APRIMORAMENTO TECNOLÓGICO DE HABITAÇÕES POPULARES CONSTRUÍDAS COM MATERIAIS ALTERNATIVOS

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1 V-Rodríguez-Brasil-2 APRIMORAMENTO TECNOLÓGICO DE HABITAÇÕES POPULARES CONSTRUÍDAS COM MATERIAIS ALTERNATIVOS Adriane Lawisch Rodríguez Doutora em Engenharia/TU-Berlim, Professora do Departamento de Engenharia, Arquitetura e Ciências Agrárias, Universidade de Santa Cruz do Sul UNISC / Rio Grande do Sul - Brasil. Diosnel Antonio Rodríguez Lopez Doutor em Engenharia/TU-Berlim, Professor do Departamento de Engenharia, Arquitetura e Ciências Agrárias, Universidade de Santa Cruz do Sul UNISC / /Rio Grande do Sul - Brasil. Cláudia Mendes Mählmann Doutoranda em Engenharia, Programa de Pós-Graduação em Materiais -UFRGS, Professora do Departamento de Química e Física, Universidade de Santa Cruz do Sul UNISC/Rio Grande do Sul - Brasil. Liane Mählmann Kipper (1) Doutora em Engenharia, Universidade Federal de Santa Catarina, Professora do Departamento de Química e Física, Universidade de Santa Cruz do Sul UNISC//Rio Grande do Sul Brasil. Luciano Dornelles Doutor em Química. Professor(a) do Departamento de Química e Física, Universidade de Santa Cruz do Sul-UNISC/Rio Grande do Sul Brasil. Marquion José Vaz (BIC/FINEP) Acadêmicos do Curso de Engenharia Ambiental, Universidade de Santa Cruz do Sul - UNISC/Rio Grande do Sul - Brasil. Endereço (1): Avenida Independência, 2293, Caixa Postal 188 Universidade de Santa Cruz do Sul Bairro Universitário Santa Cruz do Sul RS BRASIL - CEP RS Telefones: (01451) (01451) Fax: (01451) E mail: liane@unisc.br RESUMO O presente trabalho busca desenvolver unidades habitacionais de custo reduzido, voltadas a atender famílias menos favorecidas, demonstrando assim a importância de se usar processos ecoeficientes que reduzam o custo final de uma obra. Para atingir os objetivos deste trabalho foram construídas placas de concreto com borracha pós-consumo tratadas com H 2 SO 4 e NaOH como material agregado. Testes químicos foram realizados para estudar o efeito da hidrofilicidade da borracha sobre a compatibilização com pasta de cimento, e avaliar a mobilidade de compostos químicos orgânicos e inorgânicos a partir das placas produzidas. A utilização de resíduo de pneu confere leveza ao compósito, propiciando manejo mais adequado, montagem mais rápida e segura e, ao mesmo tempo colabora na preservação do meio ambiente, pois dá um destino correto aos pneus usados que são depositados nos lixões. Palavras-chave: construções populares, resíduos sólidos, compósitos

2 INTRODUÇÃO Consciente da importância de se usar tecnologias alternativas que reduzam o custo final der uma obra, e de se trabalhar de forma global as questões sociais, de cidadania e a preservação do meio ambiente, que o projeto proposto busca atender, de forma econômica e criativa, o problema da habitação nas camadas de baixa renda, utilizando resíduos de pneus velhos como matéria prima na confecção das placas. A utilização de resíduo de pneu, na construção de casas populares proporciona uma finalidade nobre a um produto causador de preocupação ambiental à sociedade moderna. O resíduo de pneu misturado ao cimento e areia na construção de uma habitação é considerado um sistema construtivo inovador, de execução rápida e fácil e, principalmente que se utiliza os pneus velhos descartados, os quais, de certo modo, agridem o meio ambiente, acumulando em rios, terrenos baldios e áreas desocupadas. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O Brasil produz cerca de 45 milhões de pneus por ano, quase um terço disso é exportado para 85 países e o restante roda nos veículos nacionais. Apesar do alto índice de recauchutagem no País, que prolonga a vida dos pneus em 40%, a maior parte deles, já desgastada pelo uso, acaba parando nos lixões, na beira de rios e estradas, e até no quintal das casas, onde acumulam água que atrai insetos transmissores de doenças. Os pneus e câmaras de ar consomem cerca de 70% da produção nacional de borracha e sua reciclagem é capaz de devolver ao processo produtivo um insumo regenerado por menos da metade do custo da borracha natural ou sintética. Além disso, economiza energia e petróleo usado como matéria-prima virgem para obtenção da borracha. A destinação dos resíduos de borracha é um problema, sendo que sua degradação é muito lenta, acarretando assim uma difícil disposição em aterros sanitários e lixões. A borracha pode ser empregada na construção civil como isolante estrutural, impedindo a propagação de tensões, pois apresenta uma capacidade de absorver energia vezes maior que os metais. (SEGRE, 1999). As verificações feitas relativas às propriedades do concreto com borracha, segundo Topçu (1994), mostraram que os resultados dos ensaios indicaram uma redução nas propriedades mecânicas do compósito, sendo que o uso de borracha de maior granulometria diminui a resistência mecânica, quando comparados a um concreto usando granulometria menor de borracha. A adição da borracha de pneu na formação do compósito demonstrou que o mesmo apresenta um comportamento elástico, dando assim maior resistência a impactos. De acordo com a resolução CONAMA n 258 de 28 de agosto de 1999 e no usa das atribuições que lhe são conferidas pela Lei n 6.938/81, regulamentada pelo Decreto n /90 determina que os fabricantes e importadores de pneus dêem destinação ambientalmente adequada e segura aos pneumáticos inservíveis. No seu Artigo 3, Parágrafo IV defini a data de início do cumprimento da resolução como sendo a partir de 10 de janeiro de 2005: a) para cada quatro pneus novos fabricados no País ou pneus novos importados, inclusive aqueles que acompanham os veículos importados, as empresas fabricantes e as importadoras deverão dar destinação final a cinco pneus inservíveis; b) para cada três pneus reformados importados, de qualquer tipo, as empresas importadoras deverão dar destinação final a quatro pneus inservíveis. O objetivo deste trabalho é estudar o reaproveitamento dos pneus descartados na construção de unidades habitacionais de custo reduzido, voltado a atender famílias menos favorecidas que ocupam lugares inadequados.

