Title

Otimização do reforço de PET reciclado em matrizes cimentícias via controle de orientação das fibras: Uma abordagem para elementos pré-fabricados sustentáveis

Optimization of recycled PET reinforcement in cementitious matrices via fiber orientation control: An approach for Sustainable prefabricated elements

Authorship

INÁCIO, ADOLFO CHAUALE; BOTELHO, EMILY DE FÁTIMA PINHEIRO; NASCIMENTO, DAMARES DA CRUZ BARBOSA; CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI; SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

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CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI

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SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

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DOI

10.5151/2594-5327-43493

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Abstract

Este estudo analisa a anisotropia mecânica em compósitos cimentícios reforçados com 0,5% de fibras de PET, visando avaliar a influência da orientação das fibras no desempenho à flexão por meio da comparação entre a distribuição aleatória (ALE) e o alinhamento longitudinal (LON). Foram produzidos prismas de argamassa (40x40x100 mm) divididos nos grupos referência (REF), ALE e LON, com as fibras deste último alinhadas manualmente no terço inferior para atuar na zona de tração. Os ensaios de flexão em três pontos, realizados aos 7 e 28 dias, revelaram que o grupo LON superou significativamente a resistência dos grupos ALE e REF, apresentando um Fator de Eficiência da Orientação (ɳo) de 5,63 aos 7 dias e 2,62 aos 28 dias. O alinhamento permitiu que as fibras atuassem eficientemente no mecanismo de crack-bridging, alterando favoravelmente o comportamento de ruptura. Conclui-se que o controle da orientação das fibras é uma estratégia de engenharia superior à distribuição aleatória, demonstrando que a moldagem tecnicamente orientada para a zona de tração é fundamental para maximizar o potencial dos resíduos de PET como reforço estrutural em matrizes cimentícias.

This study analyses the mechanical anisotropy in cementitious composites reinforced with 0.5% PET fibres, aiming to evaluate the influence of fibre orientation on flexural performance by comparing random distribution (ALE) with longitudinal alignment (LON). Mortar prisms (40x40x100 mm) were produced in three groups: reference (REF), ALE, and LON, with the fibres in the latter manually aligned in the bottom third to act within the tension zone. Three-point flexural tests, carried out at 7 and 28 days, revealed that the LON group significantly outperformed the ALE and REF groups, presenting an Orientation Efficiency Factor (ɳo) of 5.63 at 7 days and 2.62 at 28 days. The alignment allowed the fibres to act efficiently in the crack-bridging mechanism, favourably altering the failure behaviour. It is concluded that the control of fibre orientation is an engineering strategy superior to random distribution, demonstrating that moulding technically oriented towards the tension zone is fundamental to maximise the potential of PET waste as structural reinforcement in cementitious matrices.

Keywords

Anisotropia, Compósitos Cimentícios, Fibras de PET, Materiais sustentáveis

Anisotropy, Cementitious composites, PET fibres, Sustainable materials