INCORPORAÇÃO DO RESÍDUO DE LÃ DE VIDRO EM ARGAMASSAS PARA PRODUÇÃO DE PLACAS CIMENTÍCIAS

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1 INCORPORAÇÃO DO RESÍDUO DE LÃ DE VIDRO EM ARGAMASSAS PARA PRODUÇÃO DE PLACAS CIMENTÍCIAS Santos, N.A.; Vieira, P.L.C; Louzada, D.M.; Araújo, G.S.; Della, V. P. Av. Vitória, 1729, Jucutuquara, , Vitória - ES; nathanyasantos@gmail.com Instituto Federal do Espírito Santo IFES RESUMO O setor da construção civil é um ramo com potencial para absorver uma ampla variedade de resíduos sólidos, tanto para produção de cimento Portland como para incorporação ou substituição parcial dos agregados em argamassas e concretos. Sob este ponto de vista, o trabalho tem por objetivo incorporar resíduo de lã de vidro moído à argamassa em substituição a parcela fina da areia na proporção de 20% e como fibra de reforço para produção de placas cimentícias. Foram realizados os ensaios de resistência a tração na flexão e permeabilidade conforme a NBR :2007. Espera-se com este estudo produzir um material competitivo no mercado e conferir valor ao resíduo de lã de vidro, até então disposto em aterro. Palavras chave: Resíduo: Resíduo de Lã de vidro; Placa cimentícia. INTRODUÇÃO O desenvolvimento econômico tem ocasionado uma grande produção de resíduos sólidos, principalmente de origem industrial. Devido à natureza diversificada e a sua grande geração, a preocupação com o descarte destes resíduos tornou-se essencial, pois o meio ambiente já não consegue absorver quantidades tão crescentes de resíduos (1) (2). Sendo assim, é importante estudar soluções técnicas para o reaproveitamento desses resíduos, transformando-os em matéria prima para outros processos e, consequentemente, reduzindo o volume de aterros para descarte, a quantidade de recursos naturais a serem extraídos e custos para as empresas, agregando valor a um resíduo até então disposto em aterro (3). 1587

2 O reaproveitamento de resíduos industriais vem sendo realizado, principalmente, no setor da construção civil por ser um ramo que absorve uma ampla variedade de resíduos sólidos (4). Devido a essa característica o presente trabalho propõe a incorporação do resíduo de lã de vidro em placas cimentícias. A lã de vidro é um material constituído de finas fibras de vidro, com diâmetro aproximado de 3 a 6 μm e de comprimento variado, aglomerada por resinas sintéticas, obtida por um forte sopro de ar sobre o vidro em fusão e composta basicamente por sílica e sódio (5). Dentre as principais propriedades das lãs de vidro é possível destacar o isolamento térmico e acústico, sendo amplamente utilizado no revestimento de equipamentos industriais (6)(7).O estudo de reaproveitamento do resíduo de lã de vidro é de grande valia pelo fato de ser um resíduo volumoso e com grande geração em escala industrial. A placa cimentícia pode ser definida como uma chapa delgada composta por uma mistura de cimento Portland, fibras e agregados, utilizadas para fechamento interno e/ou externo e como pisos. No Brasil as placas cimentícias com presença de fibras são normatizadas conforme a ABNT NBR :2007 (8). As fibras são incorporadas em concretos e argamassas visando melhorar as propriedades mecânicas do material cimentício (9). Evangelista verificou que o resíduo de lã de vidro não apresenta características pozolânicas quando utilizado em substituição/adição ao volume de cimento, por este motivo, optou-se neste trabalho por incorporar o resíduo como substituto parcial da fração fina de areia (3). MATERIAIS E MÉTODOS MATERIAIS UTILIZADOS A argamassa foi produzida com o cimento CP III 40 RS, o qual segundo literatura pesquisada produz uma menor quantidade de Ca(OH) 2 (hidróxido de cálcio) devido à alta concentração de escória em sua composição (35% a 70%), sendo o mais indicado para produzir uma matriz reforçada com fibras de vidro (3) (10). O resíduo de lã de vidro (RLV), utilizado foi fornecido pela empresa VALE S.A., situada no Município de Vitória-ES. O resíduo encontrava-se na forma de manta, sendo inicialmente desfibrado de forma manual e, posteriormente, moído duas vezes consecutivas no moinho de facas seguido pelo moinho almofariz de pistilo. Após a moagem, o resíduo foi peneirado em peneiras com malhas de 0,075 mm e 0,

3 mm, para se obter o fíler. A areia empregada na fabricação das placas é proveniente do Rio Doce e foi separada em 4 frações, sendo estas: fração grossa (#1,18), fração média grossa (#0,60), fração média fina (#0,30) e fração fina (#0,15). A água usada foi a de abastecimento público local e o aditivo foi o hiperplastificante do tipo Glenium 61. PREPARAÇÃO DA ARGAMASSA Para produção da argamassa foi adotado o traço 1:3 (cimento:areia) e relação água/cimento de 0,48. O resíduo foi utilizado como substituto da fração fina do agregado miúdo, na proporção de 20% e a quantidade de aditivo adotada foi de 0,05% em relação à quantidade de cimento. Na Tab. 1 é apresentada a dosagem em massa dos materiais utilizados para a produção de cada placa cimentícia. Traço Cimento Tabela 1. Composição em massa das misturas. Agregado miúdo grossa média grossa média fina fina RLV Água Aditivo 20% de 3.679, , , , , ,8 18,39 substituição Fonte: Acervo pessoal. PRODUÇÃO DA PLACA Foram produzidas placas cimentícias no formato retangular com dimensões de (800x656x12) mm. As etapas básicas do processo de moldagem das placas foram: preenchimento do molde com uma camada de aproximadamente 0,5 cm; uma camada de 45 g de resíduo de lã de vidro na forma de manta; uma última camada de argamassa da mesma espessura da primeira camada; nivelamento das camadas com régua metálica; vibração externa de 20 s e acabamento superficial com desempenadeira. Após 24 horas os moldes foram colocados em câmara úmida e permaneceram nessas condições por dois dias; após o período de três dias as placas foram desmoldadas e colocadas em cura saturada com cal por 25 dias, totalizando 28 dias de cura. CARACTERIZAÇÃO DA PLACA CIMENTÍCIA 1589

