DESENVOLVIMENTO DE VIGAS COMPÓSITAS DE BAMBU LAMINADO COLADOBIOCONCRETO DE BAMBU: EXPERIMENTAÇÃO E MODELAGEM
Documento
Informações da Tese
Título
DESENVOLVIMENTO DE VIGAS COMPÓSITAS DE BAMBU LAMINADO COLADOBIOCONCRETO DE BAMBU: EXPERIMENTAÇÃO E MODELAGEM
Autor
Thaís Pinto Lôbo Siqueira
Resumo
O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar vigas compósitas de bambu laminado colado (BLC) e bioconcreto de bambu (BCB), como alternativa sustentável para a construção civil. Inicialmente, foram produzidos e caracterizados BCBs com diferentes teores de partículas graúdas de bambu (15%, 20%, 25% e 30%), avaliando-se propriedades no estado fresco e endurecido. Os resultados mostraram que o aumento do teor de partículas reduziu a densidade aparente dos bioconcretos de 1,94 g/cm³ para 1,67 g/cm³ e a resistência à compressão de 28,4 MPa para 19,6 MPa, enquanto promoveu aumento da deformabilidade. O traço com 15% de bambu apresentou o melhor equilíbrio entre trabalhabilidade e resistência. Na sequência, foram produzidas e analisadas peças de BLC com duas colas distintas e com diferentes números de ripas coladas. Em seguida foi realizada a análise das conexões entre BLC e BCB em ensaios de push-out, comparando configurações parafusada e entalhe + parafuso, sendo esta última adotada nas vigas mistas devido ao desempenho superior em termos de resistência, rigidez e ductilidade. A definição da geometria das vigas e do espaçamento das conexões foi realizada com o apoio de um modelo numérico existente, adaptado para os materiais estudados. As vigas produzidas foram, então, avaliadas em ensaios de flexão em quatro pontos, apresentando comportamento típico de ação compósita parcial, com quatro fases distintas de resposta e modos de ruptura associados à delaminação das camadas do BLC. Observou-se que o descolamento entre a primeira e segunda camada levou a falhas precoces quando comparado ao descolamento entre a segunda e terceira camada. Os resultados confirmam a viabilidade estrutural das vigas mistas BLC–BCB e evidenciam o potencial de reutilização de seus materiais constituintes, reforçando a contribuição dessa tecnologia para o desenvolvimento de sistemas construtivos sustentáveis.
Abstract
This study aimed to develop and evaluate composite beams made of glued-laminated bamboo (GLB) and bamboo bio-concrete (BBC) as a sustainable alternative for civil construction. Initially, BBC mixes with different volumetric fractions of coarse bamboo particles (15%, 20%, 25%, and 30%) were produced and characterized in fresh and hardened states. The results showed that increasing the bamboo content reduced the apparent density from 1.94 g/cm³ to 1.67 g/cm³ and the compressive strength from 28.4 MPa to 19.6 MPa, while enhancing deformability. The mixture with 15% bamboo achieved the best balance between workability and mechanical performance. Subsequently, GLB elements were manufactured and analyzed using two different adhesive and varying numbers of bonded strips. Push-out tests were then conducted to assess the connection behavior between GLB and BBC, comparing screwed and notched + screw configurations. The latter demonstrated superior performance in terms of strength, stiffness, and ductility and was adopted in the composite beams. The beam geometry and connector spacing were defined with the aid of an existing numerical model, adapted to the materials studied. The beams were then tested under four-point bending, exhibiting the typical behavior of partially composite systems, showing four distinct response phases and failure modes associated with delamination between GLB layers. It was observed that separation between the first and second layers led to premature failure, while detachment between the second and third layers allowed greater strength. The results confirm the structural feasibility of GLB–BBC composite beams and highlight the potential for material reuse and recycling, reinforcing the contribution of this system to more sustainable and efficient construction technologies.
Ano
2025
Orientadores
Romildo Dias Toledo Filho | M’hamed Yassin Rajiv da Gloria