3 MATERIAIS E MÉTODOS Os ensaios realizados para analisar o comportamento do resíduo de pneu como agregado no compósito contendo cimento e areia, foram realizados tendo como referência, as normas brasileiras da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).Primeiramente a borracha foi submetida ao ensaio de granulometria com o objetivo de caracterizá-la, posteriormente foram realizados ensaios de caracterização da matéria prima, que compõe o traço do concreto das placas pré-moldadas, sendo realizados os testes para se verificar a melhor composição, utilizando diversas quantidades de cimento, areia, resíduo de borracha. Após a caracterização dos materiais, foram moldados traços de concreto para análise da resistência mecânica. Após a caracterização do traço, foi realizada a amostragem do concreto, para se obter uma amostra homogênea dos corpos de prova. Os ensaios de mobilidade dos compostos químicos foram realizados por meio de ensaios de lixiviação e solubilização de acordo com as NBR e NBR Com o objetivo de avaliar o efeito da hidrofilicidade da borracha sobre as características do concreto, amostras de borracha foram tratadas com soluções ácidas e alcalinas. Com as amostras tratadas, corpos-de-prova de concreto foram confeccionados e submetidos a ensaios mecânicos e ao teste de lixiviação e solubilidade. CARACTERIZAÇÃO DO TRAÇO Os corpos de prova foram confeccionados em formato circular, utilizando-se de uma forma com 10 cm de diâmetro, 20cm de altura, onde se realizarão os testes com 5 traços diferentes, sendo utilizado as proporções de cimento/areia e resíduo de borracha, conforme descrito abaixo: A 1:1:1/2 B 1:1:1 C 1:2:1/2 D 1:2:1 E - 1:2:2 TRATAMENTO SUPERFICIAL DA BORRACHA Com o objetivo de avaliar o efeito da hidrofilicidade da borracha sobre as características do concreto, amostras de borracha foram tratadas com soluções ácidas e alcalinas. Estes tratamentos têm por objetivo facilitar a aderência da borracha com a matriz do cimento. Com as amostras tratadas, corpos-de-prova de concreto foram confeccionados e submetidos a ensaios mecânicos, bem como os testes de lixiviação e solubilidade. Abaixo esta descrita a composição dos traços: 4X - traço contendo cimento/areia/resíduo de borracha tratada com Ácido Sulfúrico 1 Molar -1:2:1/2 4Y - traço contendo cimento/areia/resíduo de borracha tratada com Soda Cáustica 1 Molar -1:2:1/2 4Z - traço contendo cimento/areia/resíduo de borracha tratada com Soda Cáustica 2 Molar -1:2:1/2 4W - traço contendo cimento/areia/resíduo de borracha tratada com Soda Cáustica Saturada -1:2:1/2 Primeiramente a borracha triturada foi lavada superficialmente com água destilada, para se fazer um

