Abstract This research aimed to produce and evaluate particleboard with pinus waste using two production methodologies. One applied to homogeneous panels (single layer) and another to heterogeneous panels (three layers). The panels were produced with an initial density of 0.550 g/cm³, with 10% polyurethane resin derived from castor oil (PUR) for the homogeneous panels and 12% for the heterogeneous ones. The pressing parameters were 5 MPa, with a temperature of 100 ºC and 10 min of pressing, with an interval of 30 s. The tests performed according to NBR 14810-2 (ABNT, 2018) standard. As a result, it was observed that the reorganization of the particles of the heterogeneous panels added to the increase of the adhesive were factors that improved the final properties of the panels, which are classified to be used as decoration objects and in the furniture industry, not obtaining classification of homogeneous panels.

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo produzir e avaliar painéis aglomerados com resíduo de pinus medianteuma metodologia de produçãoaplicada para painéis homogêneos e outra para heterogêneos. Os painéis homogêneos e heterogêneos foram produzidos com densidade inicial de 0,550 g/cm³ e com 10% e 12% de resina de poliuretano derivado do óleo de mamona (PUR) respectivamente. Os parâmetros de prensagem foram de 5 MPa, com temperatura de 100 ºC e 10 min de prensagem, com um intervalo de 30 s. Os ensaios realizados seguiram a normativa NBR 14810-2 (ABNT, 2018). Observou-se que a reorganização das partículas dos painéis heterogêneos somada ao aumento do adesivo foram fatores que melhoraram as propriedades finais desses painéis, classificados para ser utilizados como objetos de decoração e na indústria moveleira, enquanto os painéis homogêneos não obtiveram classificação.

Resumo Observa-se o crescente interesse pela sustentabilidade dos recursos naturais de nosso planeta. A arquitetura, imersa em um dos setores industriais responsáveis por grandes transformações do ambiente construído, mostra-se um canal para a incorporação racional de materiais com viés ecológico. Este artigo aborda pesquisa cujo objetivo foi o desenvolvimento de painéis compósitos de fibra da folha do abacaxizeiro e resina vegetal. O texto contempla a descrição dos procedimentos experimentais adotados e discute os resultados das caracterizações físicas - massa específica, teor de umidade e absorção de água - e mecânicas - resistências à flexão e à tração, e módulo de elasticidade em tração. O compósito foi desenvolvido com a adoção de diferentes teores de fibras, empregadas no sentido longitudinal. A fim de recomendar usos para os compósitos confeccionados, realizou-se comparação com o ANSI A208.1 - American National Standard Institute (ANSI, 2016), procedendo-se à simulação computacional, por meio da modelagem paramétrica via Rhinoceros 3D 5.12, Grasshopper 0.9.0076 e Karamba 3D 1.3.0. Os resultados experimentais indicaram um material com valores médios de massa específica entre 610 kg/m3 e 760 kg/m3, e resistência à tração entre 56,27 MPa e 81,58 MPa, direcionando sua classificação como painel compósito de partícula. A modelagem paramétrica reforçou as aplicações do produto no ambiente construído.

