AVILA
e DUARTE, 2003; JAYARAMAN e BHATTACHARYYA, 2004).
Com relação à construção civil, em projetos estruturais deve-se avaliar as
características de durabilidade dos materiais do mesmo modo que seus custos, de
maneira que resistam sem deterioração por muitos anos. As intervenções não são
somente para restaurar a capacidade de carga da estrutura (reparo) ou para aumentar a
capacidade de carga da mesma (reforço), mas também para minimizar a ação de agentes
agressores externos ao material utilizado na confecção dos elementos estruturais,
(GARCEZ et al., 2004).
Pesquisas e estudos com o reforço em estruturas de madeira com fibras naturais
encontram-se em fase de inicialização. Pelas vantagens apresentadas (abundância;
biodegrabilidade; baixo ou nenhum custo) com relação às sintéticas, sendo estas últimas
ainda as mais utilizadas (MIOTTO et al., 2006), acredita-se que o desenvolvimento de
novos trabalhos venham a evidenciar o potencial do emprego das fibras naturais como
reforço em estruturas (SANCHES, 2001).
O ataque biológico representa uma das principais causas de degradação em
estruturas de madeira, resultando em perda de massa e, consequentemente,de resistência
(MIOTTO et al., 2006).
Erros de projeto e/ou construção, degradação e envelhecimento dos materiais,
alterações nos códigos de dimensionamento (disposições mais severas ou ocorrência de
acidentes) são os principais fatores que tem motivado o desenvolvimento de pesquisas
para esta problemática, destacando-se o emprego de compósitos, por apresentarem boa
relação entre resistência mecânica e densidade, de fácil execução (a arquitetura geral é
pouco afetada) e por serem geralmente imunes à corrosão (RANGEL, 2010).
Aigbomian e Fan (2013) desenvolveram materiais compositos utilizando
resíduos de serragem (tratados em estufa a 100°C), resíduos de papel (embebido em
água), e cal virgem, avaliando seu desempenho mecanico (resistência à compressão) e
físico (densidade), obtendo os resultados das melhores condições para a densidade (358-
713 Kg/m³) e resistência à compressão (0,06-0,80MPa). Os resultados revelaram que o
22
material foi capaz de resistir a considerável quantidade de carga, sendo adequado para
painéis de parede entre outras aplicações semi estruturais, com boa propriedade de
isolamento termico.
Vijay et al (2011) desenvolveram materiais compósitos com resina uréia-
formaldeído e serragem de madeira para recuperação de pilares (sujeitos às intempéries)
de pontes de madeira da estrada de ferro South Branch Valley Railroad. O reparo pôde
ser aplicado sem que fosse interrompido o trafego normal na ponte. Depois de fixados
os compostos nos pilares danificados, estes foram posteriormente envoltos por um
compósito laminado em fibra de vidro. Após a restauração foram realizados ensaios não
destrutivos de avaliação. Estes ensaios comprovaram melhora na resistência e rigidez
das colunas reparadas.
Sales et al. (2011) desenvolveram materiais compósitos feitos com resíduos de
madeiraPinus, “lodo” resultante da empresa de tratamento de água da cidade de São
Carlos e pasta cimentícia (cimento, água e areia). Os resultados obtidos de módulo de
elasticidade, resistência à compressão, absorção de água e massa específica foram
respectivamente iguais a15,9 GPa, 11,1 MPa, 8,8% e 1847 kg/m3, classificando-os
como habilitados para reparos estruturais. Os autores comparam o módulo de
elasticidade na compressão dos compostos com o de um concreto intitulado
convencional (27,90 GPa), sendo este último 75,5% superior ao módulo dos materiais
fabricados.
A produção de chapas aglomeradas homogêneas com partículas de madeiras da
Amazônia de baixa e média densidade (Erismauncinatum, Nectrandalanceolata,
Erismasp.) foram estudadas por Silva e Lahr (2007). Nas avaliações realizadas de
acordo com a norma brasileira regulamentadora NBR 14810:2002b da Associação
Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), as chapas de partículas da madeira
Nectrandalanceolata apresentaram os maiores valores de resistência na flexão, sendo
estes superiores ao limite estabelecido pela norma citada.
Dias (2008) estudou propriedades mecânicas de painéis de madeira aglomerada
constituídos de resina poliuretana à base de mamona. Os resultados obtidos para o
módulo de elasticidade na flexão não atingiram o valor mínimo de 18 MPa,
possivelmente justificado pela má distribuição do adesivo durante o processo de
formação dos painéis.
Akgüla e Çamlibelb (2008) estudaram a resistência e a rigidez de painéis de
partículas fabricados com a madeira Rhododendron, tendo as partículas teor de umidade
23
de 14% e unidas por adesivo à base de uréia-formaldeído. Os resultados obtidos das
condições investigadas indicaram o emprego da madeira Rhododendron na fabricação
de painéis.
Também o uso de serragem de madeiraPinus elliiottii e resina poliuretana à base
de mamona possui grande empregabilidade na fabricação de chapas de fibras e painéis
de partículas aglomeradas (PAES et al., 2011).
A viabilidade de produção de painéis de partículas em clones de seringueira
RRIM 2020 com quatro anos de idade foram estudadas por Saffianet al. (2011), sendo
avaliados os módulos de elasticidade (MOE) e de ruptura (MOR). Os resultados
encontrados indicaram ser possível a fabricação de painéis com os clones de seringueira
avaliados.
Hisham (2011) (a) realizou estudos em chapas de partículas fabricadas com
resíduos da indústria de madeira (diversas espécies), três faixas granulométricas e duas
frações mássicas de resina epóxi (10 e 20%) sobre as fibras, sendo prensadas (3MPa) a
frio. Os resultados obtidos das propriedades físicas e mecânicas na flexão foram ambos
satisfatórios, sendo equivalentes aos obtidos por outros autores.
Paes et al. (2011) estudaram o efeito da combinação de pressão e temperatura
em painéis de partículas com resíduos de madeira de Pinus elliottii e resina poliuretana
derivada de mamona nas propriedades: densidade, inchamento e absorção de água;
módulo de elasticidade e de ruptura à flexão, arrancamento de parafuso e ligação
interna, concluindo que as combinações 3,0 MPa e 90ºC e 3,5 MPa e 60ºC apresentaram
os melhores resultados, comprovando ser a temperatura de prensagem a variável mais
significativa quanto a qualidade das chapas elaboradas.
2.2. Conclusões da revisão bibliográfica
O emprego de fibras naturais como reforço em materiais compósitos tem sido o
foco de diversas pesquisas, motivadas na tentativa de substituir os compostos
comumente fabricados com reforços sintéticos, por apresentarem as fibras boas relações
entre resistência mecânica e peso, aliadas a questões de sustentabilidade.
Resistência e rigidez à flexão foram às propriedades mecânicas mais exploradas
nas pesquisas envolvendo os compósitos com resina e serragem, sendo poucos os
trabalhos desenvolvidos em que foram investigadas as propriedades de resistência e
rigidez na compressão uniaxial, sendo este um dos principaisobjetivosda presente
pesquisa.
