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EFEITOS DO ENVELHECIMENTO NA ESTRUTURA DOS
POROS E NO COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS
FIBROCIMENTOS
Cleber Marcos Ribeiro Dias 1; Vanderley M. John 2
1 Mestrando, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, cleber.dias@poli.usp.br 2 Professor Dr. Associado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
RESUMO
O presente estudo avaliou os efeitos do envelhecimento na estrutura dos poros e no comportamento mecânico de fibrocimentos. A estrutura dos poros e propriedades mecânicas de corpos-de-prova de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA foram avaliadas antes e depois destes serem submetidos ao envelhecimento natural e acelerado por ciclos de molhagem e secagem. Ensaios de flexão com 4 pontos foram utilizados para a caracterização mecânica. A estrutura dos poros foi avaliada através de porosimetria por intrusão de mercúrio. Os resultados mostram que no envelhecimento natural ocorreu significativa redução dos volumes de poros na faixa da celulose devido ao preenchimento dos lumens destas fibras com os produtos do cimento hidratado. O mesmo não ocorreu no envelhecimento acelerado. Quanto ao comportamento mecânico, a tenacidade foi a propriedade mais afetada tanto no envelhecimento natural como no envelhecimento acelerado, o que se deve basicamente à degradação das fibras de celulose.
PALAVRAS CHAVE: fibrocimento, durabilidade, degradação, fibras de celulose,
fibras de PVA, MOR, tenacidade, ciclos de molhagem e secagem, estrutura dos poros.
ABSTRACT
The aging effects on the mechanical performance and pore structure of specimens of cellulose and PVA fibers reinforced cement were evaluated. Mechanical properties and pore structure of fibercement specimens were characterized before and after aging under asymmetrical wetting-drying cycles and natural aging. Four-points bending tests were used to mechanical characterization and the pore structure was analyzed by mercury intrusion porosimetry (MIP). In the natural aging did occur filling of lumens of cellulose fibers unlike the accelerated aging. The accelerated aging and the natural aging provoke embritlement of composites because of cellulose fibers degradation.
Key words: Fibercement, durability, degradation, cellulose fibers, PVA fibers,
1 INTRODUÇÃO
Atualmente no Brasil, as indústrias de telhas de fibrocimento procuram por fibras economicamente viáveis, capazes de substituir o amianto no processo de produção convencional (Hatschek) e que permitam produzir telhas com desempenho adequado a curto e longo prazo. Algumas indústrias utilizam fibras de PVA associadas a fibras de celulose na produção de telhas onduladas e caixas d’água de fibrocimento. Esta tecnologia tem se mostrado como uma alternativa de potencial em países europeus (KALBSKOPF et al., 2002). Porém, nas condições climáticas brasileiras, a durabilidade dos componentes fabricados com esta tecnologia precisa ainda ser estudada.
A durabilidade dos componentes da construção pode ser determinada com o envelhecimento em uso ou avaliada com envelhecimento natural ou acelerado (JOHN, 1987). Embora a literatura técnica sobre o tema seja escassa, métodos acelerados de avaliação da durabilidade de telhas de fibrocimento já são objetos de normalização internacional (ISO, 1995). Numa situação em que um componente da construção, desenvolvido com uma nova tecnologia, precisa ser colocado de imediato no mercado, a utilização do envelhecimento acelerado para avaliar a durabilidade torna-se imprescindível para a redução de riscos.
Métodos acelerados que envolvem molhagem e secagem têm sido utilizados em diversos trabalhos destinados à avaliação da durabilidade de fibrocimentos (GRAM, 1988; AGOPYAN, 1991; SOUROSHIAN, 1994). Ciclos de molhagem e secagem podem promover tanto alterações desfavoráveis ao desempenho dos fibrocimentos - degradação das fibras de celulose e da zona de interface, como alterações favoráveis - hidratação e carbonatação da matriz.
Acredita-se que os ciclos de molhagem e secagem também são capazes de provocar danos progressivos em telhas de fibrocimento (GRAM, 1988; JOHN, 2002; DIAS e JOHN, 2003). No presente trabalho, aplicaram-se ciclos de molhagem e secagem assimétricas em corpos-de-prova de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA moldados em laboratório e de corpos-de-prova de cimento-amianto extraídos de telhas. Para um estudo comparativo, foi realizado também o envelhecimento natural de corpos-de-prova em diferentes cidades do Brasil: São Paulo, Pirassununga e Belém. Neste caso foram utilizados corpos-de-prova “gêmeos” dos utilizados no envelhecimento acelerado.
