Avaliação das propriedades do compósito de matriz polimérica ortoftálica com fibra de sisal e resíduos de escória de alto-forno

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dc.contributor.advisor-co1BRANDÃO, Luis Felipe Alencar
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1087177611634286pt_BR
dc.contributor.advisor-co1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-5421-5256pt_BR
dc.contributor.advisor1COSTA, Deibson Silva da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1521124351431087pt_BR
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-2165-2628pt_BR
dc.creatorDIAS, Andreza Karen Brioso
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6254180282255051pt_BR
dc.date.accessioned2024-08-12T21:39:42Z
dc.date.available2024-08-12T21:39:42Z
dc.date.issued2024-05-17
dc.description.abstractThis study promoted the production of polymer composites using waste blast furnace slag, sisal fiber and hybrid composites. The objective is to evaluate the physical, mechanical, fractographic and flammability properties of these materials. The manufacturing was carried out manually in a silicone mold, without compression, with the insertion of 1% of initiator in the mixture with the polymeric matrix, with natural sisal fibers (1%, 2% and 3%) and high-quality slag residues. oven (10%, 20% and 30%). The hybrid composites were manufactured with mass fractions of 20% waste and 2% sisal fibers. Apparent specific mass tests and morphological characterization of both the residue and fiber were carried out, and mineralogical characterizations of the residue were also carried out. After manufacturing the specimens, physical tests were conducted to determine water absorption, apparent porosity and apparent specific mass, followed by the mechanical tensile strength test, with fracture surface analysis carried out by scanning electron microscopy and the rate flame propagation was evaluated using the horizontal flammability test. The analyzes revealed that sisal fiber has a specific mass of 1.295 g/cm³, while blast furnace slag registers 3.013 g/cm³, values consistent with the literature. Morphological and mineralogical analyzes of the waste highlighted characteristics that can influence the properties of the composites, such as the size and shape of the particles, as well as the presence of the mineral quartz. In physical tests, a reduction in porosity and water absorption was observed compared to the full matrix. On the other hand, composites with sisal fiber showed an increase in porosity and water absorption due to the natural porosity of the fiber. The specific mass of the composites increased with the introduction of reinforcements in the matrix. The tensile test revealed that the composite with 3% sisal fiber had the highest resistance, reaching 33.598 MPa. The analysis of the fracture surface of the composites revealed the failure mechanisms associated with mechanical resistance. The horizontal flammability test classified the materials as HB (Horizontal Burning), flame resistance criteria standard, of the ASTM D 635 standard. The composition with 30% blast furnace slag obtained results, with a reduction of 76.71%, in relation to the CONTRAN 498 standard.en
dc.description.resumoEste estudo promoveu a produção de compósitos poliméricos utilizando resíduos de escória de alto-forno, fibra de sisal e compósitos híbridos. O objetivo é avaliar as propriedades físicas, mecânicas, fractográficas e de flamabilidade desses materiais. A fabricação foi realizada manualmente em molde de silicone, sem compressão, com a inserção de 1% de iniciador na mistura com a matriz polimérica, com fibras naturais de sisal (1%, 2% e 3%) e resíduos de escória de alto-forno (10%, 20% e 30%). Os compósitos híbridos foram fabricados com as frações mássicas de 20% de resíduo e 2% de fibras de sisal. Foram feitos testes de massa especifica aparente e caracterização morfológica tanto do resíduo quanto da fibra, também foi realizado caracterizações mineralógicas do resíduo. Após a fabricação dos corpos de prova, foram conduzidos ensaios físicos para determinar a absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, seguido pelo ensaio mecânico de resistência à tração, com análise de superfície de fratura realizada por microscopia eletrônica de varredura e a taxa de propagação de chama foi avaliada por meio do ensaio de flamabilidade horizontal. As análises revelaram que a fibra de sisal possui uma massa específica de 1,295 g/cm³, enquanto a escória de alto-forno registra 3,013 g/cm³, valores consistentes com a literatura. As análises morfológicas e mineralógicas dos resíduos destacaram características que podem influenciar nas propriedades dos compósitos, como o tamanho e a forma das partículas, bem como a presença do mineral quartzo. Nos ensaios físicos, observou-se uma redução na porosidade e absorção de água em comparação com a matriz plena. Por outro lado, os compósitos com fibra de sisal mostraram aumento na porosidade e absorção de água devido à porosidade natural da fibra. A massa específica dos compósitos aumentou com a introdução dos reforços na matriz. O teste de tração revelou que o compósito com 3% de fibra de sisal apresentou a maior resistência, atingindo 33,598 MPa. A análise da superfície de fratura dos compósitos revelou os mecanismos de falhas associadas a resistência mecânica. O teste de flamabilidade horizontal classificou os materiais como HB (Horizontal Burning), padrão de critérios de resistência a chama, da norma ASTM D 635. A composição com 30% de escória de alto-forno obteve resultados, com redução de 76,71%, em relação ao padrão CONTRAN 498.pt_BR
dc.identifier.citationDIAS, Andreza Karen Brioso. Avaliação das propriedades do compósito de matriz polimérica ortoftálica com fibra de sisal e resíduos de escória de alto-forno. Orientador: Deibson Silva da Consta. 2024. 83 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2024. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7104. Acesso em:.pt_BR
dc.identifier.urihttps://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7104
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.sourceDisponível na internet via Sagittapt_BR
dc.subjectFibra vegetalpt_BR
dc.subjectResíduos industriaispt_BR
dc.subjectFractografiapt_BR
dc.subjectVegetable fiberen
dc.subjectIndustrial wasteen
dc.subjectFractographyen
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.titleAvaliação das propriedades do compósito de matriz polimérica ortoftálica com fibra de sisal e resíduos de escória de alto-fornopt_BR
dc.typeTrabalho de Curso - Graduação - Monografiapt_BR

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