24
O uso conjunto de partículas e de fibras de madeira como fase reforçante em
compostos com resina (matriz) tem sido pouco explorado por pesquisadores,
consistindo a adição de partículas (cimento e silicato de magnésio) em um fator a ser
investigado sobre as propriedades físicas e mecânicas avaliadas.
O tratamento para melhoria da adesão entre resina e fibras de madeira foi foco
de diversas pesquisas, sendo empregados métodos de tratamento físicos e químicos,
com resultados favoráveis em boa parte dos trabalhos apresentados, entretanto, não
sendo utilizado neste trabalho, nenhum método para o tratamento superficial das
partículas de serragem.
A versatilidade de emprego dos materiais compósitos feitos com resina e
serragem é evidenciada pelos trabalhos elencados, podendo ser utilizados na forma de
telha, reparo ou reforço em estruturas e móveis em geral, pisos, painéis (aplicações
diversas), componentes de peças de veículos automotivos entre outras, motivando ainda
mais o desenvolvimento de novos trabalhos que venham contribuir por firmar o uso de
resíduos de madeira na elaboração de novos materiais.
Capítulo 3. MATERIAIS E MÉTODOS
Neste item são descritos os métodos de fabricação dos materiais, os testes físicos
e mecânicos utilizados (respaldados pelo uso de documentos normativos) e a abordagem
estatística utilizada na análise dos resultados obtidos.
Para a avaliação das propriedades físicas e mecânicas dos materiais compósitos
fabricados com resina epóxi, serragem de madeira, cimento e silicato de magnésio
foram realizados dois estudos distintos. No primeiro, foi realizado um planejamento
experimental utilizando uma matriz de resina epóxi e reforços de serragem de madeira,
e à condição investigada referente ao maior valor do módulo de elasticidade foram
incorporadas partículas de silicato de magnésio (talco) e cimento.
Os fatores estipulados no estudo dos compostos fabricados com resina e
serragem foram: espécies de madeira (Eucalyptus grandis - Eucalipto;
Tabebuiaserratifolia- Ipê), faixa granulométrica (4-10; 50-80 US-Tyler) e fração
mássica de serragem sobre a resina (30%; 50%), conduzindo a um planejamento fatorial
completo do tipo 23, fornecendo oito condições experimentais (CE) distintas,
explicitadas na Tabela 3.1.
Tabela 3.1 Condições do planejamento experimental dos materiais fabricados com
resina e serragem.
CE Tipo de serragem Granulometria (US-Tyler) Fração de serragem (%)
C1 Eucalipto 4-10 30
C2 Eucalipto 4-10 50
C3 Eucalipto 50-80 30
C4 Eucalipto 50-80 50
C5 Ipê 4-10 30
C6 Ipê 4-10 50
C7 Ipê 50-80 30
C8 Ipê 50-80 50
As variáveis-resposta investigadas nos materiais das oito condições
experimentais da Tabela 3.1 foram: densidade aparente (ρap), absorção de água em 24
26
horas, módulo de elasticidade na compressão (MOE) e módulo de resistência à
compressão (MOR).
A análise de variância (ANOVA) foi empregada para investigar a influência dos
fatores individuais (espécies de madeira; faixa granulométrica; fração mássica de
serragem) assim como da interação entre ambos nas propriedades físicas e mecânicas de
interesse.
Segundo Werkema e Aguiar (1996), um fator ou a interação entre dois ou mais
fatores é considerada significativa quando o P-valor obtido da ANOVA resultar em um
número inferior a 0,05 (5%). Os autores discutem ainda que a análise da interação entre
os fatores envolvidos é mais importante do que a dos fatores individuais, fazendo-se
necessário nestes casos investigação apenas dos efeitos de interação. Acusado
significativo o fator ou a interação entre ambos nas respostas investigas pela a ANOVA,
foi-se empregado posteriormente o teste de comparação de Médias de Tukey.
Descoberta dentre os oito tratamentos a condição de maior valor para o módulo
de elasticidade na compressão, a esta são adicionadas separadamente cimento Portland
de alta resistência inicial(CP-V ARI) e silicato de magnésio em duas frações mássicas
sobre a resina, sendo de 10% e 20%. ANOVA é empregada para verificar a influência
da inclusão das duas frações de partículas de cimento no composto de maior MOE
(referência), sendo utilizado posteriormente o Teste de Tukey. A mesma abordagem
estatística foiempregada para análise da influência da adição das partículas de silicato de
magnésiono composto de maior módulo de elasticidade. As variáveis-resposta
investigadas destes materiais são as mesmas dos materiais resina-serragem, com
exceção do módulo de resistência à compressão. Ressalta-se que todas as estatísticas
foram desenvolvidas com o auxílio do software Minitab® versão 14.
3.1. Materiais constituintes
Os resíduos de madeira de Eucalipto e Ipê foram fornecidos pela Serraria
Agostini e Madeireira Gouvêa, empresas do ramo madeireiro do município de São João
del-Rei (MG).
A serragem obtida foi peneirada por cinco minutos segundo as recomendações
da norma americana ASTM D1921:2012, com o auxílio de um agitador de peneiras
vibratórias (Figura 3.1) disponível no Laboratório de Materiais do Departamento de
Engenharia Mecânica da UFSJ, de modo a classificar os resíduos nas faixas
granulométricas 4-10 e 50-80 US-Tyler (malha). As Figuras 3.2 e 3.3, ilustram
27
respectivamente, as serragens de madeira de Eucalipto e Ipê para ambas as faixas
granulométricas investigadas.
Figura 3.1 - Agitador de peneiras vibratórias
(a) (b)
Figura 3.2 - Serragem de Eucalipto nas faixas granulométricas 4-10 (a) e 50-80 US-
Tyler (b).
(a) (b)
Figura 3.3 - Serragem de Ipê nas faixas granulométricas 4-10 (a) e 50-80 US-Tyler (b).
Depois de classificados os resíduos, os mesmos foram conduzidos em estufa
para correção do teor de umidade em 12%, seguindo a premissas e orientações da norma
brasileira ABNT NBR 7190:1997 (Projeto de Estruturas de Madeira).
O silicato de magnésio (Figura 3.4-a) e o cimento Portland CP-V ARI (Figura
3.4-b) utilizados na fabricação dos compósitos foram os das marcas VERBAZZA® e
CAUE® respectivamente, fornecidos por empresas de comércio de materiais de
construção da cidade de São João del-Rei (MG).
28
Figura 3.4: Silicato de magnésio (a) e cimento Portland CP-V (b).
A resina epóxi (Figura 3.5-a), Araldite-M da marca Hunstman® e o endurecedor
RenShape HY 956 (Figura 3.5-b) foram fornecidos pela empresa Mundo da Resina,
situada na cidade de Belo Horizonte (MG), sendo utilizadas as proporções de 5 partes
de resina para 1 de catalizador, assim como especificado pelo fabricante.
Figura 3.5: Resina (a) e catalizador (b).
3.2. Fabricação dos materiais
As misturas entre os materiais resina-serragem (Figura 3.6), resina-serragem-
cimento e resina-serragem-talco foram realizadas de forma manual, e as proporções de
partículas 30% e 50% em fração mássica sobre a resina foram assim definidas após a
realização de testes iniciais (misturas entre as fases). Optou-se por utilizar proporções
em massa e não em volume pela grande variabilidade na densidade damadeira,
potencialmente aumentada por ser tratar de resíduo. Esta prática é comum em trabalhos
envolvendo a composição de fibras de madeira e resina, entretanto, diferenciando-se um
pouco dos painéis e chapas de partículas em que a fração de adesivo é definida sobre a
massa das fibras de madeira.
