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Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas


ISSN 2594-4711

Título

Análise da resistência à flexão de compósitos poliméricos reforçados com fibras de bambu e resíduo de lama vermelha

Flexural strength analysis of polymer composites reinforced with bamboo fibers and red mud

Autoria

DOI

10.5151/2594-4711-43737

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Resumo

Este trabalho avaliou o comportamento mecânico de compósitos poliméricos reforçados com fibras de bambu e incorporados com resíduo de lama vermelha, visando ao desenvolvimento de materiais sustentáveis com potencial aplicação estrutural. Foram produzidos compósitos com diferentes frações mássicas de lama vermelha (10%, 20% e 30%) e fibras de bambu com comprimento de 30 mm, nas condições tratada e não tratada. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de resistência à flexão em três pontos, a fim de determinar a tensão máxima de flexão, a de flexão e o módulo de elasticidade. Adicionalmente, foram realizadas análises microestruturais por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e caracterização mineralógica por difração de raios X (DRX), com o objetivo de investigar a interação entre matriz, reforço fibroso e resíduo mineral. Os resultados mostraram que os compósitos reforçados com fibras tratadas apresentaram melhor desempenho mecânico em comparação aos compósitos com fibras sem tratamento, destacando-se a composição com 30% de lama vermelha e fibras tratadas, que atingiu resistência à flexão de 124,71 MPa. As análises microestruturais indicaram melhor adesão interfacial e menor incidência de defeitos nos compósitos com fibras tratadas. Assim, conclui-se que a incorporação de lama vermelha e fibras de bambu tratadas contribui para a melhoria das propriedades mecânicas dos compósitos, além de representar uma alternativa ambientalmente favorável para o aproveitamento de resíduos industriais.

 

This study evaluated the mechanical behavior of polymer composites reinforced with bamboo fibers and incorporated with red mud residue, aiming at the development of sustainable materials with potential structural applications. Composites were produced with different red mud mass fractions (10%, 20%, and 30%) and 30 mm bamboo fibers under treated and untreated conditions. The specimens were subjected to three-point bending tests to determine maximum flexural strength, deflection, and elastic modulus. In addition, microstructural analyses were performed using scanning electron microscopy (SEM), and mineralogical characterization was carried out by X-ray diffraction (XRD) in order to investigate the interaction between the matrix, fibrous reinforcement, and mineral residue. The results showed that composites reinforced with treated fibers presented superior mechanical performance compared to those containing untreated fibers, with the composition containing 30% red mud and treated fibers standing out, reaching a flexural strength of 124.71 MPa. Microstructural analyses indicated better interfacial adhesion and lower incidence of defects in the composites with treated fibers. Therefore, the incorporation of red mud and treated bamboo fibers significantly improved the mechanical properties of the composites and represents an environmentally favorable alternative for the reuse of industrial waste.

Palavras-chave

Compósitos Poliméricos, Fibras de Bambu, Lama Vermelha, Resistência à Flexão

Polymer Composites, Bamboo Fibers, Red Mud, Flexural Strength

Como citar

Gomes, Sara Jordana Almeida Evangelista; Nobre, Daniela Bezerra; Ferreira, Kauã Ramon Moura; Fernandes, Jennifer Ferreira; Santos, Alessandro José Gomes dos; Rodrigues, Emerson Cardoso; Costa, Deibson Silva da. Análise da resistência à flexão de compósitos poliméricos reforçados com fibras de bambu e resíduo de lama vermelha, p. 909-916. In: 24º Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas, São Paulo, SP - Brasil, 2026.
ISSN: 2594-4711, DOI 10.5151/2594-4711-43737