2 PROGRAMA EXPERIMENTAL 2.1 Formulações estudadas
Os corpos-de-prova utilizados neste estudo foram produzidos com diferentes formulações de cimento reforçado com fibras de celulose associadas a fibras de PVA
(Tabela 1). O teor de fibras é a principal característica que diferencia as
formulações. Os corpos-de-prova foram moldados com a metodologia desenvolvida no Laboratório de Construções Rurais da USP de Pirassununga descrita por
CALDAS E SILVA (2002). Após a moldagem, as placas de fibrocimento permaneceram por dois dias em sacos plásticos vedados e posteriormente foi feita a cura imersa por cinco dias seguida de cura ao ar até completar 28 dias. Para uma análise comparativa, especialmente para o estudo do envelhecimento acelerado, foram avaliados também corpos-de-prova de cimento-amianto extraídos de telhas disponíveis no mercado.
Tabela 1 – Formulações de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA. Porcentagem em massa (%) Material
PVA14 PVA20 PVA30
Cimento CPII - F 75,20 75,20 74,00
Filler calcário 12,72 12,72 13,50
Microssílica 6,68 6,08 5,00
Fibras de PVA1 1,40 2,00 1,20
Fibras de PVA2 ---- ---- 1,80
Celulose1 (fibra longa não branqueada) 1,20 1,20 ----
Celulose2 (fibra longa não branqueada) ---- ---- 3,50
Celulose3 (fibra curta branqueada) ---- ---- 1,00
Celulose4 (resíduo de jornal) 2,80 2,80 ----
Total de fibras de PVA 1,40 2,00 3,00
Total de fibras de celulose 4,00 4,00 4,50
Total de fibras 5,40 6,00 7,50
branqueada Porcentagem em volume aproximada (%)
Fibras de PVA 3,00 4,20 6,30
Fibras de celulose 8,60 8,50 9,40
A microssílica utilizada apresentou alta superfície específica e alta reatividade (Tabela 2). Na difratometria de raios-x deste produto não foi detectada a presença de material cristalino.
Tabela 2 – Propriedades da microssílica.
Propriedades Resultado
Reatividade Chapelle 814 mgCaO/g
Superfície específica BET 22,5 m2/g
As propriedades das diferentes fibras de PVA são apresentadas na Tabela 3.
Tabela 3 – Propriedades das fibras de PVA utilizadas.
Fibras de PVA
PropriedadesI
PVA1 PVA2
Diâmetro médio (10-6m) 15,34 14,85
Comprimento nominal (mm) 6,0 6,0
Forma da seção transversal Circular oval
Densidade real (g/cm3) 1,23 1,27
Resistência à tração (MPa) 1308 1004
Obs: Resultados não publicados obtidos no Laboratório de microestrutura da Escola Politécnica da USP por Leila Motta.
2.2 Envelhecimento acelerado e natural
Ciclos de molhagem e secagem (até 500 ciclos) foram realizados num equipamento desenvolvido na Escola Politécnica da USP (FIGURA 1) especialmente para este estudo. A molhagem dos corpos-de-prova foi feita pelas superfícies inferiores e a secagem foi feita pela superfície oposta, conforme metodologia desenvolvida por JOHN (2002). Cada ciclo foi constituído de 2 h e 50 min de molhagem e 2 h e 50 min de secagem. A secagem foi feita com o auxílio de resistências elétricas e calhas refletoras e a temperatura durante a secagem foi mantida igual a 70 °C. Foram realizadas caracterizações dos corpos-de-prova sem envelhecimento e envelhecidos com 100, 250 e 500 ciclos.
O envelhecimento natural foi feito com a exposição dos corpos-de-prova em sítios de envelhecimento localizados em São Paulo, Pirassununga e Belém. Os corpos-de-prova foram instalados em raques de exposição, inclinados de 45° com a superfície do terreno e com as faces expostas às intempéries voltadas para o norte verdadeiro. Os corpos-de-prova foram caracterizados após 1 ano de envelhecimento.
