Painéis sanduíches de poliéster reforçado com fibras de rami para aplicação na Construção Civil

Abstract

RESUMONeste trabalho foram produzidos e caracterizados mecanicamente compósitos de resina de poliéster reforçada com tecido bidirecional de fios de rami, com diferentes teores de reforço. Estes compósitos foram testados experimentalmente e numericamente como faces de painéis sanduíches formados com núcleos de bucha vegetal impregnada com resina de poliéster e poliestireno expandido -EPS. A caracterização mecânica dos materiais em estudo foi realizada em laboratório a partir de ensaios de tração e flexão, e simulação numérica pelo Método de Elementos Finitos (MEF). A microestrutura do compósito foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A partir das propriedades mecânicas obtidas para os compósitos reforçados com tecido bidirecional de fios de rami e núcleos de EPS e bucha vegetal, observou-se viável a confecção de painéis sanduíches para aplicação na Construção Civil. Os compósitos com 50% de volume de fios de rami apresentaram as melhores propriedades mecânicas e foram usados como faces nos protótipos dos painéis. Os núcleos em estudo apresentaram bons resultados, com destaque para a bucha vegetal impregnada de resina poliéster, que apresentou maior rigidez e opções de confecção de painéis com maiores dimensões e mais delgados. O presente trabalho evidenciou o potencial das fibras vegetais para uso como constituintes dos compósitos poliméricos e núcleo dos painéis sanduíches e, portanto, revela uma nova alternativa de aproveitamento dessas fibras para aplicação no setor da construção. Palavras-chave:Compósito. Fibra de rami. Fibra de bucha vegetal. Painel sanduíche. Resina poliéster. ABSTRACTIn this work, composites of polyester resin reinforced with ramie fiber bidirectional woven cloth in different content by volume have been produced and characterized. These composites were tested experimentally and numerically as faces of sandwiches panels with cores of sponge gourd impregnated with polyester resin and expanded polystyrene-EPS. Mechanical characterization of these materials was conducted in the laboratory from tensile and bending tests, and numerical simulation using Finite Element Method (FEM). The composite was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM). The mechanical properties obtained for the composites and cores showed viable making sandwich panels for application in construction. The composites with 50% volume fibers presented the best mechanical properties and have been used as faces in prototypes of the panels. The cores in study showed good results, with emphasis on the sponge gourd impregnated with polyester resin, which showed the highest stiffness and making options with larger and thinner panels. The present study showed the potential of natural fibers for use as reinforcing of polymeric composites and sandwich panels cores and so a new alternative use of these fibers for applications in the construction.

Study of epoxy composites and sisal fibers as reinforcement of reinforced concrete structure

“…Brazil is one of the greatest producers of the plant and it cultivates those fibers in Northeast hinterlands in semi-arid regions, for the facility of the plant to adapt itself to dry regions [17]. Sisal fibers present adequate mechanical properties to the production of CFRP with application in civil industry [18,19]. Its usage in the production of the composites with thermoplastic matrices [20,21] and thermoset [22,23] was extensively studied.…”

The real reasons for choosing bushing fiber (Luffa cylindrica): A bibliographic review

“…The authors observed that two types of failures occurred the panels with a bushing core, by detachment of the faces and by shear of the core. However, they claimed that they were excessive deformations in the test and that it would not happen under normal conditions of use [32]. Thus, according to the studies mentioned above, the addition of fibers in polymeric matrices proves to be an excellent alternative for reinforcement in composites, especially when combined with chemical compounds.…”

Efeito da adição de resíduo do endocarpo de tucumã (Astrocaryum Aculeatum) em Poliestireno de Alto Impacto (PSAI)

“…A combinação de materiais vegetais com termoplásticos é algo visto como grande potencialidade, no que tange critérios de sustentabilidade de novos materiais, algumas fibras já tiveram sua potencialidade evidenciada, como as fibras de coco, sisal, bagaço de cana-de-açúcar, cânhamo e algodão [14,15]. O presente artigo visa difundir o uso de resíduos vegetais como aditivos poliméricos em termoplástico.…”