Cinzas volantes: uma alternativa para compósitos reforçados com partículas

Conforme o crescimento industrial evolui, trouxe consigo a geração de resíduos, que são potenciais problemas ambientais. O estudo das propriedades destes materiais, bem como o desenvolvimento de técnicas visando sua possível reutilização se tornam fundamentais para a preservação ambiental. Desta maneira, este trabalho busca confeccionar compósitos de matriz polimérica utilizando o resíduo industrial de cinza volante com as granulometrias de mesh 100, 200, 325, e 400, através do método de fabricação manual hand lay up, com proporções variando entre 0 %, 10 %, 20 % e 30 % em massa de resíduo. Utilizou-se resina poliéster isoftálica como fase matriz, com acelerador de cobalto na proporção de 1,5 % v/v e iniciador na proporção de 1 % v/v. A análise mineralógica do resíduo foi realizada pela técnica de difração de raios X (DRX), a análise morfológica e química foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de energia (EDS). Posteriormente, a confecção dos materiais compósitos e elaboração dos corpos de prova, realizaram-se ensaios físicos seguindo as normas e diretrizes estabelecidos pela ASTM D 792, ASTM D 2734 e ASTM D 570 e os ensaios mecânicos de flexão e tração, pelas normas ASTM 790 e ASTM 3039, respectivamente, com a análise da superfície da fratura realizada com o auxílio de um Microscópico Eletrônico de Varredura. A taxa de propagação da chama foi obtida através do ensaio de flamabilidade horizontal, seguindo a norma ASTM D 635. As análises mineralógicas, morfológicas e químicas do resíduo industrial de cinza volante foram condizentes com a literatura. Averiguou-se que as propriedades físicas dos compósitos (absorção de água, porosidade aparente e massa especifica) aumentaram com a inserção gradativa de cinza na matriz para todas as granulometrias. Através dos ensaios mecânicos, notou-se um aumento da resistência para os ensaios de flexão e tração em comparação a matriz plena, configurando o resíduo como carga de reforço, sendo exceção a composição de 30 % com granulometria de mesh 325 para o ensaio de flexão. Por meio da análise fractográfica, foi possível observar uma boa dispersão de resíduo na matriz para as proporções de 30 % mesh 100 e 200, bem como a presença de defeitos. Todos os materiais ensaiados apresentaram propriedades de resistência à chama, quando comparados com as diretrizes da norma utilizada para o ensaio de flamabilidade, com ênfase para a composição de 30 % com granulometria de mesh 400.