Figura 1 - a) Fotos do equipamento de molhagem e secagem. 2.3 Caracterização da porosidade e distribuição dos tamanhos dos poros
A porosidade e a distribuição dos tamanhos dos poros dos fibrocimentos foram determinadas através de porosimetria por intrusão de mercúrio num porosímetro da Micromeritics (Autopore III). Foram utilizados corpos-de-prova com massas aproximadamente iguais a 1,0g, secos em estufa à temperatura de 70°C e vácuo de -80 kPa. Foram realizadas cinco determinações por formulação por condição de envelhecimento. Foram utilizados: ângulo de contato igual a 130° e tensão superficial igual a 485x10-3 N/m para o mercúrio (SATO, 1998). A pressão máxima aplicada durante os ensaios foi igual a 412 MPa.
2.4 Caracterização das propriedades mecânicas
A caracterização mecânica dos corpos-de-prova foi feita por meio de ensaios de flexão com quatro pontos. Foram ensaiados corpos-de-prova com dimensões aproximadamente iguais a 160 mm de comprimento e 40 mm de largura. Os corpos-de-prova foram ensaiados depois de serem submetidos à imersão em água por 48 h. Os ensaios foram feitos com uma prensa INSTRON (modelo 5569) com célula de
carga com capacidade de 1 kN. Foram utilizados vãos de 135 mm e velocidades de deslocamento de 1,5 mm/min. A flecha foi determinada no meio do vão com um LVDT (Solatron) com 5 mm de curso.
A Equação 1 e a Equação 2 foram utilizadas no cálculo do módulo de ruptura (MOR) e do módulo de elasticidade respectivamente. A energia específica (tenacidade) das formulações foi avaliada pela relação entre a área total sob a curva carga versus flecha e a área da seção transversal do corpo-de-prova, conforme a Equação 3.
2 be PL MOR= Equação 1 ) ( 1296 23 3 δ P I L E= Equação 2 be AP δ ξ = − Equação 3 Onde,
• MOR = módulo de ruptura (MPa); • E = módulo de elasticidade (MPa); • P = carga de ruptura (N);
• L = vão entre apoios (mm);
• b = largura do corpo-de-prova (mm); • e = espessura do corpo-de-prova (mm);
• P/δ = coeficiente angular da linha de tendência no trecho elástico da curva
carga versus flecha (P x δ) (N/mm); • I = momento de inércia da seção dado por
12
3
be
(mm4);
• ξ= tenacidade (kJ/m²);
• AP-δ= área total sob a curva carga versus flecha (N.mm).
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Estrutura dos poros
A Figura 2 apresenta as porosidades obtidas através de porosimetria por intrusão de mercúrio dos corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30 antes e depois de submetê-los ao envelhecimento. Neste ensaio a porosidade é determinada com a fração de poros com diâmetros maiores que 3,6 nm. Comparando as formulações de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA sem envelhecimento, observa-se que as porosidades são maiores para as formulações com maiores teores de fibras, o que pode ser explicado pela redução do empacotamento de partículas com a inclusão de fibras, pelo aumento do teor de materiais porosos (fibras de celulose) e por mudanças nas propriedades reológicas do compósito no estado fresco que dificultam a moldagem.
5 10 15 20 25 30 35
CA PVA14 PVA20 PVA30
Formulação P o ro si da d e (% )
[1] 0 ciclos [2] 100 ciclos [3] 250 ciclos [4] 500 ciclos [5] SP 1 ano [6] BE 1 ano
1 2
3 4
5 6
Figura 2 – Porosidade do cimento-amianto e dos corpos-de-prova das formulações PVA14, PVA20 e PVA30 antes e depois de submetê-los ao envelhecimento acelerado e natural.
A Figura 3 compara as curvas médias de distribuição dos tamanhos dos poros dos corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30 sem envelhecimento. As curvas diferenciam claramente o cimento-amianto das demais formulações. No cimento-amianto observa-se um pico em 100 nm, que parece estar relacionado com os vazios nos feixes de fibras de amianto. Já os picos entre os diâmetros de 200 nm e 10000 nm só apareceram nas formulações de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA. Estes picos estão relacionados aos lumens das fibras de celulose. Esta hipótese é coerente, já que o volume de poros nesta faixa é maior na formulação com maior teor de fibras de celulose (PVA30) (Figura 3). Os poros com diâmetros maiores que 10000 nm, denominados aqui de grandes poros, são característicos de matrizes pouco hidratadas (MEHTA e MONTEIRO, 1994) e de matrizes com defeitos de moldagem. Na Figura 3, pode-se observar que as formulações com maiores teores de fibras têm volumes maiores de grandes poros, o que pode ser atribuído tanto às alterações no empacotamento das partículas quanto às alterações das propriedades reológicas que dificultam a moldagem.