29
Figura 3.6: Mistura manual entre serragem de Ipê e resina epóxi.
3.3. Fabricação dos corpos de prova
Em razão das propriedades mecânicas investigadas serem obtidas por ensaios de
compressão uniaxial e as físicas independerem da forma dos corpos de prova, para
ambas as experimentações utilizaram-se amostras de geometrias cilíndricas, com 40 mm
de comprimento (h) e 20 mm de diâmetro (d), assim como ilustrado na Figura 3.7,
mantendo-se a relação h = 2·d estabelecida pela norma americana ASTM D695-
10:2010.
Figura 3.7:Geometria e dimensões dos corpos de prova.
Depois de misturadas as fases (Figura 3.8), os materiais resultantes de cada
condição experimental foram inseridos manual e gradualmente em tubos de PVC
(Figura 3.8-a), com 20 mm de diâmetro interno e 60 mm de comprimento, devidamente
encaixados em um suporte de madeira e compactados com o auxílio de um cilindro de
aço torneado (Figura 3.8-b).
30
(a) (b)
Figura 3.8 - Formação dos corpos de prova.
Esta compactação foi realizada manualmente, ajustando-se o cilindro de aço no
tubo de PVC (20 mm de diâmetro) e abandonando um cilindro secundário (1Kg) a uma
altura de aproximada de 5 cm, conferindo uma pressão de compactação de
aproximadamente 31 kPa, com o intuito de reduzir a porosidade encontrada nos corpos
de prova dos ensaios preliminares e, consequentemente, contribuindo por aumentar as
propriedades de resistência e rigidez à compressão dos compósitos.
Passados sete dias (tempo de cura) da inserção dos compostos nos moldes em
PVC, os mesmos foram retirados com o auxílio de uma serra elétrica e posteriormente
levados para serem faceados (Figura 3.9).
Figura 3.9 - Faceamento dos corpos de prova.
A Figura 3.10 ilustra os corpos de prova fabricados das oito condições
experimentais (Tabela 3.1) referentes aos compostos resina-serragem.
31
Figura 3.10 - Compostos fabricados com resina e serragem.
A Figura 3.11 explicita a sequencia de etapas envolvidas na fabricação dos
corpos de prova.
Figura 3.11 - Fluxograma das de etapas envolvidas na fabricação dos corpos de prova.
3.4. Experimentações
Para a realização dos testes físicos e mecânicos, por condição experimental (CE)
investigada foram fabricados 14 corpos de prova, 10 destinados aos ensaios de
compressão e os quatro restantes para os ensaios de densidade volumétrica e absorção
em 24 horas. Para os compostos resina-serragem foram fabricados 112 corpos de prova,
28 para os compostos resina-serragem-talco e outros 28 para os compósitos resina-
serragem-cimento, totalizando 168 corpos de prova, perfazendo um total de 168
experimentações entre testes físicos e mecânicos. Os corpos de prova por condição
Fabricação
1 . Seleção de Material Serragem/Resina
2 . Peneiramento e correção do teor de
umidade
3 . Mistura manual ou homogeinização
Serragem 30% e 50%
4 . Moldagem e Prensagem manual
5 . Cura e Endurecimento 7 dias
6 . Desmoldagem e faceamento
7 . Ensaios
Compressão
Densidade/Absorção de água
32
experimental, foram fabricados com um espaço de tempo de cinco dias, tanto para os
testes mecânicos como para os testes físicos (duas réplicas por condição experimental),
possibilitando verificar a homogeneidade obtida no processo de confecção dos
materiais.
3.4.1. Ensaios mecânicos
Os ensaios mecânicos (Figura 3.12) consistiram na obtenção do módulo de
elasticidade (MOE) e no módulo de resistência à compressão (MOR). Para tanto foram
utilizadas as premissas e os procedimentos de cálculo descritos pela norma americana
ASTM D695-10:2010. Os materiais compósitos resina-serragem-cimento e resina-
serragem-talco foram ensaiados nas dependências do Departamento de Engenharia de
Materiais da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), e os demais (resina-
serragem) sendo realizados Laboratório de Materiais do Departamento de Engenharia
Mecânica da Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ).
Figura 3.12 - Ensaio de compressão uniaxial.
Cada corpo de prova foi prensado com uma força de 50 KN à velocidade de 3
mm/s na máquina universal de ensaios do Laboratório de comportamento mecânico da
UFMG, considerando uma temperatura de 24°C e uma umidade de 12%.
O MOE e MOR dos compostos foram obtidos com o uso das Equações 3.1 e 3.2
respectivamente, sendo m o coeficiente angular da reta ajustada no trecho linear do
diagrama tensão×deformação, Fmáx a força máxima aplicada e S a área da seção
transversal do corpo de prova.
MOE m (3.1)
máxFMOR
S
(3.2)
33
Os resultados obtidos foram tabelados para obtenção da média e lançados no
software Minitab® versão 14 para realização do trabalho estatístico.
3.4.2. Ensaios físicos
Como discutido anteriormente, os ensaios físicos consistiram na obtenção da
densidade volumétrica (ρv) e absorção de água após 24 horas (Am), obtidas de acordo
com os procedimentos metodológicos das normas EN 323:1993 e EN 317:1993
respectivamente. Para obtenção das propriedades físicas foram utilizados um
paquímetro digital, uma balança analítica com precisão de 0,01g em um sistema à
vácuo.
Figura 3.13 - Submersão de corpos de prova.
Os corpos de prova após a imersão em água ficaram em bomba de vácuo a uma
pressão 0,5 bar durante 24 horas.
A densidade volumétrica (Equação 3.3) é definida pela razão entre a massa
(m12%) e o volume da amostra (v12%) para o teor de umidade de 12%.
12%
12%
v
m
v (3.3)
A obtenção da absorção em 24 horas (Am) foi calculada de acordo com a
equação 3.4, sendo m1 e m2 respectivamente as massas medidas antes e após a imersão
em água dos corpos de prova.
2 1
1
(%) 100m
m mA
m
(3.3)
34
Capítulo 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A Tabela 4.1 apresenta as estatísticas descritivas das variáveis-resposta
investigadas dos materiais fabricados com resina e serragem.
Tabela 4.1- Propriedades físicas e mecânicas dos compostos resina-serragem.
