Este trabalho tem como objetivo geral, avaliar o uso de fibras longas de espécies coníferas pinus de celulose modificadas com pré-polímeros de poliuretanos (PU) na sua superfície em compósitos de fibrocimento e argamassas cimentícias de revestimento, ambos materiais amplamente utilizados na construção civil. Realizou-se a graftização dos pré-polímeros de PU na superfície das fibras de celulose em carbonato de propileno como meio de reação, seguido da etapa de limpeza com o cloreto de metileno para a remoção dos pré-polímeros que não reagiram. As análises de FTIR, XPS e SIMS identificaram átomos de nitrogênio e ligações C=O presente no grupo carbamato, na superfície das fibras, confirmando a efetividade do processo de síntese proposto. Estima-se que 55% da fibra foi coberta com grupos uretanos. As fibras modificadas apresentaram maior taxa de drenabilidade, redução do caráter hidrofílico, confirmado pelos ensaios de cromatografia inversa, e se observou a deterioração da dispersão das fibras em água, apresentando maior quantidade de aglomerados de fibras durante os ensaios propostos, devido à redução dos grupos hidroxilas presentes na superfície da fibra. Avaliou-se, também, o desempenho das fibras graftizadas em compósito de fibrocimento e em formulação de argamassas de revestimento. Os compósitos de fibrocimento foram preparados em laboratório, utilizando-se um processo de mistura, seguida de extração do excesso de água por sucção e prensagem e curadas ao ar saturado, pressão ambiente e temperatura 60°C (6 dias), avaliadas antes e após ciclos de imersão e secagem. Argamassas de revestimento foram preparadas em laboratório com a relação areia/cimento 3:1, 1% de fibras de celulose foi incorporada na formulação; prepararam-se formulações com 1% de fibras celulósicas graftizadas com PU e sem tratamento, além de uma formulação sem adição de fibras. Ensaios das propriedades mecânicas e físicas foram realizadas após seis dias de cura térmica. Fibrocimento preparado com as fibras de celulose-PU apresentaram menor absorção de água entre 10-15%, comparados com o compósito de fibrocimento preparado com fibras de celulose não modificadas. Entretanto, as propriedades mecânicas do compósito aferidas pelos ensaios de flexão, especialmente MOE e EE, foram negativamente impactadas (~75%), devido à piora da dispersão da fibra na matriz cimentícia. Um estudo da microestrutra do compósito comprovou que a graftização química protege a fibra da degradação alcalina e preserva a interface fibra/matriz cimentícia. Não se observaram impactos no mecanismo de floculação, por causa do tratamento de graftização realizado nas fibras celulósicas. Potenciais benefícios relacionados ao uso das fibras graftizadas no processo produtivo do fibrocimento são inferidos a partir da maior taxa de drenabilidade da água, o que reduz o peso da manta no processo e, assim, evita quedas da máquina, especialmente em produtos de maior espessura (acima de 2,5 cm). Além disso, devido à redução do caráter hidrofílico da fibra e menores resultados de absorção de água, o uso das fibras graftizadas permitiria a redução da dosagem de aditivos hidrofugantes ou bloqueadores de água, em ambos casos, apresentando vantagens econômicas aos produtos de fibrocimento. Os resultados do estudo em argamassas de revestimento confirmaram que fibras de celulose incorporadas na formulação das argamassas controlam a retração higrotérmica das argamassas, evitando a formação de fissuras nos revestimentos. Além de apresentar uma redução significativa na relação água/cimento para o espalhamento desejado, melhorando as propriedades mecânicas da argamassa e uma melhora significativa na absorção de água por capilaridade (70%), comparado com fibras não tratadas.

The general objective of this work is to evaluate the use of long cellulose fibers from pine coniferous species modified with polyurethane (PU) prepolymers on their surface in fiber cement composites and coating mortars, both materials widely used in civil construction. The PU prepolymers were grafted onto the surface of the cellulose fibers in propylene carbonate as a reaction medium, followed by a cleaning step with methylene chloride to remove the unreacted pre-polymer. FTIR, XPS and SIMS analyses identified nitrogen atoms and C=O bonds present in the carbamate group on the surface of the fibers, confirming the effectiveness of the proposed synthesis process. It is estimated that 55% of the fiber was covered with urethane groups. The modified fibers showed a higher rate of drainability, a reduction in hydrophilic character, confirmed by inverse chromatography tests, and a deterioration in the dispersion of the fibers in water was observed, with a greater number of fiber agglomerates during the proposed tests, due to the reduction in hydroxyl groups present on the fiber surface. The performance of the grafted fibers in fiber cement composites and in rendering mortar formulations was also evaluated. The fiber cement composites were prepared in the laboratory using a mixing process, followed by extraction of excess water by suction and pressing, and cured in saturated air, ambient pressure and at a temperature of 60°C (6 days), evaluated before and after soaking and drying cycles. Rendering mortars were prepared in the laboratory with a 3:1 sand/cement ratio, 1% cellulose fibers were incorporated into the formulation; formulations were prepared with 1% cellulose fibers grafted with PU and untreated fibers (control), as well as a formulation without the addition of fibers. Mechanical and physical property tests were carried out after six days of heat curing. Fiber cement prepared with PU-cellulose fibers showed lower water absorption of 10-15% compared to fiber cement composites prepared with unmodified cellulose fibers. However, the mechanical properties of the composite measured by flexural tests, especially MOE and EE, were negatively impacted (~75%), due to the worsening dispersion of the fiber in the cement matrix. A study of the composite's microstructure showed that chemical grafting protects the fiber from alkaline degradation and preserves the fiber/cementitious matrix interface. No impact on the flocculation mechanism was observed as a result of the grafting treatment carried out on the cellulose fibers. Potential benefits related to the use of graphitized fibers in the fiber cement production process are inferred from the higher water drainage rate, which reduces the weight of the blanket in the process and thus prevents machine falls, especially in thicker products (over 2.5 cm). In addition, due to the reduction in the hydrophilic nature of the fiber and lower water absorption results, the use of grafted fibers would allow a reduction in the dosage of water-repellent or water-blocking additives, in both cases presenting economic advantages to fiber cement products. The results of the study on rendering mortars confirmed that cellulose fibers incorporated into the mortar formulation control the hygrothermal shrinkage of the mortars, preventing the formation of cracks in the coatings. In addition to showing a significant reduction in the water/cement ratio for the desired slump, improving the mechanical properties of the mortar and a significant improvement in water absorption by capillarity (70%), compared to untreated fibers.