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Diâmetro (nm) V ol um e de m er cú ri o in tr ud id o (m L/ cm 3) [1] CA_0 ciclos [2] PVA14_0 ciclos [3] PVA20_0 ciclos [4] PVA30_0 ciclos [1] [2] [3] [4]
Figura 3 – Distribuição de tamanhos dos poros: corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30 sem envelhecimento.
Tanto o envelhecimento acelerado como o natural alteraram sensivelmente as curvas de distribuição dos tamanhos dos poros dos fibrocimentos avaliados (Figura 4 à Figura 6). Os resultados mostram que ocorre aumento da quantidade de poros com diâmetros menores que 10 nm (refinamento dos poros) em todas as formulações, tanto no envelhecimento acelerado como no natural, o que está relacionado à formação do C-S-H, pelo avanço da hidratação do cimento e reação pozolânica.
A redução do pico a 38 nm ocorreu também em todas as formulações tanto no envelhecimento natural como no acelerado, o que está associada com a hidratação e carbonatação da matriz (BIER, KROPP e HILSDORF, 1987; MATSUSATO et al., 1992). Nos corpos-de-prova submetidos ao envelhecimento natural esta redução é muito mais acentuada por causa da hidratação.
A redução do pico a 100 nm do cimento-amianto pode ser explicada pelo preenchimento dos espaços nos feixes de fibras de amianto com os produtos da hidratação e carbonatação. A redução do volume de poros da celulose foi pouco sensível nas amostras da formulação PVA30 submetidas ao envelhecimento acelerado, e de forma bastante acentuada nas amostras submetidas ao envelhecimento natural, o que provavelmente está relacionado com o regime (tempo de duração) de molhagem e secagem.
Apesar de alguns estudos apontarem a possibilidade de ocorrência de danos progressivos em fibrocimentos com as tensões geradas durante a molhagem e secagem assimétricas (JOHN, 2002; KALBSKOPF et al., 2002), no presente trabalho, não foram encontrados sinais de ocorrência de degradação por este mecanismo. 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Diâmetro (nm) V ol um e de m er cú ri o in tr ud id o (m L/ cm 3) [1] CA_0 ciclos [2] CA_100 ciclos [3] CA_250 ciclos [4] CA_500 ciclos [1] [2] [3] [4]
Figura 4 – Distribuição dos tamanhos dos poros dos corpos-de-prova de cimento-amianto sem envelhecimento e envelhecidos. 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Diâmetro (nm) V ol um e de m er cú ri o in tr ud id o (m L/ cm
3) [1] Média PVA14 0 ciclos [2] Média PVA14 100C [3] Média PVA14 250C [4] Média PVA14 500C [5] Média PVA14_SP_1ano [6] Média PVA14_BE_1 ano
[1] [2] [3] [4] [5] [6]
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Diâmetro (nm) V ol um e de m er cú ri o in tr ud id o (m L/ cm 3) [1] Média PVA30_0C [2] Média PVA30_100C [3] Média PVA30_250C [4] Média PVA30_500C [5] Média PVA30_SP_1ano [6] Média PVA30_BE_1ano [1] [2] [3] [4] [5] [6]
Figura 6 – Distribuição dos tamanhos dos poros dos corpos-de-prova da formulação PVA30. 3.2 Comportamento mecânico
Os resultados obtidos com a caracterização mecânica estão apresentadas de forma resumida na Figura 7, Figura 8, Figura 9 e Figura 10. Os resultados mostram que o MOR e a tenacidade dos corpos-de-prova não envelhecidos de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA são coerentemente dependentes do teor de fibras (Figura 7 e Figura 8) e que as tenacidades dos corpos-de-prova não envelhecidos de cimento reforçado com fibras de celulose e PVA, foram significativamente superiores a tenacidade do cimento-amianto, o que é uma vantagem destas formulações.
Os resultados mostram também que as propriedades do cimento-amianto não são significativamente alteradas com o envelhecimento acelerado, fato que se deve à compatibilidade entre as fibras de amianto e a matriz de cimento Portland (BENTUR e MINDESS, 1990; STUDINKA, 1989). O mesmo não ocorre com o cimento reforçado com fibras de celulose e PVA. Os resultados da Figura 7 e Figura 8 mostram que o MOR e a tenacidade são sensivelmente reduzidos com os ciclos iniciais, o que se deve basicamente a degradação das fibras de celulose, posteriormente as alterações favoráveis ao desempenho da matriz, como a carbonatação, fazem com que ocorra o aumento do MOR. A melhora do desempenho da matriz com o envelhecimento é confirmada com o aumento da tensão no limite elástico e do módulo de elasticidade com o número de ciclos, conforme os resultados da Figura 9 e Figura 10. A tenacidade, por outro lado, tende a estabilizar com o aumento do número de ciclos, o que é explicado pela predominância de ruptura sobre o arrancamento das fibras de celulose desde os ciclos iniciais. A degradação das fibras de celulose parece ser muito intensa desde os estágios iniciais do envelhecimento.
