ESTUDO DO USO DE RESÍDUO DE BORRACHA PROVENIENTE DA RECAUCHUTAGEM DE PNEUS EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO

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1 ESTUDO DO USO DE RESÍDUO DE BORRACHA PROVENIENTE DA RECAUCHUTAGEM DE PNEUS EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO Daniel Augusto Olivera Massolla (1) ; Marcela Rocha Tortureli de Sá (2) ; Raphael Martins do Valle (3) ; Pedro Kopschitz Xavier Bastos (4) (1) Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF. daniel.massolla@engenharia.ufjf.br (2) Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF. marcela.tortureli@engenharia.ufjf.br (3) Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF. raphael.valle@engenharia.ufjf.br (4) Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF. pedro.bastos@ufjf.edu.br Resumo Este artigo apresenta um estudo do uso de resíduo de borracha de pneu como componente de argamassa de revestimento. O resíduo, em forma de fibras alongadas, é proveniente do processo de recauchutagem, quando o pneu usado de automóvel é raspado para colagem de uma nova camada externa de rodagem. Foram estudadas argamassas de cimento e areia de britagem (proporção 1:7 em volume), com substituição parcial da areia pela borracha, nas porcentagens em massa 10%, 15% e 20% em relação ao volume original de areia ou 11%, 18% e 25% em relação ao volume total de resíduo e areia das misturas secas. No estado fresco foi analisada a influencia do resíduo na consistência e na densidade de massa das misturas. No estado endurecido, foram determinados a densidade de massa, o coeficiente de capilaridade, o módulo dinâmico de elasticidade por emissão de ondas ultrassônicas, a resistência de aderência das argamassas aplicadas sobre alvenaria de blocos cerâmicos e a absorção de água pelo método do cachimbo. Os resultados foram favoráveis ao uso do resíduo de borracha de pneu para argamassas de revestimento: com o aumento do teor de resíduo houve muito pouca influência sobre a relação água/cimento das misturas, diminuição dos valores de densidade, redução de capilaridade, diminuição do módulo de elasticidade, redução da absorção de água e pouca influência sobre a aderência das argamassas sobre a base. Palavras-chave: revestimento, argamassa, resíduo de pneu. Abstract This article presents a study of the use of waste tire rubber powder as partial replacement of sand in the composition of external rendering mortars. The residue is obtained from the processing of elongated fibers resulting from the retreading process, when used tires are shaved for bonding of a new outer layer. The studied material consisted of cement based mortars with cement/fine aggregate ratio of 1:7 in volume. Sand was partially replaced by the rubber powder at 11%, 18% and 25% by volume in relation to the total volume of waste and sand of the dry mix. In the fresh state it was analyzed the influence of the residue on consistency and mass density of the mixtures. In the hardened state, it was determined the mass density, coefficient of capillarity, the dynamic modulus of elasticity via the emission of ultrasonic waves and the bond strength of mortar applied on ceramic masonry blocks via pull-out tests and water absorption by rehearsal of the pipe. The obtained data indicated that the residue content had no harmful effects over the water/cement ratio, and resulted on a decrease of density and capillarity of the tested mixtures. Concerning the investigated mechanical characteristics, some reduction was observed on the module of elasticity, reduction of the water absorption with quite little influence over the bonding of mortar on the masonry wall, however above the minimum required by the standard. These preliminary 3253