Abstract The sustainability of our planet’s natural resources has been a growing and pressing concern in the past few years. Architecture, as one of the industrial sectors responsible for great transformations in the built environment, is a means for the rational adoption of eco-friendly materials. This paper discusses a research project that employed an experimental procedure to produce composite materials using pineapple leaf fibre and vegetable resin. The article describes the experimental procedures adopted and the results of physical characterisation - specific gravity, moisture content and water absorption - and mechanical ones - flexural and tensile strengths, and tensile modulus of elasticity. The composite was developed with different fibre contents, used in the longitudinal direction. In order to recommend applications for the composites, a comparison was done with ANSI A208.1 (ANSI, 2016), and a computer simulation using parametric modelling with Rhinoceros 3D 5.12, Grasshopper 0.9.0076 and Karamba 3D 1.3.0. The experimental results produced a material with moisture content values between 610 kg/m3 and 760 kg/m3, and tensile strength between 56.27 MPa and 81.58 MPa, classifying of the material as a particle board. The parametric modelling reinforces the applications of the product in the built environment.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de decomposição térmica da madeira de oito espécies utilizando as técnicas de termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial exploratória (DSC), bem como a consistência desses métodos para decidir quais espécies devem ser indicadas para produção de energia e carvão vegetal, comparando-os com os rendimentos gravimétricos da carbonização obtidos a partir de carbonizações em mufla de laboratório. Para as análises por TGA e DSC, amostras de serragem foram aquecidas à taxa de 10 °C min-1, sob atmosfera de nitrogênio, em vazão de 50 ml min-1 até a temperatura final de 600 °C. Foram determinados os valores de densidade básica e poder calorífico superior da madeira. As carbonizações foram realizadas em mufla de laboratório à taxa de 50 °C h-1 até a temperatura máxima de 450 °C, obtendo-se os rendimentos em carvão vegetal. Também foram determinados os valores de densidade aparente do carvão das oito espécies após a carbonização. Os resultados das análises térmicas indicaram perfis de decomposição pirolítica das madeiras e evidenciaram aquelas mais estáveis à ação térmica. O comportamento da estabilidade térmica das madeiras das oito espécies foi confirmado pela análise dos rendimentos da carbonização em mufla, em comparação com a análise por TGA e DSC. As madeiras de Aspidosperma pyrifolium e Mimosa tenuiflora apresentaram maior estabilidade térmica e, portanto, maiores rendimentos em carvão vegetal, bem como maiores densidades aparentes. As técnicas de termogravimetria e calorimetria diferencial exploratória são satisfatórias para avaliação da decomposição térmica das madeiras e garantem consistência na escolha de madeiras que resultam em maior rendimento e maior qualidade do carvão vegetal.

The objective of this study was to evaluate the profile of the thermal decomposition of the wood of eight species using thermogravimetry (TGA) techniques and differential scanning calorimetry (DSC) as well as the consistency of these methods to decide which species should be listed for production of energy and charcoal, comparing them with the carbonization gravimetric yield obtained from carbonization in laboratory muffle. For analysis by DSC and TGA, sawdust samples were heated at a rate of 10°C min-1 in nitrogen atmosphere, at a flow rate of 50 ml min-1 until final temperature of 600°C. The values of basic density and higher calorific value of the wood were determined. The carbonizations were conducted in laboratory muffle at a rate of 50 °C hour-1 to a maximum temperature of 450°C to give the charcoal yields. The values of coal apparent density from the eight species after carbonization were also determined. The results of the thermal analysis showed the profiles of pyrolytic decompoistion of the wood and evidenced those more stable to thermal action. The behavior of thermal stability of the wood of the eight species was confirmed by analysis of the yields of carbonization in muffle, compared to analysis by DSC and TGA. Woods of Aspidosperma pyrifolium and Mimosa tenuiflora showed higher thermal stability, thus higher yields in charcoal, as well as higher apparent densities. The thermogravimetry techniques and differential scanning calorimetry are satisfactory for evaluation of wood thermal decomposition and ensure consistency in the choice of woods that result in higher yields and higher quality charcoal.

ABSTRACT The main characteristic of the thermal action on a structure, which appears in response to high temperatures, is a curve that shows gas temperature versus time of fire (TRRF). Based on the time of fire, considering international standard curves, it is possible to obtain the temperature of the fictitious gases in the environment and, through this temperature it is possible to determine the temperature in the analyzed structural element. Most numerical models propose simplified methods of analysis. The purpose of this research was the numerical study of structural timber elements with 6 × 16 cm cross section under fire conditions. The computational code ANSYS was used in the performance of the numerical analysis. The main elements used in the numeric modeling of the system were presented, as well as the comparison with the experimental results. The numerical results showed good concordance with the experimental results.

RESUMO A principal característica da ação térmica que age sobre uma estrutura, que aparece em resposta às temperaturas elevadas, é a curva que fornece a temperatura dos gases em função do tempo de incêndio (TRRF). A partir do tempo de incêndio, considerando curvas padronizadas internacionais, obtém-se a temperatura fictícia dos gases e, por esta temperatura, determina-se a temperatura no elemento estrutural analisado. A maioria dos modelos numéricos propõe métodos simplificados de análise. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi o estudo numérico de elementos estruturais de madeira em altas temperaturas com seção transversal 6 × 16 cm, a partir da utilização do software ANSYS. São apresentados os principais elementos utilizados na modelagem numérica do sistema e também a comparação com resultados experimentais. Os resultados numéricos apresentaram uma boa concordância com os resultados experimentais.