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Title: Caracterização por meio do conecalorímetro de perda de massa da reação ao fogo de madeira tratada com fipronil.
Authors: Castanheira, Luciana Gomes
metadata.dc.contributor.advisor: Gouveia, Antônio Maria Claret de
Keywords: Combustão - medição
Inseticidas - fipronil
Madeira - proteção contra o fogo
Madeira - densidade
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Gouveia, Antônio Maria Claret de
Rocha, Ana Maura Araújo
Leal, Elisângela Martins
Inoue, Hisashi
Domingues, Ricardo Pinheiro
Citation: CASTANHEIRA, Luciana Gomes. Caracterização por meio do conecalorímetro de perda de massa da reação ao fogo de madeira tratada com fipronil. 2018. 87 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: É notável que os antigos edifícios da arquitetura colonial no Brasil, a maioria deles igrejas impressionantes, são feitos de paredes de pedra grossas acabadas por peças de madeira esculpidas, douradas por folhas de ouro. Esses edifícios não são apenas símbolos importantes da história brasileira, mas seus conteúdos são de imenso valor histórico. Como a madeira é um material orgânico e heterogêneo, é muito susceptível a danos causados por um conjunto variado de agentes biológicos. Esta infestação que consome a madeira e o seu controle sem sucesso é uma causa importante de danos nesses edifícios e a primeira causa de restaurações emergenciais, com o tratamento da madeira contra a ação de cupins sendo uma fase essencial destes serviços. Porém, isto aumenta a carga de incêndio e muitas vezes tem um impacto indesejável na sua inflamabilidade. O objetivo da tese é investigar o efeito do fipronil no comportamento de incêndio de 9 espécies brasileiras de madeira comercial, contribuindo para o conhecimento teórico-experimental das características de combustão destas madeiras. Foram testadas 27 amostras sem tratamento, comparando com 54 amostras tratadas contra ataques de insetos com soluções de fipronil dissolvido em querosene, em concentrações de 5% e 10% em volume. As amostras utilizadas para este estudo foram preparadas de acordo com a norma ISO 17554 (2014) e ISO 13927 (2015), foram secas no forno, irradiadas com um fluxo de calor constante de 50kW/m² ortogonal à orientação das fibras, utilizando o equipamento cone calorímetro de perda de massa (CCPM), de acordo com as especificações da norma ISO 5660- 1 e ASTM-E1354-11b. A definição das características de combustão de um material é uma etapa fundamental no modelamento de incêndios que, por sua vez, é necessário ao desenvolvimento de projetos de segurança para edificações que utilizam a madeira tratada. É, portanto, imprescindível estudar o comportamento do fogo em madeiras tratadas. Foram obtidos resultados para taxa de liberação de calor (HRR), pico da taxa de liberação de calor (PHRR) e liberação de calor total (THR), perda de massa total (TML) e taxa de perda de massa (MLR), calor efetivo de combustão (EHC), bem como tempo de ignição (TTI) e temperatura de ignição (TIG). Algumas conclusões do trabalho são: (i) a influência do uso do fipronil é bastante variável de acordo com a madeira utilizada; (ii) as taxas de liberação de calor são importantes para a classificação dos materiais, bem como muito sensíveis, exigindo uma melhoria na medição para compensar perdas de calor radiante; (iii) analisando o EHC, é possível classificar a madeira Paraju como a que desenvolveu as melhores características de reação ao fogo com o tratamento e sua taxa de liberação de calor ao longo do tempo, apresentando também o menor β; (iv) o eucalipto também mostrou um bom desempenho, no entanto, quando tratado com 10% de concentração de fipronil, o calor efetivo de combustão aumentou consideravelmente.
metadata.dc.description.abstracten: It is notable that the old buildings of colonial architecture in Brazil, most of them impressive churches, are made of thick stone walls finished by carved pieces of wood, gilded with golden leaves. These buildings are not only important symbols of Brazilian history, but their contents are of immense historical value. As wood is an organic and heterogeneous material, it is very susceptible to damage caused by a varied set of biological agents. This infestation that consumes timber and its unsuccessful control is a major cause of damage to these buildings and the first cause of emergency restorations with timber treatment against termite action being an essential phase of these services. However, this increases the fire load and often has an undesirable impact on its flammability. The aim of the thesis is to investigate the effect of fipronil on the fire behavior of 9 Brazilian commercial wood species, contributing to the theoretical and experimental knowledge of the combustion characteristics of these woods. Twenty-seven untreated samples were tested, comparing with 54 samples treated against insect attacks with solutions of fipronil dissolved in kerosene in concentrations of 5% and 10% by volume. The samples used for this study were prepared according to ISO 17554 (2014) and ISO 13927 (2015), were dried in the oven, irradiated with a constant heat flux of 50 kW / m² orthogonal to the orientation of the fibers, using the equipment mass loss calorimeter (CCPM), according to the specifications of ISO 5660-1 and ASTM-E1354-11b. The definition of the combustion characteristics of a material is a fundamental step in fire modeling which, in turn, is necessary for the development of safety designs for buildings that use the treated wood. It is, therefore, essential to study the behavior of fire in treated wood. The results were obtained for the heat release rate (HRR), the peak of the heat release rate (PHRR) and total heat release (THR), total mass loss (TML) and mass loss rate (MLR). (ECH) as well as ignition timing (TI) and ignition temperature (IGT). Some conclusions of the study are: (i) the influence of the use of fipronil, is quite variable according to the wood used; (ii) heat release rates are important for classification of materials as well as very sensitive, requiring an improvement in measurement to compensate for losses of radiant heat; (iii) by analyzing the EHC, it is possible to classify Paraju as the wood that developed the best characteristics of fire reaction with the treatment and its rate of heat release over time, also presenting the lowest β; (iv) eucalyptus also showed good performance, however, when treated with 10% concentration, the effective heat of combustion increased considerably
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11222
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 03/04/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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