CE Estatísticas MOE (MPa) MOR (MPa) ρap (g/cm3) Am24h(%)
C1
Xm 2112 58,50 0,87 1,96
DP 296,55 3,54 0,17 0,39
CV(%) 14 6,04 19,90 20,00
C2
Xm 1104 36 0,94 4,01
DP 140,22 2,83 0,16 0,84
CV(%) 12,70 7,85 17,44 20,95
C3
Xm 2540 62 0,98 3,49
DP 254,56 11,31 0,01 0,31
CV(%) 10,02 18,24 1,73 8,93
C4
Xm 968 30 0,98 5,66
DP 124,74 2,12 0,14 1,07
CV(%) 12,88 7,19 14,83 18,90
C5
Xm 1811 44,5 1,04 2,68
DP 142,84 3,53 0,082 0,43
CV(%) 7,89 7,94 7,88 16,11
C6
Xm 906 25 1,01 3,52
DP 65,05 4,24 0,09 0,54
CV(%) 7,18 16,97 9,07 15,59
C7
Xm 1757 44 1,03 3,35
DP 191,82 1,41 0,05 0,65
CV(%) 10,91 3,21 5,82 19,49
C8
Xm 1897 43 0,97 4,70
DP 325,76 4,94 0,04 0,65
CV(%) 17,33 11,64 4,61 13,99
De acordo com Sales et al .(2011), o valor da resistência à compressão dos
compostos fabricados com matriz cimentícia e resíduos oriundos do tratamento de água
36
e de madeira Pinusforam em médias iguais a 11,1 MPa, sendo 75,5% inferior a
resistência do concreto convencional (20,9 MPa), classificando os materiais como
habilitados para reparos estruturais. Pelos valores médios encontrados das resistências à
compressão dos compostos resina-serragem (C3-melhor condição) fabricados [25;
62MPa], conclui-se, de acordo com Sales et al. (2011), que estes materiais podem
também serem classificados como habilitados para reparos estruturais ou até como
reforço, por ser o maior valor de resistência mecânica (C3) 199,66% superior à
resistência do concreto convencional.
O trabalho de Aigbomian e Fan (2013) apresentou resultados de resistência à
compressão de 0,80 MPa para os seus compostos considerando-os adequados para
painéis de parede e outras aplicações semi estruturais com boa propriedade de
isolamento termico, possibilitando concluir, que o material aqui desenvolvido,
apresenta-se adequado além destas aplicações, como reforço estrutural moderado.
A Tabela 4.2 apresenta os resultados da ANOVA para as propriedades físicas e
mecânicas investigadas, encontrando-se sublinhados os P-valores menores que 0,05,
considerados significativos a um nível de confiabilidade de 95%, sendo TS o tipo de
serragem, FG a faixa granulométrica, FS a fração de serragem e TS*FG, TS*FS,
FG*FSeTS*FG*FS as interações entre os fatores.
Tabela 4.2 - Resultados da ANOVA para os compostos resina-serragem.
P-valor
Respostas TS FG FS TS*FG TS*FS FG*FS TS*FG*FS R2 (Adj)
MOE 0,380 0,012 0,000 0,127 0,001 0,242 0,003 89,47%
MOR 0,019 0,209 0,000 0,087 0,011 0,457 0,026 84,43%
ρap 0,213 0,655 0,749 0,411 0,570 0,788 0,730 74,85%
Am24h 0,612 0,016 0,005 0,443 0,254 0,712 0,826 63,61%
A Figura 4.1 apresenta os gráficos de resíduos da ANOVA em relação às
propriedades físicas e mecânicas dos compostos resina e serragem, comprovando
normalidade nas distribuições dos resíduos pelos P-valores encontrados serem ambos
superiores a 0,05, auxiliando por validar o modelo da ANOVA. Em todas as respostas
investigadas, além da normalidade dos resíduos, foram verificadas as suas outras duas
37
premissas (homogeneidade e independência dos resíduos) através dos gráficos de
resíduos.
Para análise de variância (ANOVA) fazem-se os pressupostos que ambas as
amostras são extraídas a partir de populações independentes, que podem ser descritas
por uma distribuição normal (MONTGOMERY, 2005). A Figura 4.1 exibe os gráficos
residuais para as respostas investigadas, a fim de verificar se suas amostras estão em
conformidade com os pressupostos da Análise de variância. Os pontos distribuídos
uniformemente ao longo da reta atendem as condições de normalidade e
homogeneidade exigidas para validação do modelo da ANOVA. (WERKEMA e
AGUIAR, 1996).
2001000-100-200
99,9
99
959080706050403020105
1
0,1
MOE
Perc
en
tua
l
Mean 3,662
StDev 62,09
N 80
AD 0,413
P-Value 0,331
1050-5-10-15
99,9
99
9590
80706050403020
105
1
0,1
MOR
Perc
en
tua
l
Mean 0,04087
StDev 3,473
N 80
AD 0,386
P-Value 0,384
(a) (b)
0,30,20,10,0-0,1-0,2-0,3
99
95
90
80
7060504030
20
10
5
1
Densidade
Perc
en
tua
l
Mean 0,02784
StDev 0,1248
N 32
AD 0,424
P-Value 0,301
1,00,50,0-0,5-1,0-1,5
99
95
90
80
7060504030
20
10
5
1
Absorção 24 horas (%)
Perc
en
tua
l
Mean -0,2570
StDev 0,5573
N 32
AD 0,459
P-Value 0,246
(c) (d)
Figura 4.1 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre as propriedades físicas e mecânicas
dos compostos resina-serragem.
Da Tabela 4.2, nota-se que as interações entre os três fatores investigados para as
propriedades MOE e MOR dos compostos resina-serragem foram significativas. As
Figuras 4.2 e 4.3 ilustram os gráficos de interações dos fatores principais sobre o
módulo de elasticidade e de resistência à compressão respectivamente.
38
50-804-10 5030
2000
1500
1000
2000
1500
1000
Tipo de Serragem
Faixa Granulométrica
Fração de Serragem
Eucalipto
Ipê
Serragem
Eucalipto
Ipê
Serragem
4-10
50-80
Granulométrica
Faixa
MOE(MPa)
Figura 4.2 - Gráfico de efeitos principais sobre o MOE dos compostos resina-serragem.
50-804-10 5030
60
45
3060
45
30
Tipo de Serragem
Faixa Granulométrica
Fração de Serragem
Eucalipto
Ipê
Serragem
Eucalipto
Ipê
Serragem
4-10
50-80
Granulométrica
Faixa
MOR(MPa)
Figura 4.3 - Gráfico de efeitos principais sobre o MOR dos compostos resina-serragem.
Tanto para o MOE quanto para o MOR (interações significativas) foi-se
utilizado o teste de comparações de Tukey fixando-se cada fator e avaliando os efeitos
dos respectivos níveis, concluindo das análises efetuadas que os compostos fabricados
com 30% de serragem de madeira de Eucalipto na faixa granulométrica US-Tyler 50-80
apresentaram os melhores resultados, assim como pode ser visto na Figura 14, sendo a
condição experimental C3 a utilizada na elaboração dos materiais com a adição de
cimento Portland CP-V AIRI e silicato de magnésio. Ressalta-se a normalidade e a
39
equivalência entre as variâncias dos níveis dos fatores por resposta investigada foram
ambos atendidos, validando-se desta forma os resultados dos agrupamentos por Tukey,
sendo a normalidade avaliada com o teste de normalidade de Anderson-Darling e a
equivalência entre variâncias com o uso de teste de hipótese (P teste bilateral),
considerando equivalência entre as variâncias para a hipótese nula (H0: σ12= σ2
2) e não
equivalência para a hipótese H1.
