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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.74.2021.tde-26102021-122453
Document
Author
Full name
Romulo Henrique Batista Martins
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2021
Supervisor
Committee
Fiorelli, Juliano (President)
Bufalino, Lina
Dias, Fabricio Moura
Title in Portuguese
Painel OSB sanduíche com núcleo ondulado de biomassa florestal residual
Keywords in Portuguese
Compósitos
Madeira balsa
Materiais não convencionais
Partículas orientadas
Resina poliuretana de mamona
Abstract in Portuguese
A demanda atual por materiais de construção que consumam menos energia em sua produção, sejam menos poluentes e constituídos de matérias-primas renováveis tem colocado os painéis OSB (Oriented Strand Board) produzidos a partir de partículas oriundas da biomassa florestal residual aglomeradas com resina à base de óleo de mamona como possibilidade alternativa mais sustentável aos compensados e aglomerados convencionais produzidos comercialmente. Os objetivos deste trabalho foram produzir painéis OSB sanduíche de núcleo tridimensional ondulado e faces planas constituídos de partículas de madeira Balsa residual e matriz orgânica (resina de óleo de mamona), avaliar o desempenho desses painéis com relação às propriedades físicas, mecânicas e térmicas e propor possíveis usos como elemento construtivo. Para isso, foram realizadas em uma primeira fase a caracterização química, física e microestrutural da madeira Balsa com vistas a avaliar o seu potencial para ser utilizada na produção de painéis OSB. Posteriormente, os painéis sanduíche foram produzidos com teor de resina de 13% e densidades variando da seguinte forma: T1 650 kg/m³ (faces) e 400 kg/m³ (núcleo); T2 650 kg/m³ (faces) e 500 kg/m³ (núcleo). O painel plano (faces) foi avaliado com relação às propriedades físicas (densidade aparente, absorção de água, inchamento em espessura e perfil de densidade) e térmicas (condutividade térmica). Os painéis sanduíche (núcleo + faces) foram submetidos a ensaio mecânico de flexão para avaliação de seu uso como elemento construtivo. Os maiores valores de rigidez à flexão e momento máximo obtidos foram 6,48 x 106 (N.mm2/mm) e 3065 (N.mm/mm), respectivamente, referentes aos painéis do tratamento T2. Os resultados obtidos para os dois tratamentos (T1 e T2) permitem classificá-los como painéis para uso estrutural, de acordo com o documento normativo PS-2-10. O tratamento T1 é indicado como o mais eficiente por apresentar propriedades mecânicas que atendem às recomendações normativas, com menor consumo de matéria-prima e menor densidade.
Title in English
OSB sandwich panel with residual forest biomass corrugated core
Keywords in English
Balsa wood
Composites
Oriented particles
Polyurethane castor resin
Unconventional materials
Abstract in English
The current demand for building materials that consume less energy in their production, are less polluting and consist of renewable raw materials has placed the OSB panels (Oriented Strand Board) produced from particles from residual forest biomass agglomerated with castor oil-based resin as a more sustainable alternative to conventionally produced plywood and agglomerates. The objective of this work was to produce three-dimensional OSB sandwich panels with corrugated core and flat faces made of residual Balsa wood particles and organic matrix (castor oil resin), evaluate the performance of these panels with respect to physical, mechanical and thermal properties and suggests possible uses as a building element. For this, the chemical, physical and microstructural characterization of Balsa wood was carried out in a first phase in order to assess its potential to be used in the production of OSB panels. Subsequently, the sandwich panels were produced with a resin content of 13% and bulk densities varying as follows: T1 - 650 kg/m³ (faces) and 400 kg/m³ (core); T2 650 kg/m³ (faces) and 500 kg/m³ (core). The flat panel (faces) was evaluated for physical (bulk density, water absorption, swelling in thickness and density profile) and thermal properties (thermal conductivity). The sandwich panels (core + faces) were subjected to beam flexure testing to assess their use as a building element. The maximum values of bending stiffness and maximum moment obtained were 6.48 x 106 (N.mm²/mm) and 3065 (N.mm/mm), respectively, referring to T2 treatment panels. The results obtained for the two treatments (T1 and T2) allow to be classified as panels for structural uses, according to the normative document PS-2-10. The T1 treatment is indicated as the most efficient treatment because it has mechanical properties that meet the normative recommendations with less consumption of raw materials and lower density.
 
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Publishing Date
2021-10-29
 
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