Reforço com fibras naturais em compósitos de terra-cimento para impressão 3D (3DCP): efeitos na retração por secagem e na durabilidade frente a ciclos de molhagem e secagem

Descrição

A pesquisa insere-se na subárea de materiais e componentes de construção, com foco em materiais não convencionais, ecoeficientes e compatíveis com manufatura aditiva por extrusão aplicada à construção civil. A impressão 3D na construção tem potencial para reduzir desperdícios, eliminar fôrmas e viabilizar geometrias otimizadas; entretanto, as matrizes cimentícias convencionais ainda dependem fortemente do cimento Portland. Misturas à base de terra crua surgem como alternativa de baixo carbono, mas apresentam limitações associadas à retração por secagem, à fissuração nas primeiras idades e à perda de desempenho quando expostas a ciclos de umedecimento e secagem. A estabilização com cimento melhora resistência e durabilidade, porém o aumento do teor de ligante compromete o ganho ambiental. Nesse contexto, o reforço com fibras naturais, especialmente fibras de bambu disponíveis regionalmente, constitui estratégia promissora para controlar a fissuração, aumentar a coesão do material fresco e contribuir para a integridade de elementos impressos. O problema científico que orienta o projeto é: em que medida fibras naturais de bambu podem reduzir a retração por secagem e melhorar a durabilidade de compósitos de terra estabilizada com baixos teores de cimento, sem comprometer a imprimibilidade exigida pela 3DCP? A hipótese é que teores controlados de fibra atuam como ponte de transferência de tensões, limitando a abertura e a propagação de fissuras, o que tende a elevar a resistência residual após ciclos de molhagem e secagem. O objetivo geral é avaliar experimentalmente o efeito da incorporação de fibras de bambu em compósitos de terra-cimento com 10% e 15% de cimento destinados à impressão 3D, relacionando imprimibilidade, retração por secagem, fissuração, propriedades mecânicas e durabilidade. A metodologia contempla caracterização dos materiais, dosagem, ajuste da imprimibilidade, produção de amostras impressas, ensaios no estado fresco e endurecido, avaliação de retração e de durabilidade por molhagem e secagem, além de análise estatística fatorial e correlação entre os indicadores de retração e desempenho residual. Espera-se identificar composições tecnicamente viáveis, de baixo teor de cimento, capazes de contribuir para sistemas construtivos impressos mais sustentáveis, duráveis e adequados à realidade produtiva regional.