Os P-valores da ANOVA sobre a densidade aparente mostraram que os fatores
individuais e interações não foram significativos, conduzindo a resultados
estatisticamente equivalentes. Com relação a absorção de água, apenas os fatores
individuais: faixa granulométrica e fração de serragem foram significativos. A Figura
4.4 ilustra os gráficos dos fatores principais para a absorção de água.
50-804-10
4,4
4,2
4,0
3,8
3,6
3,4
3,2
3,0
Faixa Granulométrica
Méd
ias
Absorção 24 horas (%)
5030
4,50
4,25
4,00
3,75
3,50
3,25
3,00
Fração de Serragem
Méd
ias
Absorção 24 horas (%)
(a) (b)
Figura 4.4 - Gráfico de efeitos principais sobre absorção de água (η).
As Figuras 4.4-a e 4.4-b revelaram que a malha 4-10 e a fração de 30% de
serragem forneceram os melhores valores da absorção de água. Os materiais fabricados
com uso da malha 4-10 apresentaram ser 28% inferiores aos elaborados da malha 50-80,
e os confeccionados com 30% de serragem foram 38% inferiores em média aos
fabricados com 50% de serragem.
A Tabela 4.3apresenta as estatísticas descritivas dos resultados dos compostos da
condição C3 com as adições de cimento e silicato de magnésio.
40
Tabela 4.3 - Resultados das propriedades físicas e mecânicas dos compostos com a
adição de cimento e talco.
CE Estatísticas MOE (MPa) ρap (g/cm3) Am (%)
Cimento (10%)
Xm 2616 1,08 4,22
DP 253,72 0,26 0,65
CV(%) 9,70 24,41 15,40
Cimento (20%)
Xm 2778 1,12 4,96
DP 381,56 0,18 1,32
CV(%) 13,74 16,07 26,61
Talco (10%)
Xm 2370 1,11 3,78
DP 296,43 0,20 0,79
CV(%) 12,51 18,01 20,90
Talco (20%)
Xm 2463 1,13 4,08
DP 336,08 0,11 0,93
CV(%) 13,64 9,73 22,79
O P-valor da ANOVA do fator fração de cimento sobre o MOE dos materiais
fabricados foi igual a 0,029 (R2(Adj)=83%), implicando ser significativo o emprego das
partículas de cimento no MOE dos compostos. A Figura 4.5 ilustra o gráfico de
resíduos, auxiliando por validar o modelo da ANOVA.
7550250-25-50
99
95
90
80706050403020
10
5
1
MOE
Perc
en
tua
l
Mean -1,133
StDev 24,60
N 30
AD 0,512
P-Value 0,180
Figura 4.5 - ANOVA do fator fração de cimento sobre o MOE.
A Figura 4.6 ilustra o gráfico de efeitos principais do fator frações de cimento
sobre o módulo de elasticidade na compressão dos compostos resina-serragem-cimento.
A inclusão de 10% em fração mássica de cimento proporcionou aumento de 4,15% em
41
relação à condição de referência (C3), sendo 9,70% superior o MOE dos materiais
fabricados com 20% de cimento em relação aos da condição C3.
20,00%10,00%0,00%
2800
2750
2700
2650
2600
2550
2500
Cimento
Méd
ias
MOE(MPa)
Figura 4.6 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de cimento sobre o MOE.
A Tabela 4.4 apresenta os resultados do teste de Tukey do fator fração de
cimento sobre o MOE dos materiais fabricados da condição de referência. Ressalta-se
que foram investigadas as equivalência entre variâncias (premissa do teste de médias de
Tukey) dos níveis dos fatores de interesse para todas as variáveis-resposta, sendo
utilizado para tanto um teste de hipótese da equivalência entre variâncias.
Tabela 4.4 - Teste de Tukey para o MOE dos materiais com adição de cimento.
MOE0% MOE10% MOE20%
Média (MPa) 2540 2616 2778
Agrupamento B B A
Da Tabela 4.4, o agrupamento revelou que os materiais fabricados sem e com
10% de cimento apresentaram resultados equivalentes para o módulo de elasticidade na
compressão, sendo não equivalente e superior o MOE dos materiais fabricados com
20% de cimento em relação aos feitos com 10% e 0% deste reforço.
O P-valor da ANOVA para a densidade aparente dos materiais fabricados com a
adição de cimento foi igual a 0,000 (R2(Adj.)=76%), sendo a inclusão de cimento
significativa na densidade dos materiais fabricados. A Figura 4.7 apresenta o gráfico de
normalidade dos resíduos.
42
0,0500,0250,000-0,025-0,050
99
95
90
80706050403020
10
5
1
Densidade
Perc
en
tua
l
Mean 0,0001667
StDev 0,02438
N 12
AD 0,335
P-Value 0,445
Figura 4.7 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre a densidade aparente dos materiais
fabricados com a adição de cimento.
A Figura 4.8 ilustra o gráfico de efeitos principais do fator frações de cimento
sobre a densidade aparente dos compostos. A inclusão de 10% em fração mássica de
cimento proporcionou aumento de 13,54% em relação à condição de referência (C3),
sendo 17,70% superior a ρap dos materiais fabricados com 20% de cimento em relação
aos da condição C3.
20,00%10,00%0,00%
1,14
1,12
1,10
1,08
1,06
1,04
1,02
1,00
Cimento
Méd
ias
Densidade
Figura 4.8 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de cimento sobre densidade
aparente dos materiais fabricados com cimento.
A Tabela 4.5 apresenta os resultados do teste de Tukey do fator fração de
cimento sobre densidade aparente dos materiais fabricados da condição de referência.
Os resultados indicaram equivalência entre o uso das frações de 10 e 20% de cimento
nos compostos, apresentando serem não equivalentes (superiores) à condição de
referência (menor valor médio).
43
Tabela 4.5 - Teste de Tukey para a densidade aparente dos materiais com adição de
cimento.
ρap 0% ρap 10% ρap 20%
Média (g/cm3) 0,98 1,08 1,12
Agrupamento B A A
O P-valor da ANOVA para a absorção de água dos materiais fabricados com a
adição de cimento foi igual a 0,000 (R2(Adj)=66%), sendo a inclusão deste reforço
significativa na absorção de água dos materiais fabricados. A Figura 4.9 apresenta o
gráfico de normalidade dos resíduos.
0,30,20,10,0-0,1-0,2-0,3
99
95
90
80706050403020
10
5
1
Absorção 24 horas (%)
Perc
en
tua
l
Mean -9,25186E-18
StDev 0,1151
N 12
AD 0,252
P-Value 0,672
Figura 4.9 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre a absorção de águados materiais
fabricados com a adição de cimento.
A Figura 4.10 ilustra o gráfico de efeitos principais do fator frações de cimento
sobre a absorção de água dos compostos. A inclusão de 10% em fração mássica de
cimento proporcionou aumento de 14% em relação à condição de referência (C3), sendo
36,62% superior a Am dos materiais fabricados com 20% de cimento em relação aos da
condição C3.
44
20,00%10,00%0,00%
5,00
4,75
4,50
4,25
4,00
3,75
3,50
Cimento
Méd
ias
Absorção 24 horas (%)
Figura 4.10 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de cimento sobre a absorção
de água dos materiais fabricados com cimento.
