Influência de tratamento superficial em serragem de bioargamassas
Keywords:
Serragem, Resíduos, Tratamentos, Argamassas, DetergenteAbstract
A reciclagem e a reutilização são formas de reduzir o descarte de resíduos ao meio ambiente e de aumentar o ciclo de vida dos materiais com eficiência, valores sustentáveis e econômicos agregados. A extração e o beneficiamento de madeira legal na região norte no Brasil ocasionam um elevado volume de resíduos, os quais, no momento, não possuem destino ou reaproveitamento em larga escala. Adicionalmente, há potencialidade do uso destes rejeitos, nomeados de serragem, em matrizes cimentícias formando compósitos de bioargamassas com a ressalva de potencial degradação da matriz, quando a serragem é aplicada sem tratamento superficial. Assim, o presente artigo avalia a interveniência do uso de serragem tratada, em substituição parcial ao agregado miúdo natural, em compósitos de bioargamassa. Para tanto, um tratamento superficial de baixo custo financeiro e de fácil execução na serragem à base de detergente neutro em solução à temperatura de 80°C foi aplicado. Ensaios no estado fresco e no estado endurecido nas argamassas sem serragem e na bioargamassa foram realizados. Como resultado, a incorporação de ar e a retenção de água foram maiores para a bioargamassa, provavelmente pela porosidade da serragem, enquanto que a densidade de massa apresentou menor valor. A bioargamassa apresentou menor resistência à compressão e menor resistências à tração por compressão diametral. Contudo o acréscimo de resistência à tração por compressão diametral de 7 para 28 dias foi maior para a bioargamassa (52,6%) do que para a argamassa de referência (4,7%). Isso provavelmente pode ser explicado pelo reforço fibroso da serragem controlando parte da propagação de fissuras sob cargas. Por fim, a bioargamassa também apresentou maior índice de vazios (%), menor absorção por imersão e maior absorção capilar, comparadas as argamassas sem serragem. Estes resultados abrem a perspectiva de uso da serragem na construção civil em diversos componentes de sistemas construtivos, ao mesmo tempo que dá um destino apropriado a ela.
References
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). NBR NM 248: Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.
ABNT. NBR 7215: Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
ABNT. NBR 7222: Concreto e argamassa – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2011b.
ABNT. NBR 9775: Agregados - Determinação da umidade superficial em agregados miúdos por meio do frasco de Chapman. Rio de Janeiro: ABNT, 2011a.
ABNT. NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.
ABNT. NBR 9779: Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de Janeiro: ABNT, 2012
ABNT. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.
ABNT. NBR 13277: Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação da retenção de água. Rio de Janeiro: ABNT, 2005a.
ABNT. NBR 13278: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro: ABNT, 2005d.
ABNT. NBR 13279: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 2005c.
ABNT. NBR 13281: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2005b.
ABNT. NBR 15575: Edificações habitacionais – Desempenho Parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro: ABNT, 2021a.
ABNT. NBR NM 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da massa específica. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.
ABNT. NBR 16887: Concreto - Determinação do teor de ar em concreto fresco – Método pressométrico. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.
ABNT. NBR NM 16915: Agregados –Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório. Rio de Janeiro: ABNT, 2021b.
ABNT. NBR NM 16916: Agregado miúdo - Determinação da densidade e da absorção de água. Rio de Janeiro: ABNT, 2021e.
ABNT. NBR 16972: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro: ABNT, 2021d.
ABNT. NBR 16973: Agregados - Determinação do material fino que passa pela peneira de 75 μm por lavagem. Rio de Janeiro: ABNT, 2021c.
AMARAL, L. F. et al. Eco-friendly mortars with addition of ornamental stone waste - A mathematical model approach for granulometric optimization. v. 248, n.1, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119283>.
Acesso em: 10 fev. 2021.
BERTOLINI, M. S. et al. Wood-cement composites from wastes of Pinus sp. wood: effect of particles treatment. International Journal of Composite Materials, v. 4, n. 2, p. 146-149, 2014. Disponível em: http://dx.doi.org/10.5923/j.cmaterials.20160601.01.
Acesso em: 10 fev. 2021.
