Título: PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO DE BIO-AGREGADOS IMPREGNADOS COM MATERIAL DE MUDANÇA DE FASE PARA DESENVOLVIMENTO DE MATRIZES CIMENTÍCIAS TERMORREGULADORAS
Título alternativo: PRODUCTION AND EVALUATION OF BIOAGGREGATES IMPREGNATED WITH PHASE CHANGE MATERIAL FOR THE DEVELOPMENT OF THERMOREGULATORY CEMENTITIOUS MATRICES
Autoria de: Elton John Domingos Santos
Orientação de: Saulo Rocha Ferreira
Coorientação de: Túlio Caetano Guimarães
Presidente da banca: Saulo Rocha Ferreira
Primeiro membro da banca: Túlio Caetano Guimarães
Segundo membro da banca: Rodolfo Giacomim Mendes de Andrade
Palavras-chaves: Pinus, Encapsulamento, Desempenho térmico, Placa cimentícia, Construção civil sustentável
Data da defesa: 28/11/2025
Semestre letivo da defesa: 2025-2
Data da versão final: 03/12/2025
Data da publicação: 03/12/2025
Referência: Santos, E. J. D. PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO DE BIO-AGREGADOS IMPREGNADOS COM MATERIAL DE MUDANÇA DE FASE PARA DESENVOLVIMENTO DE MATRIZES CIMENTÍCIAS TERMORREGULADORAS. 2025. 39 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: Os sistemas construtivos tradicionais utilizados no Brasil, majoritariamente compostos por alvenaria, apresentam elevada condutividade térmica, o que favorece a transferência de calor entre o ambiente externo e interno e aumenta a demanda por climatização mecânica. Como alternativa para mitigar esse problema, materiais de mudança de fase (PCM) têm se destacado pela capacidade de armazenar e liberar energia térmica durante ciclos de fusão e solidificação, reduzindo a amplitude térmica em edificações. Neste trabalho, investigou-se a produção de bioagregados de pinus impregnados com PCM e recobertos por diferentes materiais de revestimento, visando sua aplicação em placas cimentícias com função de termorregulação passiva. Foram avaliadas as etapas de secagem, imersão com e sem vácuo, absorção e perda de PCM, além do desempenho de regulação térmica dos bio-agregados. Diferentes revestimentos (argamassas, polímeros e emulsões) foram testados quanto à capacidade de retenção do PCM. Os resultados mostraram que o uso de estufa a vácuo aumentou a taxa de impregnação para 61,73 e reduziu perdas, enquanto o revestimento com XSBR apresentou a melhor relação entre conteúdo, com 32,22 de PCM no grão. Nos ensaios térmicos, o bio-agregado com XSBR promoveu um atraso térmico de 30 min no processo de aquecimento e de 25 min no resfriamento em comparação com o agregado mineral de referência. Foi verificado que as resistências mecânicas das matrizes cimentícias usando bio-agregados com revestimento de XSBR obtiveram valores de resistência a flexão e compressão correspondentes a 51 das resistências encontradas nas matrizes produzidas com o agregado graúdo mineral de referência. Embora haja redução nas propriedades mecânicas do compósito cimentício, o desempenho térmico indica potencial aplicação dos bio-agregados com PCM como elementos passivos de conforto térmico em edificações.
Abstract: Traditional construction systems used in Brazil, mostly composed of masonry, exhibit high thermal conductivity, which favors heat transfer between the external and internal environments and increases the demand for mechanical climate control. As an alternative to mitigate this problem, phase change materials (PCMs) have stood out for their ability to store and release thermal energy during melting and solidification cycles, reducing the thermal amplitude in buildings. This work investigated the production of pine bio-aggregates impregnated with PCMs and coated with different coating materials, aiming at their application in cementitious boards with a passive thermoregulation function. The drying, immersion with and without vacuum, absorption and loss of PCMs, as well as the thermal regulation performance of the bio-aggregates were evaluated. Different coatings (mortars, polymers and emulsions) were tested for their PCM retention capacity. The results showed that the use of a vacuum oven increased the impregnation rate to 61.73 and reduced losses, while the XSBR coating presented the best content ratio, with 32.22 PCM in the grain. In thermal tests, the bio-aggregate with XSBR promoted a thermal delay of 30 min in the heating process and 25 min in the cooling process compared to the reference mineral aggregate. It was verified that the mechanical strengths of the cementitious matrices using bio-aggregates with XSBR coating obtained flexural and compressive strength values corresponding to 51 of the strengths found in the matrices produced with the reference coarse mineral aggregate. Although there is a reduction in the mechanical properties of the cementitious composite, the thermal performance indicates the potential application of bio-aggregates with PCM as passive elements for thermal comfort in buildings.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G031 - ENGENHARIA CIVIL (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
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Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Elton John Domingos Santos e Universidade Federal de Lavras
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