2 XIV ENTAC - Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - 29 a 31 Outubro Juiz de Fora results encourage further studies concerning durability aspects of the material, in order to evaluate the adequacy of the analyzed mixtures as building materials. Keywords: rendering, mortar, rubber powder. 1. INTRODUÇÃO Os pneus de borracha trazem consigo um grande problema ambiental e, por vezes de saúde pública, por conta do descarte inadequado de peças inservíveis abandonadas em terrenos, rios e córregos. Somente no Brasil, a produção de pneus foi de 66,9 milhões de unidades em 2011, segundo a Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos (ANIP, 2012). Para deter esses impactos, além de incentivos a processos de reciclagem baseados em políticas públicas, são necessários investimentos em educação, conscientização e fiscalização. Em 1999, o Conama Conselho Nacional do Meio Ambiente - publicou a Resolução nº 258, que trata de regras para a destinação final ambientalmente adequada. Mas para as peças que ainda podem ser submetidas a processos de reforma, há alternativas como a recauchutagem e trituração. No primeiro caso, o pneu velho recebe novas camadas de borracha, de acordo com normas existentes (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2000), aumentando sua vida útil. No Brasil, este procedimento é bastante difundido. No caso de trituração, o material é descartado em aterros sanitários - pneus inteiros podem provocar escorregamentos e apresentam baixa compressibilidade e degradação muito lenta. Outras formas encontradas para destinação final de pneus inservíveis são na construção de recifes artificiais para criação de peixes, na construção de quebra-mares, em obras de contenções das margens de rios, como também na pavimentação asfáltica, utilizado como ligante, melhorando propriedades de resistência à formação de trincas por fadiga, com maior elasticidade. Na construção civil, diversos autores têm estudado o uso de borraha de pneu (pó ou raspa) em concretos e em argamassas (CANOVA et al., 2009; GARROS, M., 2007; GIACOBBE, 2008; PEDRO et al., 2012). 2. OBJETIVOS O presente trabalho tem por finalidade analisar, em argamassas de revestimentos, o uso do pó (ou raspa) de pneu proveniente do processo de recauchutagem, substituindo parcialmente o agregado miúdo. 3. MATERIAIS E ARGAMASSAS Foram usados cimento CP II E 32, areia proveniente de britagem de rocha Gnaisse e raspa de pneu de processo de recauchutagem. A raspa de pneu passou por um peneiramento inicial para a a presente pesquisa, em que foi aproveitada a parcela passante em peneira de abertura de malha 2 mm (Figura 1). As granulometrias da areia e da raspa de pneu são mostradas na Figura 2. Nota-se que a raspa tem formato alongado e não de partículas arredondadas. Figura 1 - Fotografias do processo de recauchutagem de pneus (raspagem e colagem de nova camada), raspa de pneu descartada e peneiramenrto inicial em peneira de malha 2 mm para a pesquisa. 3254

3 Figura 2 - Granulometrias - raspa de pneu e areia de britagem. Foi estudada a argamassa de revestimento de cimento e areia 1:7 em proporções de volume, com substitições parciais do agregado miúdo por borracha nos teores 10%, 15%, 20% (em relação ao volume de areia do traço 1:7), conforme mostra a Tabela 1, já com as proporções transformada para massa. Os teores escolhidos foram baseados no trabalho de Pedro (2012). Argamassas Cimento (kg) Raspa de pneu (kg) Areia de britagem fina (kg) Relação água/materiais secos Relação água/cimento Cimento:areia 1-9,19 0,17 1,72 Cimento: areia:10% pneu 1 0,22 8,27 0,17 1,72 Cimento:areia: 15% pneu 1 0,33 7,81 0,18 1,7 Cimento:areia:20% pneu 1 0,44 7,35 0,19 1,67 Tabela 1 - Composição das argamassas estudadas - proporções em massa. A relação água/materiais secos foi definida na mesa de abatimento ABNT, para a consitência 260 ± 5 mm. 4. ENSAIOS REALIZADOS Foram realizados ensaios em corpos-de-prova e em argamassa aplicada sobre parede (Figura 3) em laboratório para determinação das propriedades de acordo com a Tabela 2. Propriedade Tipo de corpos-de-prova Número de corpos-de-prova por argamassa Norma ABNT Densidade de massa no estado fresco Recipiente cilíndrico 3 NBR 13278:2005 Absorção de água por capilaridade e coeficiente de 3 NBR 15259: capilaridade 4 x 4 x 16 (cm) Módulo de elasticidade dinâmico (ultrassom) 6 NBR 15630: Resistência de aderência Argamassa sobre parede de 12 ensaios NBR 13528: Absorção de água alvenaria cerâmica, Método do cachimbo chapiscada (1:4), em L, 3 ensaios (ALMEIDA DIAS, L., dimensões em metros 1,00 x 1,20 (alt.) x 0,10 (esp.). 2003) 90 Tabela 2 - Ensaios em argamassas Idade (dias) 3255