A Tabela 4.6 apresenta os resultados do teste de Tukey do fator fração de
cimento sobre absorção de água dos materiais fabricados. Os resultados indicaram que
os materiais que apresentaram os maiores valores de absorção de água foram os
confeccionados com 20% de cimento, seguidos pelos materiais fabricados com o uso de
10% e 0% deste tipo de reforço.
Tabela 4.6 -Teste de Tukey para a Am dos materiais com adição de cimento.
Am 0% Am10% Am 20%
Média (%) 3,49 4,22 4,96
Agrupamento C B A
O P-valor da ANOVA do fator fração de silicato de magnésio sobre o MOE dos
materiais fabricados sobre a condição de referência C3 foi igual a 0,371
(R2(Adj)=81%), implicando não ser significativo o emprego das porcentagens de talco
no MOE dos compostos. A Figura 4.11 ilustra o gráfico de resíduos obtido da ANOVA.
45
8006004002000-200-400-600-800
99
95
90
80706050403020
10
5
1
MOE
Perc
en
tua
l
Mean -1,66741E-13
StDev 289,4
N 30
AD 0,289
P-Value 0,591
Figura 4.11 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre o MOE dos materiais fabricados
com a adição de talco.
O P-valor da ANOVA do fator fração de silicato de magnésio sobre densidade
aparente dos materiais fabricados foi igual a 0,192 (R2(Adj)=72%), implicando não ser
significativo o emprego das partículas de silicato na densidade dos compostos. A Figura
4.12 ilustra o gráfico de resíduos obtido da ANOVA.
0,30,20,10,0-0,1-0,2-0,3
99
95
90
80706050403020
10
5
1
Densidade
Perc
en
tua
l
Mean 1,850372E-17
StDev 0,1156
N 12
AD 0,414
P-Value 0,281
Figura 4.12 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre densidade aparente dos materiais
fabricados com a adição de talco.
O P-valor da ANOVA do fator fração de silicato de magnésio sobre absorção de
água dos materiais fabricados foi igual a 0,002 (R2(Adj)=63%), implicando ser
significativo o emprego das partículas de talco na absorção de água dos compostos. A
Figura 4.13 ilustra o gráfico de resíduos obtido da ANOVA.
46
1,00,50,0-0,5-1,0
99
95
90
80706050403020
10
5
1
Absorção 24 horas
Perc
en
tua
l
Mean -2,03541E-16
StDev 0,3495
N 12
AD 0,581
P-Value 0,103
Figura 4.13 - Gráfico de resíduos da ANOVA sobre absorção de água dos materiais
fabricados com a adição de talco.
A Figura 4.14 ilustra o gráfico de efeitos principais do fator frações de talco
sobre a absorção de água dos compostos. A inclusão de 10% em fração mássica de
silicato de magnésio proporcionou aumento de 10,73% em relação à condição de
referência (C3), sendo de 18,64% superior a Am dos materiais fabricados com 20% de
talco em relação aos da condição C3.
20,00%10,00%0,00%
4,1
4,0
3,9
3,8
3,7
3,6
3,5
Cimento
Méd
ias
Absorção 24 horas (%)
Figura 4.14 - Gráfico de efeitos principais do fator fração de talco sobre a absorção de
água.
A Tabela 4.7 apresenta os resultados do teste de Tukey do fator fração de talco
sobre absorção de água dos materiais fabricados da condição de referência. Os
resultados indicaram que os materiais com 10 e 20% de partículas de talco apresentaram
equivalência estatística, sendo maiores que a absorção de água dos materiais da
condição de referência (menor valor).
47
Tabela 4.7 - Teste de Tukey para o Am dos materiais com adição de silicato.
Am 0% Am 10% Am 20%
Média (%) 3,49 3,78 4,08
Agrupamento B A A
Capítulo 5. CONCLUSÕES
O processo de fabricação dos compósitos desenvolvidos mostrou-se simples,
sendo os materiais obtidos da mistura direta entre as fases. Para melhoria das
propriedades físicas e mecânicas investigadas, utilizou-se uma peça de aço com o
objetivo de proporcionar leve compressão, procedimento que, pode ser seguramente
reproduzido com outros equipamentos no caso da produção e, uso deste material para
fins específicos.
A incorporação progressiva da serragem, como esperado, conferiu reduções no
módulo de elasticidade e na resistência à compressão dos compósitos.
O tipo de serragem (espécie de madeira) foi significativo nas propriedades
mecânicas dos compósitos. A espécie de Eucalipto, cujo módulo de elasticidade é
inferior ao da madeira de Ipê, apresentou os maiores valores das propriedades
mecânicas.
As faixas granulométricas e as frações de serragem foram significativasna
absorção de água dos materiais resina-serragem fabricados, apresentando os compostos
com partículas da malha mais fina e a maior fração mássica de serragem os maiores
valores.
Doscompósitos resina-serragem fabricados, o tratamento com 30% de serragem
de madeira de Eucalipto e faixa granulométrica 50-80 US-Tyler apresentou os melhores
resultados para o módulo de elasticidade na compressão, sendo esta a condição base
(referência) eleita para a inclusão das partículas de cimento e talco.
A inclusão das frações mássicas de cimento mostrou-se significativa em todas as
variáveis-resposta investigadas, conferindo aumento no módulo de elasticidade na
compressão dos compostos.
A inclusão de partículas de silicato de magnésio nos compostos da condição
base foi significativa apenas na absorção de água, não sendo no módulo de elasticidade
e nem na densidade aparente. Dessa forma, a inclusão de silicato de magnésio nas
49
frações investigadas não se apresentou como boa solução, pois além de apresentar
resultados equivalentes ao dos compostos resina-serragem, possui valor agregado maior
do que o da serragem.
De acordo com os resultados apresentados por outros autores, pode-se concluir
que os compostos resina-serragem aqui produzidos, poderão ser habilitados para uso
como painéis e reforço estrutural moderado, pelo valores obtidos de suas propriedades
mecânicas serem consideravelmente maiores.
Os materiais resina-serragem aqui fabricados, apresentaram comprovada
eficiência na resistência mecânica, sendo assim, ainda podem ser classificados como
habilitados para reparos estruturais, implicando dessa forma em mais uma das possíveis
aplicações dos compostos resina-serragem aqui produzidos.
Para trabalhos futuros, espera-se realizar tratamento físico ou químico nas fibras
de madeira, visando à melhoria das condições de interface, estudar novas proporções
com a adição do cimento nestes materiais assim como do uso conjuntos de fibras e
resinas distintas.
Vale ressaltar que o composto aqui desenvolvido não apresentou quase nenhum
custo, sendo que o benefício incorporado será, além das questões ambientais, uma
possibilidade tanto de aproveitamento do resíduo serragem, como possibilidade de
geração de empregos na fabricação deste material.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AHMAD, I.; MOSADEGHZAD, R.; DAIK, A.; RAMIL, S. The effect of alkali
treatment and filler size of the properties of sawdust/UPR composites based on
recycled PET wastes. Journal of Applied Polymer Science, v.109, n.6, p. 3651-
3658, 2008.
AIGBOMIAN, E. P.; FAN, M. Development of Wood-Crete building materials from
sawdust and waste paper. Construction and Building Materials, n. 40.p.361-366,
2013.