4 Para a caracterização da placa cimentícia foram realizados os ensaios de resistência à tração na flexão e de permeabilidade, conforme procedimentos estabelecidos pela ABNT NBR :2007 (11). RESULTADOS E DISCUSSÃO RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO A Fig. 1 mostra o resultado da resistência à tração na flexão obtida nas placas com incorporação de resíduo. As placas foram ensaiadas no estado saturado, ou seja, permaneceram imersas em água por um período de 24 horas antes do rompimento e, no estado em equilíbrio, em que foram colocadas por sete dias em ambiente com temperatura (23±5) ºC e umidade relativa (50±10) % controladas, sendo posteriormente rompidas. Os resultados obtidos permitiram classificar as placas como A (uso interno) e B (uso interno e externo), segundo a norma :2007. Figura 1: Resistência à tração na flexão. Fonte: o autor. PERMEABILIDADE No ensaio de permeabilidade após 24 horas de contato da placa com água não foi verificado a presença de manchas ou vazamentos na parte inferior das placas. Na Fig. 2 é mostrada a face inferior dos corpos de provas após o ensaio. 1590

5 Figura 2. Face inferior das placas. Fonte: o autor. Pelo resultado obtido é possível verificar que a incorporação do resíduo foi satisfatória para o desempenho da placa, tornando-a impermeável. CONCLUSÕES Os resultados obtidos permitiram concluir que o desempenho das placas produzidas incorporando o resíduo de lã de vidro atendem aos requisitos da norma, sendo classificados como A e B no que se refere à resistência à flexão, de categoria 3 e 2 (respectivamente) e impermeáveis, podendo ser usadas tanto interna quanto externamente. AGRADECIMENTOS Ao IFES, pelo espaço para realização da pesquisa. À FAPES, pelo financiamento da bolsa de mestrado. À REVERTEC Manufatura Reversa LTDA-ME pelo apoio financeiro. À VALE S.A. pelo fornecimento do resíduo. À CONCREVIT pela doação do hiperplastificante. REFERÊNCIAS 1 LUCAS, D; BENATTI, C, T. Utilização de resíduos industriais para a produção de artefatos cimentícios e argilosos empregados na construção civil. Revista em 1591

6 Agronegócio e Meio Ambiente, volume 1, nº 3, p , set/dez ISSN CRUZ, A.A.F. Estudo sobre a utilização do resíduo da queima da biomassa em argamassas p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais). Universidade do Estado de Santa Catarina. Joinville, Santa Catarina. 3 EVANGELISTA, N. Estudo da utilização dos resíduos industriais de lã cerâmica e lã de vidro em argamassas e concreto p. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) Universidade Federal de Ouro Preto. 4 MORAIS, C.A.M; KIELING, A.G; CAETANO, M.O; GOMES, L.P. Life cycle analysis (LCA) for the incorporation of rice husk ash in mortar coating. Resources, Conservation and Recycling. N BORGES, P.R. Utilização de resíduos de lã de vidro em fabricação de concreto p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto. 6 EURIMA. European Insulation Manufactures Association. Disponível em: < Acesso em 19/01/ KARAMANOS, A., HADIARAKOU, S., PAPADOPOULOS, A.M. The impact of temperature and moisture on the thermal performance of stone wool. Energy and Building. v CRASTO, R. C. M. Arquitetura e tecnologia em sistemas construtivos industrializados: Light Steel Framing p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). UFOP. Ouro Preto, PARADELA, M.L.S.; GÁLVEZ, V.S. Comportamiento a tracción de cementos reforzados com fibras de vidrio. Informes de la construcción. Vol. 43. N PERUZZI, A.P. Comportamento das Fibras de Vidro Convencionais em Matriz de Cimento Portland Modificada com Látex e Adição de Sílica Ativa p. Dissertação (Mestrado em Arquitetura). Universidade de São Paulo. São Carlos ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) NBR : Placa plana cimentícia sem amianto Requisitos e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, p. 1592

7 INCORPORATION OF WASTE GLASS WOOL FOR PRODUCTION OF PLATES CEMENTITIOUS ABSTRACT The construction industry is an industry with potential to absorb a wide variety of solid waste, both for the production of Portland cement as for incorporation or partial replacement of the aggregate in mortar and concrete. From this point of view, the work aims to incorporate the waste milled glass mortar replacing the thin portion of the sand in the ratio of 20% for the production of cement board. Testing of tensile strength in bending and permeability according to NBR :2007. It is hoped that this study produce a competitive material in the market and give value to the residue of glass wool disposed in landfill. Keywords: Waste; Waste Glass wool; Cementitious board. 1593