Com o envelhecimento natural o MOR aumenta consideravelmente, o que se deve à melhora do desempenho da matriz e ao aumento da aderência entre as fibras de PVA e a matriz. Isto pode ser observado também com os resultados da Figura 9 e da Figura 10. Os corpos-de-prova de Belém parecem ter sido submetidos à pior condição. O módulo de ruptura neste caso não aumentou tanto quanto os módulos dos corpos-de-prova submetidos ao envelhecimento em São Paulo e Pirassununga. É provável que a porosidade do compósito, que é maior para os corpos-de-prova de Belém comparado aos de São Paulo, tenha um importante papel na resistência mecânica do compósito.
A tenacidade dos corpos-de-prova submetidos ao envelhecimento natural é reduzida tanto quanto no envelhecimento acelerado (500 ciclos), mostrando que a degradação das fibras de celulose também ocorreu de maneira intensa neste modo de envelhecimento. Os resultados mostram que as fibras de PVA têm um papel determinante na tenacidade final e que as tenacidades foram maiores para as formulações com maiores teores de fibras de PVA (Figura 8). Observa-se que mesmo após o envelhecimento acelerado e natural, os corpos-de-prova das formulações PVA20 e PVA30 mantiveram tenacidades superiores a do cimento-amianto, o que reforça a importância das fibras de PVA.
As curvas de tensão versus flecha dos corpos-de-prova da formulação PVA14, apresentadas na Figura 11 ilustram os efeitos do envelhecimento discutidos anteriormente. As demais formulações apresentaram o mesmo comportamento.
5 10 15 20 25 30
CA PVA14 PVA20 PVA30
Formulação M O R (M P a) [1] 0 ciclos [2] 100 ciclos [3] 250 ciclos [4] 500 ciclos [5] SP 1 ano [6] Pira 1 ano [7] BE 1 ano
1 2 3
456 7
Figura 7 – Módulo de ruptura antes e após o envelhecimento acelerado: corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
CA PVA14 PVA20 PVA30
Formulação E n er g ia e sp ec ífi ca (k J/ m ²) [1] 0 ciclos [2] 100 ciclos [3] 250 ciclos [4] 500 ciclos [5] SP 1 ano [6] Pira 1 ano [7] BE 1 ano 1 2 3 45 6 7 y = 2,617x - 2,140 R2 = 0,982 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Teror de fibras de PVA (%)
En er gi a es pe cí fi ca ( kJ /m 2) 0 ciclos 500 ciclos SP_1 ano BE_1 ano Linear (0 ciclos)
Figura 8 –Energia específica (tenacidade) antes e após o envelhecimento acelerado: corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30.
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
CA PVA14 PVA20 PVA30
Formulação Te ns ão n o li m ite e lá st ic o (M P a) [1] 0 ciclos [2] 100 ciclos [3] 250 ciclos [4] 500 ciclos [5] SP 1 ano [6] Pira 1 ano [7] BE 1 ano
1 2 3
456 7
Figura 9 –Tensão no limite elástico antes e após o envelhecimento acelerado: corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30.
10 15 20 25
CA PVA14 PVA20 PVA30
Formulação M ó du lo d e el as tic id ad e (G P a) [1] 0 ciclos [2] 100 ciclos [3] 250 ciclos [4] 500 ciclos [5] SP 1 ano [6] Pira 1 ano [7] BE 1 ano
1 23
45 6 7
Figura 10 –Módulo de elasticidade antes e após o envelhecimento acelerado: corpos-de-prova de cimento-amianto e das formulações PVA14, PVA20 e PVA30.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 1 2 3 4 5 6 Flecha (mm) Te ns ão (M P a) 0 ciclos 100 ciclos 250 ciclos 500 ciclos 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 1 2 3 4 5 6 Flecha (mm) Te ns ão (M P a) SP - 1 ano PIRA - 1 ano BE - 1 ano
Figura 11 – Curvas médias de tensão x flecha dos corpos-de-prova da formulação PVA14 antes e após o envelhecimento acelerado e natural.