AJIWE, V. I. E., OKEKE, C. A.; EKWUOZOR, S. C. A pilot plant for production of
ceiling board from rice husks. Biores Technology, n.66, p.41-43, 1998.
AKGÜLA, M.; ÇAMLIBELB, O. Manufacture of medium density fiberboard (MDF)
panels from rhododendron (R. ponticum L.) biomass.Building and Environment.
Part Special: Building Performance Simulation, v 43, n 4, pp. 438–443, 2008.
AL-QURERISH, H. A.; SILVA, J. L. G. Mechanical sofwetting system of natural fiber
with polymeric resin. Journal Processing Techonology, v.92, n.93, p. 124-128,
1999.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS.ASTM D1921 Standart
Tests Methods for Particle Size (Sieve Analysis) of Rigid Plastics, 2012.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D695-10:
Standart Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics, 2010
ASHORI, A.; NOURBAKHSH, A. Characteristics of wood-fiber plastic composites
made of recycled materials, Waste Management, v.29 (4). p.1291-1295, 2009.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. Chapas de
madeira aglomerada. ABNT NBR 14810-1, 2, 3, 2002b.
51
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190 - Projetos de
estruturas de madeira. Rio de Janeiro, ABNT, 1997.
AVILA, A. F.; DUARTE, M. V. A., Mechanical absorbs moisture, it swells. This
creates stress in the analysis of recycled PET/HDPE composites. Polymer
Degradation and Stability v.80, n.2, p.373 - 382, 2003.
BLEDZIK, A. K.; LETMAN, M.; VIKSNE, A.; RENCE, L., A comparision of
compounding process and wood type for wood fibre-pp composites, Composites:
Part A Applied Science and Manufacturing, v.36, p.789-797, 2005
BLEDZKI, A. K.; GASSAN, J., Composites reinforced with cellulose based fibres.
Progress and Polymer Science,v.24 (2), p.221-274, 1999.
BRANDT, C. W.; FRIDLEY, K. J., Effect of load rate on flexural properties of wood-
plastic composites.Wood and fiber Science, v.35, n.1, p.135-147,2003.
CARVALHO, R.F., Compósitos de fibra de sisal para uso em rforço de estrutura de
madeira , Dissertação de mestrado – Escola de Engenharia de São Carlos (USP) –
SP, 2005
CLEMONS, C. M., Interfacing Wood-plastic composites industries in the U.S.A. Forest
Products Journal. 2002 – Disponível no site:
www.jobwerx.com/news/Archives/iwpc.htm1 - Acessado em Março de 2004
CORREA, C. A.; FONSECA, C. N. P.; NEVES, S.; RAZZINO, C. A.; HAGE, E. JR.
Compósitos termoplásticos com madeira, Polímeros: Ciência e Tecnologia,
Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Carlos,
São Carlos – SP. v. 12, n. 3, pp. 154-165, 2003.
CRESPO, J. E., Investigacion’n de lautilizacio’n de particulas procedentes de laca’scara
de almendra como carga enplastisolesvinilicos’n para La fabricacion de piezas
huecas mediant moldeo rotacional – Valencia – Espanã, 2006
DAGHER, H. J.; BRAGDON, M. M.; LINDYBERG, R. F., Advanced fiber
reinforcement polymer wood composites in transportation
applications.Transportation Research Board National Research Council. University
of Maine, Orano - USA.no.1814, pp. 237-242, 2002.
DIAS, F. M., Aplicação de resina poliuretana à base de mamona na fabricação de
painéis de madeira aglomerada. Capítulo de Livro: LAHR, F. A. R. Produtos
derivados da madeira. São Carlos: EESC/USP, p. 37-160, 2008.
DIBENEDETTO, A. T., Tailoring of interfaces in glass fiber reinforced polymer
composite: a review, Materials Science and Engineering, v.32(1), p.74-82, 2001.
52
ENGLISH, B.; CLEMONS, C. M. Weight reduction: wood versus fillers in
polypropylene. Proceeding of the fourth international conference on wood fiber,
plastic composites, 237-244, Madison, Wisconsin - USA, 1997.
ENGLISH, B.- Wood-Plastics Materials and Processes: A Look at Twenty Five Years
of Patent Activity", in: Proceedings of the Wood-Plastic Conference, p. 60-72,
Baltimore, USA (2000)
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION EN 317.Particleboards and
fibreboards - Determination of swelling in thickness after immersion in water.
Bruxelas, 1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION EN 323.Wood-based panels
- Determination of density.Bruxelas, 1993.
GARCEZ, M. R.; MENEGHETTI, L. C.; CAUDURO, L. B.; CAMPAGNOLO, J. L.;
Silva FILHO, L. C. P. Reforço de estruturas com polímeros à base de fibras, 2º
Seminário de Patologia das Edificações. Novos materiais e tecnologias emergentes,
Universidade Federal de Rio Grande do Sul, Porto Alegre - RS. II Seminário de
Patologia das Edificações (Anais), 2004.
HISHAM, S.; FAIEZA, A. A.; ISMAIL, N; SAPUAN, S. M.; IBRAHIM, M. S.,
Flexural mechanical characteristic of sawdust and chipwood filled epoxy
composites – Key Engineering Materials, Composite Science and Technology,
Departament of Mechanical and Manufactoring Engineering Universiti Putra
Malasya, Serdang, Selangor, Malasya, , v. 471-472, p 1064-1069, 2011.a
HISHAM, S.; FAIEZA, A. A.; ISMAIL, N.; SAPUAN, S. M.; IBRAHIM, M. S.,
Tensile properties and micro morphologies of sawdust and chipwood filled epoxy
composites. Key Engineering Materials, Composite Science and Technology, v. 4,.
pp. 1070-1074, 2011.b
HRISTOV, V. N.; KRUMOVA, M.; VASILEVA, S. and MICHLER, G. H., Modified
polypropylene wood flour composites. II Fracture, deformation and mechanical
properties. Journal Applied Polymer Science, v.9, n. 2, p. 1286-1292, 2004.
JAYARAMAN, K.; BHATTACHARYYA, D., Effects of plasma treatment in
enhancing the performance of woodfibre-polypropylene composites, Composites
Part A: Applied Science and Manufacturing, v 35, n 12, p. 1363-1374, 2004.
JOSEPH, K.; MEDEIROS, E. S.; CARVALHO, L. H., Compósitos de matriz de
poliéster reforçados com fibras curtas de sisal – Polimeros: Ciencia e Tecnologia,
v.9, n.4, p. 136-140, 1999.
KAMEL, S.; ABEER, M. A.; MOHAMED, EL-S.; ZENAT, A. N., Mechanical
properties and water absorption of low density polyethylene/sawdust composites,
Journal of Applied Polymer science, v.107(2), p. 1337-1342, 2008.
53
KHOO T. S.; RATNAM, M. M.; SHAHNAZ, S. A. B.; ABDUL KHALIL, H. P. S. IL,
Wood Filler-recycled Polypropylene (WF-RPP) Composite Pallet: Study of
Fastening Method, Journal of Reinforced plastics and Composites, v. 27, n. 16–17,
2008.
KHOYLOU, F. Radiation-induced polymer impregnated sawdust-clay-cement
composite – Polymers and Polymer Composite, v.14, n.8, p. 826-831, 2006.
