Compósitos híbridos de fibra de vidro e lama vermelha: propriedades físicas, mecânicas e flamabilidade

O interesse dos pesquisadores por novas tecnologias que possibilitam a preservação ambiental e o reaproveitamento de resíduos, tem crescido exponencialmente no último século. O estudo com os materiais compósitos mostra um enorme potencial de combinar fibras com resíduos industriais para produzir um novo material sustentável. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do comprimento da fibra de vidro em um compósito híbrido (fibra de vidro e lama vermelha). O método utilizado para fabricação dos compósitos consistiu no processo de laminação manual hand lay up. A matriz polimérica utilizada foi a resina poliéster isoftálica junto com o acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e o catalisador MEK-P (1 % v/v), onde foram confeccionados compósitos com fibras de vidro nos comprimentos de 15, 30 e 45 mm e na proporção em massa fixa de 5 %. O resíduo de lama vermelha foi peneirado manualmente na granulometria de 100 mesh (0,149 mm) da série Tyler. O resíduo foi submetido à caracterização morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de raios-X. Foram confeccionados compósitos híbridos nas frações mássicas de 5 % de fibra de vidro com o comprimento de 45 mm (comprimento de fibra utilizado após a realização dos ensaios mecânicos onde a FV 45 mostrou um resultado melhor, em relação as demais composições) e a lama vermelha com a fração mássica de 10 %. Após a confecção das placas de compósitos, foram submetidas à realização dos ensaios de caracterizações física de Massa Específica Aparente, Porosidade Aparente e Absorção de Água; ensaio mecânico de resistência à tração e resistência à flexão e ensaio de flamabilidade horizontal. Os resultados mostraram que a lama vermelha possui uma grande diversidade de partículas de diferentes formas e dimensões, conforme a caracterização morfológica. Já a Difração de raios-X mostrou os principais minerais presentes, como Hematita e Sodalita. As propriedades físicas mostraram que o compósito híbrido teve um aumento da Absorção de Água, Porosidade Aparente e Massa Específica Aparente. Já nos resultados mecânicos se observa um aumento na resistência à tração conforme o tamanho da fibra de vidro, e com a adição do resíduo de lama vermelha houve uma melhora significativa, sendo de até 96,45 % superior a fibra de vidro 15 mm. No ensaio de flexão, houve um aumento de tensão de 19,82 % do compósito híbrido em relação a fibra de vidro 15 mm. Quanto ao ensaio de flamabilidade o compósito híbrido mostrou um proveitoso retardo à chamas, classificando o material como SI (sem ignição), mostrando assim que o material tem um bom desempenho nesse quesito.