4 Figura 3 - Parede de alvenaria construída e revestida em laboratório para ensaios de resistência de aderência e absorção de água. 5. RESULTADOS Propriedade Coeficiente de capilaridade Teor de ar incorporado Densidade de massa no estado fresco Módulo de elasticidade dinâmico Resistência de aderência Tendência, com o aumento do teor de raspa de pneu, sem comprometer o revestimento quanto a valores mínimos requeridos por norma ABNT. 6. CONCLUSÃO Absorção de água (cachimbo) Figura 2 Resultados e análise dos ensaios realizados., em comparação com a argamassa sem borracha. Resultados muito próximos para as argamassas com raspa de pneu. A adição da raspa de pneu mostrou-se uma alternativa tecnológica com bom potencial para argamassas de revestimento, considerando as propriedades e as condições estudadas, e que 3256

5 pode contribuir para a destinação de um resíduo que seria um passivo ambiental se simplesmente descartado. A substituição parcial da areia de britagem pelo pó de pneu resultou em diminuição da porosidade e da absorção de água, e reduziu o módulo de elasticidade dinâmico, o que pode contribuir para evitar fissuras geradas por retração. Resultado também importante foi o resistência de aderência que, mesmo com o valor reduzido em função da adição de borracha, manteve-se superior a 0,3 MPa, valor mínimo exigido para revestimento externo por norma brasileira. Os resultados obtidos despertam o interesse pela continuidade da pesquisa, principalmente quanto ao aspecto de durabilidade da borracha inserida numa matriz cimentícia. REFERÊNCIAS ALMEIDA DIAS, L. Avaliação da permeabilidade e da absorção de água de revestimentos de argamassa Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, Goiânia, ANIP. Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos. Disponível em Acessado em 4/6/2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, ABNT NBR NM 225:2000. Critérios mínimos de seleção de pneus para reforma e reparação - Inspeção e identificação...abnt NBR 13528:2010. Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Determinação da resistência de aderência à tração. Rio de Janeiro, NBR Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro, NBR 15259: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da absorção de água por capilaridade e do coeficiente de capilaridade. Rio de Janeiro, NBR 15630:2008 Versão Corrigida: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação do módulo de elasticidade dinâmico através da propagação de onda ultra-sônica. Rio de Janeiro, NBR NM Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, NBR NM 45 - Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, CANOVA, J.A. et al. Estudo comparativo entre dois tipos de argamassa de revestimento com adição de pó de borracha de pneus inservíveis. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassas, 8., Anais. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, Disponível em Acessado em 7/10/2012. GARROS, M. Composites cimentaires incorporant des granulats caoutchouc issus du broyage de pneus usagés : optimisacion de la composition et caractérisation. Tese (Doutorado). Université Paul Sabatier. Toulouse, GIACOBBE. Estudo do comportamento físico-mecânico do concreto de cimento Portland com adição de borracha de pneus. Dissertação (Mestrado em Egaenharia). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, ODA, S. Análise da viabilidade técnica da utilização do ligante asfalto-borracha em obras de pavimentação Tese (Doutorado). Escola de engenharia de São Carlos - USP. São Carlos, PEDRO, D. A. et al. Desempenho de argamassas com materiais finos provenientes da tritu-ração de pneus. In: Congresso Português de Argamassas e Etics, 4., 2012, Coimbra. Anais. Coimbra: Universidade de Coimbra, Disponível em: Acessado em 7/6/2012. AGRADECIMENTOS - Pedra Sul Mineração, Recauchutadora Juiz de Fora, PET/Civil UFJF, Profa. Dra. Michèle Farage. 3257