KOENIG, K.M.; SYPKENS, C.W., Wood-plastic composites for market shore – Wood
and Wood Products, v.107, n.5, p.49-58, 2002.
KU, H.; PRAJAPATI, M. AND CARDONA F, Thermal properties of sawdust
reinforced vinyl ester composites post-cured in microwaves: pilot study,
Composites Part B, 2011, v. 42, pp. 898-906, 2011.
KU, HARRY SIU-LUNG AND CARDONA, FRANCISCO AND TRADA, MOHAR
AND VIGIER, GURLAUME, Flexural properties of sawdust reinforced phenolic
composites: pilot study.Journal of Applied Polymer Science, v.114 (3). p. 1927-
1934. ISSN 0021-8995, 2009.
KURUVILLA, J.; TOLÊDO, R. D.; BEENA, J.; SABU, T.; CARVALHO, L. H., A
review on sisal fiber reinforced polymer composites, Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, v.3, n.3, p.367-379, 1999.
MCHENRY, E. and STACHURSKI, Z. H., Composite Materials Based on Wood and
Nylon Fibre, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, v. 34 (2):
p.171–181,2003.
MIOTO, J. L.; DIAS, A. A., Reforço e recuperação de estruturas de madeira, Seminário
Ciências Exatas e Tecnológicas, Londrina - PR v. 27, n 2, pp. 163-174, 2006.
MISSAGIA, Z. M. V.; SANTOS, J. C.; CHRISTOFORO, A. L.; PANZERA, T. H.;
SILVA, V. R. V., Compressive Behaviour of Polimeric Composites Reinforced
with Sawdust. In: Brazilian Conference on Composite Material -BCCM, (Anais),
Natal (RN) 2011.
MOON, J. H.; SHUL, Y. G.; HONG, S. Y.; CHOI, Y. S.; KIM, H. T. Int J Adhes; v. 25,
p.534, 2005.
NASSAR, M. A., Obtaining some polymer composites filled with rice husks ash,
Polymer Plastics technology and Engineering, v.46, n.5, p. 441-446, 2007.
PAES, J. B.; NUNES, S. T; ROCCO LAHR, F. A.; NASCIMENTO, M. F.;
LACERDA, R. M. A., Qualidade de chapas de partículas de pinus elliottii coladas
com resina poliuretana sob diferentes combinações de pressão e temperatura.
Ciência Florestal, Santa Maria, v. 21, n. 3, p. 551-558, 2011.
54
PANTHAPULAKKAL, S.; LAW, S. and SAIN, M.,Enchancement of processability of
rice-husk filled high-density polyethylene profiles – Journal of Thermoplastic
composite Materials, v.18, n.5, p. 445-458, 2005.
PASSEROTTI, G. F. A.; CAMPOS, C. I.; NASCIMENTO, M. F.; LAHR, F. A. R.,
Caracterização e produção de painel particulado de Eucalyptus ssp utilizando
adesivo poliuretano. In.: XVIII Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos
Materiais, CBECiMat (Anais). Porto de Galinhas - PE 2008.
RAMAN, M. R.; HUQUE, M. M.; ISLAM, M. N.; HASAN, M. Journal Reinforced
Plastic Composites, n. 29, p.445, 2010.
RAMAN, M. R.; HUQUE, M. M.; ISLAM, M. N.; HASAN, M., Composites A – n.39,
p.1739, 2008.
RANGEL, G. W. A.; SOUZA JR, D. A.; GESUALDO, F. A. R.; SANTOS, A. C.;
BARREIRO, C. H., Análise Numérico - Experimental de Vigas de Madeira
Reforçadas por PRFC.. XIII Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente
Construído.- ENTAC Canelas, RS. 2010.
SAFFIAN, H. A.; HARUN, J.; THAIR, P. M; ABDAR, K. Feasibility of Manufacturing
a Medium Density Fibreboard Made of 4-Year Old Rubber Tree RRIM 2020
Clone. Key Engineering Materials - Composite Science and Technology, v. 471,
pp. 839-844, 2011.
SALEMANE, M.G.; LUYT,A.S., Thermal and mechanical properties of polypropylene-
wood powder composite – Journal ApplPolym Science, n.100, p.4173-4180, 2006.
SALES, A.; SOUZA, F.R.; ALMEIDA,F.C.R., Mechanical properties of concrete
produced with a composite of water treatment sludge and sawdust, Construction
and Building Materials, v.25, p.2793–2798, 2011.
SAVASTANO, H.; GOPYAN, V., Fibras naturais para produção de componentes
construtivos. Curso Internacional Materiales Compuestos Fibrorreforçados, Cali,
Colombia, Universidad Del Valle. Cyted Poyecto VIII. 5, 1998.
SANCHES, E., Notas sobre reforço estrutural com chapas de fibra de carbono.
Engenharia, estudo e pesquisa. Universidade Federal de Juiz de Fora, pp. 67-73,
Juiz de Fora, MG, 2001.
SAVASTANO, H.; AGOPYAN, V.; SENFF, L., SENFF, L., ,Caracterização do
compósito cimenticio com a adição de partículas de madeira – UDESC –
Universidade do Estado de Santa Catarina, Dissertação, 2004.
SILVA, S.; ROCCO LAHR, F. A., Chapas de partículas confeccionadas com resíduos
de madeiras tropicais de baixa densidade. Livro: Reciclagem de resíduos para a
construção civil. Editora da Universidade FUMEC. Capítulo 14, p. 343-365. Belo
Horizonte (MG), 2007.
55
STARK, N., Influence of moisture absorption on mechanical properties of wood flour-
polypropylene composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, v.14,
n.5, p.421-432, 2001.
TANG,L.;QU, B.; SHEN, Y., Mechanical properties, morphological structure and
thermal behavior of dynamically photocross linked PP/EPPM blends. v.92, p.3371-
3380, 2004.
TEIXEIRA, M. G., Aplicação de conceitos da ecologia industrial para a produção de
materiais ecológicos. O exemplo do resíduo de madeira. Dissertação de mestrado,
Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA, 2005.
TORRES, F. G.; CUBILLAS, M. L., Polym Test,– n. 24, p.694, 2005.
VIJAY, P.V.; GANGARAO, H.V.S.; LIANG, RUIFENG; SKIDMORE, MARK.,
Rapid restoration of rail road timber bridges using polymer composites. 69th
Technical l Conference of the Society of Plastics Engineers – ANTEC (Annals),
Pittsburgh PA 2011.
WERKEMA, M.C.C.; AGUIAR, S., Planejamento e Análise de Experimentos: como
identificar e avaliar as principais variáveis influentes em um processo. Fundação
Christiano Ottoni, Escola de Engenharia da UFMG – Belo Horizonte – MG,1996.
YAMAJI, F. M.; BOUDELLE, A. Utilização da serragem na produção de compósitos
plástico madeira. Revista Floresta, Curitiba – PR. v. 39, n.1,pp. 54-66, 2004.
YUAN, X. W.; JAYARAMAN,K. AND BHATTACHARYYA, D., Effects of plasma
treatment in enhancing the performance of wood-fiber polypropylene composites,
Composites Parte A: Applied Science and Manufacturing, v.35 (12), p. 1363-1374,
2004.
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