João Maurício Fernandes Souza1,4; Sandra Regina Pires de Moraes2;
Raphaela Christina Costa Gomes3,4; Evandro Ribamar Maranhão Araújo Junior1,4; Adriana Garcia do Amaral3,4; José Dafico Alves5.
1
Voluntário Iniciação Científica PVIC/UEG
2
Pesquisadora - Orientadora
3
Engenheira Agrícola, Anápolis – GO
4
Curso de Engenharia Agrícola, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, UEG
5
Professor Notório Saber do Departamento de Engenharia Agrícola da UEG/ UnUCET, Anápolis – GO
Resumo - O bambu vem sendo usado na construção civil como prática de sustentabilidade, pois suas propriedades se adeqüam as exigências estruturais, por ser leve, resistente, flexível, fácil manejo, transporte e custo reduzido. A mineralização, solução de silicato de sódio, ao ser aplicada em bambus, ajuda a eliminar o efeito da absorção de água, porém, trata-se de um método com pouca bibliografia e divulgação científica. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Resistência dos Materiais, na Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO. Este trabalho teve por objetivo demonstrar por meio de testes de tração e compressão o aumento da resistência mecânica do bambu seco tratado com mineralização em comparação ao bambu seco. Observou-se que o bambu seco mineralizado apresentou valores superiores de resistência mecânica à tração e compressão comparadas ao bambu seco.
Palavras-chave: propriedades mecânicas, bambu gigante, sustentabilidade
Introdução
De acordo com LÓPEZ (2003) a espécie vegetal “bambu”, é conhecida há milhares de anos por vários povos, pertence à família das gramíneas (Poaceae) e à subfamília
bambusoideae. A cor, a altura total, a distância entre os nós, o diâmetro do mesmo e a
espessura da parede, dependem da espécie, do período e da idade do corte. O bambu da espécie Dendrocalamus giganteus, conhecido popularmente como bambu gigante, está entre os mais versáteis, sendo utilizados na produção de matéria-prima para alimentação além de alternativa na construção civil. Apresenta excelentes características físicas como leveza, força, dureza, conteúdo de fibras, flexibilidade e facilidade de trabalho, que são ideais para diferentes propósitos tecnológicos (GHAVAMI e MARINHO, 2001).
trabalhabilidade, implicando assim em reduzidos custos nas construções. Os materiais de construção industrializados, mais comumente utilizados, possuem em suas composições insumos não renováveis que geram volumosos resíduos, além de, segundo BARBOSA (2005), consumirem oxigênio durante o processo de fabricação, liberando gás carbônico e muitos outros poluentes. Neste sentido de conscientização no uso de materiais renováveis e/ou alternativos é que o bambu vem sendo utilizado como maneira de reduzir a agressão ao meio ambiente e utilizar de forma sustentável o material disponível na propriedade. O objetivo deste trabalho é demonstrar por meio de testes de tração e compressão o efeito da mineralização na resistência mecânica do bambu seco.
Material e Métodos
Para a elaboração dos corpos de prova foram utilizados bambus da espécie
Dendrocalamus giganteus, conforme Figura 1, coletados em julho de 2006 na Fazenda
Extrema, propriedade de Cláudio Ferreira Pinto, localizada no município de Anápolis-GO, utilizando para isto facão e moto-serra. Os colmos foram secos por 8 semanas, na posição vertical ao ar livre sem contato direto com o solo. Após este período observaram-se mudanças na coloração, apresentando um aspecto mais amarelado e perda de peso.
FIGURA 1. Bambu da espécie Dendrocalamus Giganteus
Após este período de secagem, foram preparados corpos de prova com medidas de 240 x 20 mm para os testes de tração, conforme Figura 2, onde a e b demonstram a área a ser rompida; 6 corpos de prova para os testes de compressão, conforme Figura 3, onde H, De e Di, descrevem altura, diâmetro externo e diâmetro interno, respectivamente.
FIGURA 2. Desenho do corpo de prova para teste de tração
FIGURA 3. Desenho do corpo de prova para teste de compressão
Os ensaios foram realizados no Laboratório de Resistência dos Materiais, na Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas (UnUCET) da Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO. As medidas foram feitas através de um paquímetro e os corpos-de-prova foram rompidos sob carregamento estático e contínuo em prensa da marca PAVITEST® com capacidade de 100 ton. Para confecção dos corpos de prova de bambu mineralizados foi utilizado o mesmo método e medidas do bambu seco. De acordo com ALVES (1976), o processo de mineralização consiste na preparação de uma solução de silicato de sódio, que ao ser aplicada em fibras vegetais, ajudam a eliminar o efeito da absorção de água destes materiais o que pode influir, beneficamente, na imunização e conseqüente durabilidade. Mergulhando-se as estruturas de bambu em um tanque com uma calda de cimento e água (relação 1:10, cimento:água) por 24 horas e posterior secagem por 24 horas em sentido vertical.