4 controle interno, retirando as impurezas, sendo adicionado à solução aquosa de 1Molar de H 2 SO 4 e soluções aquosas 1M, 2M e saturada de Soda Caustica. A borracha foi misturada com as respectivas soluções e mantidas por aproximadamente 20 minutos. Após, se retirou o excesso da mistura e a borracha foi lavada com água destilada e seca ao ambiente. O resíduo de borracha após sua secagem foi adicionado, juntamente com cimento e areia, nas proporções descritas acima. Os corpos de prova confeccionados, são retirados do molde após 3 dias, e submersos na água para sua cura, sendo que aos 7 28 e 90 dias são realizados o teste de compressão axial. RESULTADOS E DISCUSSÕES Na figura 1 estão apresentados os resultados do teste de resistência a compressão dos corpos de prova de concreto com dosagem em volume de cimento, areia e resíduo de borracha dias 28 dias MPa ,67 8,57 10,98 12,73 8,6 7,08 10,61 12,72 5 3,13 3,17 0 1:1:1 1:1:0,5 1:2:1 1:2:0,5 1:2:2 Traço Figura 1 Teste de resistência a compressão aos 7 e 28 dias. O traço que apresentou resultado satisfatório no teste de compressão, obtendo uma resistência 10,61 MPaa aos 7 dias e 12,72 MPa aos 28 dias, foi o que continha dosagem em massa de cimento, areia e resíduo de borracha nas proporções de 1:2:1/2, sendo assim caracterizaremos esta amostra como 4C. TRATAMENTO SUPERFICIAL DA BORRACHA O tratamento superficial teve como objetivo aumentar a hidrofilicidade da superfície das partículas de borracha para compatibilizá-las com a matriz de cimento, utilizando-se de um método rápido e de baixo custo O estudo preliminar que apresentou o traço com melhor resultado no teste de compressão, contendo como massa de cimento, areia e resíduo de borracha nas proporções de 1 : 2 : 1/2, sendo que, a borracha sofreu a adição dos aditivos químicos. Os testes realizados nos corpos de prova aos 07 e 28 dias, demonstraram que os aditivos químicos aplicados na borracha modificarão a resistência do compósito, conforme o apresentado no quadro 1.

5 Quadro 1 - Referente ao teste de compressão axial aos 07 e 28 dias. AMOSTRA Resistência a ruptura (Mpa) 7 dias Resistência a ruptura (Mpa) 28 dias 4 C 1 10,759 12,745 4 C 2 10,479 12,707 4 X 1 13,369 14,197 4 X 2 11,994 15,674 4 Y 1 14,375 18,463 4 Y 2 13,611 15,814 4 Z 1 13,140 15,343 4 Z 2 13,306 15,700 4 W 1 11,307 13,471 4 W 2 12,020 14,197 O resultado demonstra que o traço contendo cimento/areia/resíduo de borracha tratada com Soda Caustica 1 Molar -1:2:1/2, apresentou a melhor resistência ao teste de compressão, pois a média aos 28 dias foi de 17,13 MPa. Se compararmos a amostra 4C e 4Y veremos a diferença de 3,47 Kgf, portanto a adição de Soda Cáustica na borracha, fez aumentar a hidrofilicidade da superfície das mesmas com a matriz de cimento. O teste de compressão axial realizado aos 90 dias, demonstrou uma elevação na resistência do compósito, sendo assim pode-se verificar a eficiência do tratamento com Soda Caustica 1 Molar. CONSIDERAÇÕES FINAIS A reciclagem de resíduos, através do desenvolvimento de tecnologias eficientes e seguras, que resultem em produtos com desempenho técnico adequado e que sejam economicamente competitivos nos diferentes mercados é um desafio de fundamental importância. A utilização do resíduo de borracha na formação do compósito possibilita um destino adequado ambientalmente além de beneficiar a construção de casas a baixo custo. Quanto ao novo material compósito, a borracha adicionada diminui porosidade do material, sendo importante também, o tratamento químico da borracha a modo de melhorar a interação da borracha com o concreto. AGRADECIMENTOS Agradecemos ao FINEP pelo apoio financeiro para a realização do projeto de pesquisa, ao PMT-VRP e a UNISC pelos apoios realizados.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS ABNT, R.J. NBR Resíduos Sólidos Classificação ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS ABNT, R.J. NBR Lixiviação de resíduos Procedimento ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS ABNT, R.J. NBR Solubilização de resíduos Procedimento ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS ABNT, R.J. NBR Amostragem de resíduos Procedimento SEGRE, N. C. (1999). Reutilização de Borracha de Pneus Usados como Adição em Pasta de Cimento. Tese (Doutorado em Química) Universidade Estadual de Campinas, São Paulo/SP. 6. SEGRE N., JOEKES I.. Use of tire rubber particles as addition to cement paste. Cement and Concrete Research 30, 2000, TOPÇU, I. B. (1994). The Properties of Rubberrized Concrete; acesso em: 6 de setembro de 2005.