CALDAS, L.R. et al. Building materials in a circular economy: The case of wood waste as CO2-sink in bio concrete. Resources, Conservation and Recycling, v. 166, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105346>.
Acesso em: 5 fev. 2021.
CASTRO, V. et al. Avaliação dos efeitos de pré-tratamentos da madeira de Eucalyptus benthamii Maiden & Cambage no grau de compatibilidade com cimento Portland. Revista Árvore. v. 38, n. 5, p. 945-952, 2014. Disponível em: <https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000500018>.
Acesso em: 10 fev. 2021.
CHIKER T.; BELKADI, A.A.; AGGOUN, S. Physico-chemical and microstructural fire-induced alterations into metakaolin-based vegetable and polypropylene fibred mortars. Construction and Building Materials. v.376, n 22, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.122225>. Acesso em: 10 jan. 2021.
CHOWDHURY, S.; MISHRA, M.; SUGANYA, O. The incorporation of wood waste ash as a partial cement replacement material for making structural grade concrete: An overview. Ain Shams Engineering Journal, v. 6, n. 2, p. 429-437, 2015. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.asej.2014.11.005>. Acesso em: 15 fev. 2021.
CLARAMUNT, J. et al. The hornification of vegetable fibers to improve the durability of cement mortar composites. Cement and Concrete Composites.
v. 33, n. 5, p. 586-595, 2011. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2011.03.003>.
Acesso em: 10 fev. 2021.
CORINALDESI, V.; MAZZOLI, A.; SIDDIQUE, R. Characterization of lightweight mortars containing wood processing by-products waste. Construction and Building Materials. v. 123, p. 281-289, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.07.011>.
Acesso em: 15 fev. 2021.
DANTAS FILHO, F. P. Contribuição ao estudo para aplicação do pó de serra da madeira em elementos de alvenaria de concreto não estrutural. 2004. 117 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil), Universidade Estadual de Campinas, Campinas. Disponível em: <http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/258507/1/DantasFilho_FlavioPedrosa_M.pdf>. Acesso em: 18 fev. 2021.
FAN, M. et al. Cement-bonded composites made from tropical woods: Compatibility of wood and cement. Construction and Building Materials.
v. 36, p. 135–140, 2012. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.089>.
Acesso em: 18 fev. 2021.
FILHO, A. C. C.; AGOPYAN, V. Argamassas reforçadas com fibra de sisal: comportamento mecânico à flexão. São Paulo: EPUSP, 1993. 21 p. Disponível em: <http://www.pcc.poli.usp.br/files/text/publications/BT_00085.pdf>. Acesso em: 15 jan. 2021.
FRYBORT, S. et al. Cement bonded composites - A mechanical review. Bio-Resources. v.3, n. 2, p. 602-626, 2008. Disponível em: <https://ojs.cnr.ncsu.edu/index.php/BioRes/article/view/BioRes_03_2_0602_CementBondedComposites/205>. Acesso em: 18 fev. 2021.
GARCEZ, M. R. et al. Avaliação das propriedades físicas e mecânicas de concretos pré-moldados com adição de serragem em substituição ao agregado miúdo. Ciência & Engenharia., v. 22, n. 2, p. 95–104, 2013. Disponível em: <https://1library.org/document/ydx7gr6z-avaliacao-propriedades-mecanicas-concretos-adicao-serragem-substituicao-agregado.html>. Acesso em: 17 fev. 2021.
GARCEZ, M. R. et al. Cement-wood composites: effects of wood species, particle treatments and mix proportion. International Journal of Composite Materials. v. 6, n. 1, p. 1-8, 2016b. Disponível em: <https://pdfs.semanticscholar.org/5baa/07b1295cc63471f85655edaa7b87be2578df.pdf?_ga=2.258476685.680851522.1634603312-1676665538.1628194476>. Acesso em: 15 fev. 2021.
GARCEZ, M.R. et al. Propriedades mecânicas de compósitos cimento-madeira com serragem tratada de Pinus elliottii. Ciência da Madeira (Brazilian Journal of Wood Science). v. 7, n.1, p. 16-27, 2016a. Disponível em: <https://periodicos.ufpel.edu.br/ojs2/index.php/cienciadamadeira/article/view/5083>. Acesso em: 17 fev. 2021.