4 CONCLUSÕES
Os efeitos do envelhecimento acelerado e do envelhecimento natural na estrutura dos poros dos fibrocimentos avaliados foram significativamente diferentes. O regime de molhagem e secagem no envelhecimento natural favoreceu a colmatação dos lumens das fibras de celulose com os produtos do cimento hidratado, diferente do que ocorreu no envelhecimento acelerado. Este mecanismo pôde ser observado com a redução do volume de poros na faixa da celulose nas curvas de distribuição dos tamanhos dos poros.
A tenacidade é uma das propriedades mais afetadas no envelhecimento. Os métodos de envelhecimento utilizados levaram a resultados similares na tenacidade, o que se deve à degradação das fibras de celulose. No envelhecimento acelerado a perda de tenacidade se processou praticamente nos 100 primeiros ciclos, o que mostra que a degradação das fibras de celulose ocorre de forma intensa desde os estágios iniciais do envelhecimento. Após o envelhecimento a tenacidade passa a depender basicamente do teor de fibras de PVA.
Em ambos os métodos de envelhecimento a melhora do desempenho da matriz com a hidratação e carbonatação e possivelmente, o aumento da aderência entre fibras de
PVA e a matriz, compensaram os efeitos da degradação da celulose, resultando no aumento do MOR.
5 AGRADECIMENTOS
A FAPESP pelo apoio financeiro, aos colegas do Laboratório de Construções Rurais da USP de Pirassununga pela moldagem dos corpos-de-prova, a Ismael Comparotto pela montagem do equipamento de ciclos de molhagem e secagem. A Mário Souza Takeashi e a Valdinéia dos Santos Silva pela ajuda nos ensaios.
REFERÊNCIAS
AGOPYAN, V. Materiais reforçados com fibras para a construção civil nos países em desenvolvimento: O uso de fibras vegetais [Tese de Livre Docência]. São Paulo,
1991.
BENTUR, A.; MINDESS, S. Fibre reinforced cementitious composites. Elsevier
Applied Science. London and New York, 1990.
BIER, T.H.A.; KROPP, J.; HILSDORF, H.K. Carbonation and realkalinization of concrete and hydrated cement paste. In: Proceedings of the 1st International
Congress from Materials Science to Construction Materials Engineering. Paris, 1987.
CALDAS E SILVA, A. Estudo da durabilidade de compósitos reforçados com fibras de celulose [Dissertação de Mestrado]. São Paulo, 2002.
DIAS, C.M.R.; JOHN, V.M. Modelagem da variação dimensional de placas de cimento-celulose-PVA submetidas à molhagem. In: V Simpósio EPUSP sobre
Estruturas de Concreto. São Paulo, 2003.
GRAM, H-E. Natural fibre concrete roofing. In: Natural fibre reinforced cement
and concrete [Editado por R. N. Swamy] V5. 1988.
International Organization for Standardization (ISO). ISO9933 - Products in fibre-reinforced cement - Long corrugated or asymmetrical section sheets and fittings for
roofing and cladding. 1995.
JOHN, V.M. Avaliação da durabilidade de materiais, componentes e edificações
[Dissertação de mestrado]. Porto Alegre, 1987.
____. On the use of lignocellulosic fibre reinforced cement [Relatório de
Pós-doutorado]. 2002.
KALBSKOPF, R.; DE LHONEUX, B.; VAN DER HEYDEN, L.; ALDERWEIRELDT L. Durability of fiber-cement roofing products. In:
Inorganic-Bonded Wood and Fiber Composite Materials. Vol. 8. Sun Valley, 2002.
MATSUSATO, H.; OGAWA, K.; FUNATO, M.; SATO, T. Studies on the carbonation of hydrated cement and its effect on microstructure and strength. In:
MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: Estrutura, propriedades e materiais.
Ed PINI. São Paulo, 1994.
SATO, N.M.N. Análise da porosidade e de propriedades de transporte de massa em concreto [Tese de Doutorado]. São Paulo, 1998.
SOUROSHIAN, P.; SHAH, Z.; WON, J-P.; HSU, J-W. Durability and moisture sensitivity of recycled wastepaper-fiber-cement composites. In: Cement and
Concrete Composites 1994. Elsevier Science Ltd.
STUDINKA, J.B. Asbestos substitution in the fibre cement industry. In: The
International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete V11. 1989. p73-78.
