OTIMIZAÇÃO DE INTERFACE ENTRE FIBRA E MATRIZ A BASE DE SOLO-CIMENTO
nterações interfaciais. Estabilização de solos. Compósitos cimentícios. Fibras de sisal. Metacaulinita.
Diante da crescente demanda pelo consumo de materiais no setor da construção civil e a conscientização sobre a necessidade de práticas sustentáveis, surge a necessidade da utilização de materiais que gerem menos impacto ambiental e que possuam disponibilidade de recurso. Nesse contexto, os compósitos à base de solo têm se destacado devido ao seu potencial de aplicação em diversas obras, sendo utilizados em alvenarias, pavimentações e estruturas geotécnicas. Contudo, a baixa resistência à tração e ao cisalhamento do solo limita seu uso em algumas aplicações. A incorporação de fibras vegetais como reforço tem demonstrado ser uma solução eficaz para melhorar propriedades mecânicas, aumentando a ductilidade e a capacidade de transferência de tensões, ao mesmo tempo que reduz a formação de fissuras. Entretanto, fatores como a biodegradabilidade das fibras lignocelulósicas, sua elevada hidrofilicidade e a degradação em meios alcalinos ainda representam desafios importantes para o desempenho e a durabilidade desses compósitos. Além disso, compreender as interações interfaciais entre matriz e reforço constitui um fator fundamental para otimização do desempenho físico-mecânico do material, especialmente em relação às condições de compactação, teor de umidade e utilização de aditivos estabilizadores, como cimento Portland e metacaulinita. Dessa maneira, o presente trabalho visa preencher a lacuna encontrada no desenvolvimento científico, com o objetivo principal de investigar as interações interfaciais entre as fibras de sisal e o solo, visando o melhoramento tecnológico nos quesitos de resistência, durabilidade e estabilidade estrutural dos compósitos, através de otimizações nas propriedades físicas, químicas e mecânicas do mesmo. Os resultados demonstraram que a incorporação da metacaulinita promoveu refinamento da microestrutura e aumento das propriedades mecânicas dos compósitos. O compósito com 4% de metacaulinita apresentou os melhores resultados, atingindo resistência à tração na flexão de 1,99 MPa e resistência à compressão de 2,15 MPa. A adição simultânea de fibras de sisal promoveu aumento adicional da ductilidade e da capacidade de absorção de energia, alcançando resistências de 2,11 MPa na flexão e 2,34 MPa na compressão. As curvas tensão × deslocamento evidenciaram comportamento menos frágil e maior capacidade pós-fissuração nos compósitos fibrosos. Os resultados de compactação indicaram que baixos teores de metacaulinita favoreceram o empacotamento granular, enquanto teores mais elevados promoveram redução da densidade máxima seca devido à menor massa específica do material pozolânico e ao excesso de partículas ultrafinas na matriz. De maneira geral, os resultados demonstraram que a combinação entre cimento, metacaulinita e fibras vegetais promove melhorias significativas no desempenho físico-mecânico do compósito, evidenciando a eficiência da otimização interfacial entre matriz e reforço vegetal.