GLORIA, M. Y. R. et al. A comprehensive approach for designing workable bio-based cementitious composites. Journal of Building Engineering, v. 34, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101696>. Acesso em: 1 fev. 2021.
GLORIA, M. Y. R.; TOLEDO FILHO, R. D. Innovative sandwich panels made of wood bio-concrete and sisal fiber reinforced cement composites. Construction and Building Materials, v.272, n. 22, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121636>.
Acesso em: 01 mar. 2021.
GONZÁLEZ-SÁNCHEZ, A. et al. Use of residual agricultural plastics and cellulose fibers for obtaining sustainable eco-composites prevents waste generation. Journal of Cleaner Production. v.83, n.15, p. 228-237, 2014. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.07.061>.
Acesso em: 16 fev. 2021.
GUPTA, S. et al. Application of biochar from coconut and wood waste to reduce shrinkage and improve physical properties of silica fume-cement mortar. Construction and Building Materials.v. 262, n.30, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120688>.
Acesso em: 19 fev. 2021.
HARRI, L. Árvores brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas do Brasil. Instituto Plantarum. Nova Odessa, SP, 2002. vol. 1. 4ª ed. 368p.
INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO. Consultas Online. Informações sobre madeiras: angelim pedra. São Paulo, SP, 2016. Disponível em: <http://www.ipt.br/informacoes_madeiras/8.htm>.
Acesso em: 13 fev. 2021.
IOZZI, M. A. et al. Estudo da influência de tratamentos químicos da fibra de sisal nas propriedades de compósitos com borracha nitrílica. Polímeros. São Carlos, v. 20, n. 1, p. 25-32, 2010. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282010005000003>.
Acesso em: 12 fev. 2021.
LIN, X. et al. Approaches to improve the properties of wood fiber reinforced cementitious composites. Cement and Concrete Research. v. 24, n. 8, p. 1558-1566, 1994. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/0008-8846(94)90170-8>. Acesso em: 10 fev. 2021.
SIDDIQUE, R. et al. Utilization of treated saw dust in concrete as partial replacement of natural sand. Journal of Cleaner Production, v.261, n. 10, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121226>. Acesso em: 10 fev. 2021.
SILVA, F. S. et al. Physical and mechanical properties of durable sisal fiber–cement composites. Construction and Building Materials. v. 24, pp.777–785, 2010. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.10.030>.
Acesso em: 5 fev. 2021.
TOLÊDO FILHO, R.D. et al. Development of vegetable fibre–mortar composites of improved durability. Cement and Concrete Composites. v. 25, n. 2, p.185-196, 2003. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/S0958-9465(02)00018-5>. Acesso em: 8 fev. 2021.
TOLÊDO FILHO, R.D. et al. Free, restrained and drying shrinkage of cement mortar composites reinforced with vegetable fibres. Cement and Concrete Composites. p. 537-546, 2005. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2004.09.005>.
Acesso em: 01 fev. 2021.
TORKAMAN, J.; ASHORI, A.; MOMTAZI, A. S. Using wood fiber waste, rice husk ash, and limestone powder waste as cement replacement materials for lightweight concrete blocks. Construction and Building Materials. v.50, p. 432–436, 2014. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.09.044>.
Acesso em: 6 fev. 2021.
USMAN, M. et al. Eco-friendly self-compacting cement pastes incorporating wood waste as cement replacement: A feasibility study. Journal of Cleaner Production. v. 190, n.20, p.679-688, 2018. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.186>. Acesso em: 2 fev. 2021.
ZARNA C. et al. Reinforcement ability of lignocellulosic components in biocomposites and their 3D printed applications – A review. Composites Part C, v.6, p. 100171, 2021. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2021.100171>. Acesso em: 10 out. 2021.
WU, Y. et al. Photo-curing 3D printing of micro-scale bamboo fibers reinforced palm oil-based thermosets composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, v. 152, 106676, 2022. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2021.106676 >.
Acesso em: 20 out. 2021.
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