Plant-derived thermosetting composites

water absorption and mechanical properties retention after weathering

Authors

Keywords:

Biopolymer, Biofiber, Thermoset, Durability, Degradation

Abstract

In order to widen the application fields of thermosetting composites, this research aims to identify the bioresins and biofibers more resistant to weathering, enabling their use outdoors. Data were collected from experimental scientific research on thermosetting composites made from synthetic or plant-derived matrix with plant or hybrid fibers, and using various molding processes, reinforcement geometries, alignment and treatment of plant fibers and fiber/matrix fractions. The investigation searched for researches that studied the composites tensile and flexural strengths; their water absorption in 24 hours of immersion and until saturation; and their retention of mechanical strength after accelerated or natural aging. The effect of matrix and fiber types and their fractions on these properties was investigated. The results indicate that composites with plant-derived matrix and with hybrid or sisal fibers are those that absorb less water in 24h, and that composites with flax have the lowest water absorption at saturation and the greater retention of tensile strength after aging. In other words, these composites are less prone to weathering and thus have the greatest potential for outdoor use. However, regardless of the fiber type, as its content increases, the retention of flexural strength of composites decreases, limiting their usage in some applications.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Bernardo Zandomenico Dias, Faculdades Multivix, Unidade São Mateus

Arquiteto e Urbanista e mestre em Engenharia Civil (área de concentração: Construção Civil). Atua principalmente nos seguintes temas: materiais de construção, compósitos poliméricos, sistemas construtivos, edificações em ilhas oceânicas e em áreas isoladas e edificações sustentáveis. No escritório Ponto Arquitetura, desenvolveu e auxiliou na elaboração de projetos arquitetônicos, maquetes eletrônicas e imagens 3D de edifícios residenciais, comerciais e institucionais, nas fases de estudo preliminar, ante-projeto e projeto executivo. Atuou como pesquisador e arquiteto no Laboratório de Planejamento e Projetos da Universidade Federal do Espírito Santo (LPP-UFES), realizando trabalhos de campo, inspeções e elaboração de relatórios e laudos técnicos de edifícios e terrenos em ilhas oceânicas e auxiliando na orientação de alunos bolsistas de iniciação científica. Lecionou nas Faculdades Multivix, Unidade São Mateus (ES), nos cursos de Arquitetura e Urbanismo e de Engenharia Civil. Foi arquiteto em designação temporária na Prefeitura Municipal da Serra (ES), elaborando projetos de arquitetura, analisando orçamentos, projetos arquitetônicos e complementares e fiscalizando contratos de serviços de engenharia e arquitetura com a administração pública. Atualmente é doutorando em Arquitetura e Urbanismo (área de concentração: Tecnologia da Arquitetura) na Universidade de São Paulo (USP).

Cristina Engel de Alvarez, Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Espírito Santo

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (1987), mestrado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de São Paulo (1996) e doutorado em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de São Paulo (2003). Atualmente é diretor presidente da Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo, colaboradora - Universidad de Oviedo, co-guia no curso de doutorado em arquitetura - Universidad del Bío-Bio e professor titular da Universidade Federal do Espírito Santo. Tem experiência na área de Arquitetura e Urbanismo, com ênfase em Tecnologia de Arquitetura e Urbanismo, atuando principalmente nos seguintes temas: sustentabilidade, conforto, antartica, meio ambiente e planejamento.

Leila Cristina Meneguetti, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Engenheira Civil pela Universidade Federal de Santa Maria (1996), mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (1999) e doutora em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2007). Pós-doutorado pela Universidade de São Paulo (2013) e pela Universidade de Bath (2020). Professora da área de Sistemas Estruturais no Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica e do Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da Escola Politécnica da USP. É coordenadora do Grupo de Inovação em Sistemas Estruturais, grupo de pesquisa atuante na interface entre a engenharia de estruturas e a arquitetura. Criadora do estúdio Lightboard da USP para gravação de videoaulas, dedica-se com muito prazer ao ensino de estruturas para estudantes de arquitetura, sendo uma grande entusiasta de atividades hands-on para o desenvolvimento e a compreensão de seus conceitos. Especializada em análise experimental de estruturas e reforço de estruturas de concreto com materiais compósitos. Atua na pesquisa de sistemas estruturais inovadores e aplicação de materiais compósitos sustentáveis.

Arthur Hunold Lara, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo

Atualmente é Professor Associado (Livre-Docente) da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU USP). Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela FAU USP (1983), especialização em Arte Educação pela Escola de Comunicações e Artes (ECA USP) (1990), mestrado (1996) e doutorado (2002) em Ciências da Comunicação pela ECA USP. Atual vice-coordenador no curso de Pós-graduação Interunidades em Estética e História da Arte da Universidade de São Paulo (PGEHA USP). Coordenador do Grupo de Pesquisa NÉBULA CNPq e do Laboratório Didático e de Pesquisa Materiais e Estruturas Arquitetônicas (LABMAT) na FAUUSP. Tem experiência na área de Arte e Comunicação com ênfase em Arte Urbana. Atua principalmente nos seguintes temas: arquitetura extrema e uso de Fabricação Digital (FD), materiais compósitos de alto desempenho em ambientes urbanos sensíveis, mobiliário urbano, abrigos e estruturas leves objetivando acessibilidade, mobilidade e sustentabilidade. Também pesquisa: produção e circulação da arte urbana na contemporaneidade, coletivos, performances e instalações.

Published

2024-01-11

How to Cite

DIAS, B. Z.; ALVAREZ, C. E. de; MENEGUETTI, L. C.; LARA, A. H. Plant-derived thermosetting composites: water absorption and mechanical properties retention after weathering. Ambiente Construído, [S. l.], v. 24, 2024. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/127325. Acesso em: 25 jun. 2025.

Most read articles by the same author(s)