DURABILIDADE DE BIOCONCRETOS DE MADEIRA MODIFICADOS POR SILANO-SILOXANO EM AMBIENTE CONTROLADO E EXPOSTO AO INTEMPERISMO NATURAL
Documento
Informações da Tese
Título
DURABILIDADE DE BIOCONCRETOS DE MADEIRA MODIFICADOS POR SILANO-SILOXANO EM AMBIENTE CONTROLADO E EXPOSTO AO INTEMPERISMO NATURAL
Autor
Amanda Lorena Dantas de Aguiar
Resumo
Esta pesquisa apresenta a caracterização físico-mecânica e de reação ao fogo de bioconcretos de madeira (BCM) produzidos com 40, 45 e 50% em volume de bioagregados. Como os BCMs apresentaram elevada absorção de água, um hidrofugante à base de silano-siloxano foi utilizado com o intuito de garantir a durabilidade dos mesmos. Três métodos de aplicação do hidrofugante foram estudados na mistura com 45% de biomassa (BCM45): i) cobertura superficial; ii) aditivo na mistura; iii) combinação dos métodos i) e ii). O método foi escolhido analisando-se os resultados dos ensaios de resistência a compressão e absorção capilar após dez ciclos de saturação em água e secagem a 49 °C e vento a 0,5 m/s. O uso de silano como aditivo no BCM45 foi selecionado, e a garantia da sua capacidade de regulação de umidade determinada através de ensaios de MBV. A durabilidade do BCM45 sem (REF) e com silano (SIL) foi estudada expondo-se amostras ao ambiente natural do Rio de Janeiro e mantidas em sala com umidade e temperatura controladas (RH=60±5% e T= 22±1°C) por um ano. Ensaios de densidade aparente, índice de vazios, absorção capilar, capacidade de isolamento térmico, resistência à compressão e à flexão, e análise de imagens por microscopia óptica e fotografias foram realizados durante o envelhecimento. Os resultados indicaram a efetividade do uso do aditivo, já que a mistura SIL apresentou menores reduções nas propriedades físicas e mecânicas, e menor fissuração no entorno das partículas de madeira do que a mistura REF. Ademais, a mistura SIL apresentou propriedades mecânicas maiores e absorção capilar menor que a mistura REF mantida em ambiente interno.
Abstract
This research presents the physical–mechanical and fire-reaction characterization of wood bio-concretes (WBC) produced with 40%, 45%, and 50% by volume of bioaggregates. Since the WBCs exhibited high water absorption, a silane–siloxane-based water repellent was used to ensure their durability. Three application methods of the hydrophobic agent were studied for the mixture containing 45% biomass (WBC45): (i) surface coating; (ii) additive incorporated into the mix; and (iii) combination of methods (i) and (ii). The most suitable method was selected based on the results of compressive strength and capillary absorption tests after ten wetting–drying cycles (saturation in water followed by drying at 49 °C and air flow of 0.5 m/s). The use of silane as an additive in WBC45 was selected, and its moisture-buffering capacity was evaluated through MBV tests. The durability of WBC45 without (REF) and with silane (SIL) was studied by exposing samples to the natural environment of Rio de Janeiro and by maintaining others in a controlled room (RH = 60 ± 5% and T = 22 ± 1 °C) for one year. Tests of apparent density, void ratio, capillary absorption, thermal insulation capacity, compressive and flexural strength, as well as optical microscopy and photographic image analyses, were performed during aging. The results indicated the effectiveness of the additive, as the SIL mixture showed smaller reductions in physical and mechanical properties and less cracking around wood particles than the REF mixture. Furthermore, the SIL mixture exhibited higher mechanical strength and lower capillary absorption compared to the REF mixture kept under indoor controlled conditions.
Ano
2025
Orientadores
Romildo Dias Toledo Filho