Resultados e Discussão
Com os dados de carga suportados por cada corpo de prova (f1, f2, f3, f4, f5, f6 ) foram calculados os valores das propriedades mecânicas de resistência à tração e compressão. Para o cálculo de resistência (MPa) à tração, utilizaram-se as seguintes equações:
m = n° de avaliações n = m/2 ? n = 6/2 ? n = 3
m = n° de avaliações n = m/2 ? n = 6/2 ? n = 3
fwck = 2 (f1 + f2 + ... + fn-1 ) – fn n-1
fwcd = 0,56 * fwck
TABELA 1. Valores de resistência à tração e compressão para os tratamentos
Tratamentos Tração (MPa) Compressão (MPa)
Bambu seco 7,67 52,86
Bambu seco mineralizado 20,49 74,64
Conforme a Tabela 1, observa-se que houve diferença de 12,82 MPa para ensaio de tração e de 21,78 MPa para ensaio de compressão. Os resultados encontrados estão de acordo com o que GHAVAMI e MARINHO (2001) mencionaram, ficando entre 20 e 120 MPa, nos ensaios de compressão normal às fibras. O bambu mineralizado apresentou resistência superior nos dois ensaios, o que provavelmente ocorreu devido ao processo de mineralização, pois segundo TEIXEIRA (2006) o cimento possui micro partículas aglomerantes que, ao penetrar nos feixes vasculares das seções cordadas, se solidificam, provocando a diminuição da absorção de água no interior dos bambus. De acordo com FERREIRA (2002) as propriedades mecânicas do bambu foram estudadas por vários pesquisadores, porém é difícil encontrar o mesmo resultado para diferentes autores. A divergência entre valores está em função da ausência de normas para a realização dos ensaios, ficando a cargo de cada pesquisador executar o ensaio de acordo com o que achar mais apropriado.
Conclusões
O bambu seco mineralizado apresentou valores superiores de resistência mecânica à tração e compressão, comparado ao bambu seco. O processo de tratamento do bambu utilizado neste trabalho, a mineralização, se apresentou como um método simples, de baixo custo e alta aplicabilidade como material alternativo em pequenas construções rurais.
Referências Bibliográficas
ALVES, J. D. Influência das fibras nas propriedades do concreto. In: IBRACON – Instituto Brasileiro do Concreto, XVIII Jornadas Sul-Americanas de Engenharia Estrutural. Salvador, 1976.
BARBOSA, N. P. Considerações sobre materiais de cons trução convencionais e não convencionais. Departamento de Tecnologia da Construção Civil, Centro de Tecnologia, Programa de Pós- graduação em Engenharia Urbana, UFPB, João Pessoa, 2005.
BARBOSA, N. P.; GHAVAMI, K. Bambu como material de construção. (Artigo técnico) Departamento de Tecnologia da Construção Civil, Centro de Tecnologia. Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana, UFPB. João Pessoa, 2005.
GHAVAMI, K.; MARINHO, A. B. Determinação das propriedades dos bambus das espécies: mosó, matake, guadua angustifólia, guadua tagoara e dendrocalamus giganteus para utilização na engenharia. PUCRJ – Departamento de Engenharia Civil, 2001.
LÓPEZ, O. H. Bamboo, The gift of the gods. 553 p., 2003.
LÓPEZ, O. H. Bambu, su cultivo y aplicaciones en: fabricación de papel, construcción, arquitectura, inginiería, artesanía. Cali, Estudios Técnico Colombianos Ltda, 1974, 176 p. FERREIRA, G. C. S. Viga de concreto armadas com Bambu. 143 p. Campinas: UNICAMP, 2002. Dissertação (Mestrado em Construções Rurais e Ambiência) - Faculdade de Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas.
SALGADO, A. L. de B. et al. Instruções técnicas sobre o bambu. Boletim técnico, 143, 43p. Campinas: Instituto Agronômico, 1994.
TEIXEIRA, A. A. Painéis de bambu para habitações econômicas: Avaliação do desempenho de painéis revestidos com argamassa. Brasília: UNB. 2006, 204 p. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Universidade de Brasília.
