Title

Compósitos geopoliméricos reforçados com fibra de poliéster aplicados à produção de telhas

Polyester fiber-reinforced geopolymeric composites applied to roof tile production

Authorship

BOTELHO, EMILY DE FÁTIMA PINHEIRO; SANTOS, DIEGO JOSÉ DA SILVA; SERRÃO, DIANA BARRA; INÁCIO, ADOLFO CHAUALE; NASCIMENTO, DAMARES DA CRUZ BARBOSA; SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

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SERRÃO, DIANA BARRA

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INÁCIO, ADOLFO CHAUALE

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NASCIMENTO, DAMARES DA CRUZ BARBOSA

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SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

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DOI

10.5151/2594-4711-43135

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Abstract

A busca por materiais mais sustentáveis na construção civil tem impulsionado o desenvolvimento de geopolímeros reforçados com resíduos fibrosos, visando reduzir impactos ambientais e melhorar o desempenho mecânico dos compósitos. Dessa forma, este estudo teve como objetivo desenvolver compósitos geopoliméricos reforçados com fibras de poliéster provenientes de resíduos da indústria de pneus para aplicação na produção de telhas sustentáveis. As formulações foram produzidas com metacaulim e escória de alto-forno ativados alcalinamente, incorporando 0%, 0,5%, 1%, 2% e 3% de fibras. O desempenho mecânico foi avaliado por ensaios de resistência à compressão e à flexão. Os resultados mostraram que a formulação com 2% de fibras apresentou o melhor desempenho, atingindo aproximadamente 35,46 MPa de resistência à compressão, enquanto a amostra sem fibras apresentou cerca de 23,6 MPa. Nos ensaios de flexão, o geopolímero sem fibras apresentou resistência média de 3,04 MPa, enquanto a formulação com 2% de fibras atingiu 7,61 MPa. Em comparação, a pasta de cimento Portland apresentou resistência de 1,9 MPa sem fibras e 2,6 MPa com adição fibrosa. Entretanto, a formulação com 3% de fibras apresentou redução das propriedades mecânicas devido ao aumento da porosidade e à formação de defeitos estruturais. Dessa forma, conclui-se que a incorporação de fibras de poliéster em matrizes geopoliméricas apresenta potencial para o desenvolvimento de telhas sustentáveis com desempenho mecânico superior ao dos sistemas cimentícios convencionais.

The search for more sustainable materials in the construction industry has encouraged the development of geopolymers reinforced with fibrous waste, aiming to reduce environmental impacts and improve the mechanical performance of composites. Therefore, this study aimed to develop geopolymeric composites reinforced with polyester fibers derived from tire industry waste for application in the production of sustainable roofing tiles. The formulations were produced using metakaolin and blast furnace slag activated by alkaline solutions, incorporating 0%, 0.5%, 1%, 2%, and 3% polyester fibers. Mechanical performance was evaluated through compressive and flexural strength tests. The results showed that the formulation containing 2% fibers presented the best performance, reaching approximately 35.46 MPa in compressive strength, while the sample without fibers showed about 23.6 MPa. In the flexural tests, the geopolymer without fibers presented an average strength of 3.04 MPa, whereas the formulation with 2% fibers reached 7.61 MPa. In comparison, the Portland cement paste showed flexural strengths of 1.9 MPa without fibers and 2.6 MPa with fiber addition. However, the formulation containing 3% fibers showed reduced mechanical properties due to increased porosity and the formation of structural defects. Thus, it can be concluded that the incorporation of polyester fibers into geopolymeric matrices has potential for the development of sustainable roofing tiles with mechanical performance superior to conventional cementitious systems.

Keywords

Telhas de fibras sintéticas, Resistência à compressão, Resistência à flexão

Synthetic fiber roofing tiles, Compressive strength, Flexural strength