LUCAS FERREIRA E RAPHAEL ANÁLISE DO DESEMPENHO FÍSICO E MECÂNICO DE CONCRETOS COM A SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA AREIA PELO RESÍDUO DE BORRACHA DE PNEU

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LUCAS FERREIRA OLIVEIRA 
RAPHAEL OTÁVIO DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DO DESEMPENHO FÍSICO E MECÂNICO DE CONCRETOS COM A 
SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA AREIA PELO RESÍDUO DE BORRACHA DE PNEU 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PATOS DE MINAS 
2017 
 
 
LUCAS FERREIRA OLIVEIRA 
RAPHAEL OTÁVIO DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DO DESEMPENHO FÍSICO E MECÂNICO DE CONCRETOS COM A 
SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA AREIA PELO RESÍDUO DE BORRACHA DE PNEU 
 
 
 
 
 
 
Projeto de pesquisa realizado como requisito de 
avaliação parcial da disciplina de Trabalho de 
Conclusão de Curso II, do curso Engenharia 
Civil\UNIPAM, sob orientação da professora 
Me. Sheilla Pereira Vieira e co-orientação da 
professora Me. Marcelle Abrão de Carvalho. 
 
 
 
 
 
 
PATOS DE MINAS 
2017 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Gostaríamos primeiramente de agradecer a Deus, que fez com que tudo isso 
acontecesse, e nos deu forças para continuarmos persistentes em nossos objetivos no curso. 
Aos nossos pais que nos incentivaram a irmos mais longe e sempre nos apoiaram. 
Aos mestres da instituição que contribuíram para o nosso aprendizado e tiveram 
paciência conosco, principalmente a nossa orientadora Me. Sheilla Pereira Vieira e a co-
orientadora Me. Marcelle Abrão de Carvalho. 
Aos funcionários do Laboratório de Resistência dos Materiais, Maquetaria e 
Laboratório de Conforto Ambiental pela colaboração. 
E a todas as pessoas que de alguma forma contribuíram para realização deste 
projeto. 
 
 
 
RESUMO: Os segmentos industriais estão sendo estimulados a desenvolverem materiais 
alternativos e que são fabricados por intermédio de técnicas ambientalmente corretas, com este 
pensamento, foram feitas pesquisas para o uso da borracha do pneu como agregado no concreto, 
a fim de amenizar o impacto dos pneus inservíveis ao meio ambiente. Quando se trata da 
avaliação da adição de resíduos de borracha de pneus para a produção de materiais de 
construção, diversas abordagens são encontradas. O consumo de pneus triturados em vez dos 
materiais de construção convencionais apresentam as seguintes vantagens para as obras de 
engenharia: diminuição da densidade das peças, melhores características de drenagem e melhor 
isolação térmica e acústica. Embora as pesquisas demonstrem que o uso dos resíduos de pneus 
na fabricação de concretos apresentam bons resultados, foi constatado segundo alguns autores, 
estudados durante o desenvolvimento deste projeto, que há uma propensão de alteração de 
algumas características dos mesmos no estado fresco e no estado endurecido. A partir dessa 
diversidade, foi então, necessário realizar um estudo para a comprovação de tal fato. O objetivo 
geral do presente projeto foi analisar o comportamento do concreto com resíduos de borracha 
nas propriedades físicas e mecânicas, visando substituir o agregado miúdo pelo resíduo de 
borracha, a fim de se alcançar resultados que mostrassem a viabilidade técnica da utilização dos 
resíduos de borracha de pneu quando comparadas ao concreto convencional simples. Baseado 
nos estudos sobre o tema, os teores de substituição dos agregados miúdos naturais pelo resíduo 
de pneu nesse projeto foram de 0% (T0); 3 % (T3), 6%(T6) e 8%(T8) em volume, para se 
diferenciar das pesquisas já existentes. Para cada traço foram moldados corpos de prova em 
moldes cilíndricos e prismáticos, a fim de analisar sua resistência e para os testes de conforto 
ambiental, foram produzidas caixas vedadas de concreto pré-moldado, com o intuito de analisar 
o comportamento térmico e acústico. Depois dos testes realizados com os corpos de prova, foi 
possível verificar que o concreto com a inclusão do resíduo de pneu tem sua resistência reduzida 
conforme o aumento da porcentagem de borracha, porém, suas propriedades físicas tem-se uma 
melhora relevante conforme o aumento do mesmo. Conclui-se que apesar da perda de 
resistência do concreto com a adição do resíduo de borracha, ainda é viável a utilização do 
mesmo. A inclusão de pequenas quantidades do resíduo demostrou uma melhoria em suas 
propriedades mecânicas, além de uma redução significativa em relação ao seu desenvolvimento 
acústico e térmico. Sendo assim, o objetivo de mostrar a viabilidade do uso do resíduo de 
borracha como agregado no concreto foi atingido. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Concreto. Resíduos de Borracha. Propriedades Físicas. Propriedades 
Mecânicas. 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
 
(T0%): Traço sem substituição da areia pelo resíduo de borracha 
(T3%): Traço com 3% de substituição da areia pelo resíduo de borracha 
(T6%): Traço com 6% de substituição da areia pelo resíduo de borracha 
(T8%): Traço com 8% de substituição da areia pelo resíduo de borracha 
ABCP: Associação Brasileira de Cimento Portland 
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas 
ANIP: Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos 
cm: Centímetros 
cm³: Centímetros cúbicos 
CP II E-32: Cimento Portland composto com escória. 
CP II F-32: Cimento Portland composto com fíler 
CP III-40: Cimento Portland caracterizado por apresentar maior impermeabilidade 
CP V-ARI: Cimento Portland de alta resistência inicial 
CP-01: Corpo de prova 01 
CP-02: Corpo de prova 02 
CP-03: Corpo de prova 03 
dB: Decibéis 
dm³: Decímetros cúbicos 
DNER: Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 
Fcj: Resistência à compressão do concreto previsto 
Fck: Resistência característica do concreto 
g: Gramas 
h.: Horas 
hz: hertz 
Kg: Quilogramas 
L: Litros 
m: Metros 
m³: Metros cúbicos 
Me.: Mestre 
min.: Minutos 
mm: Milímetros 
Mpa: Unidade de medida da resistência característica do concreto 
 
 
NBR: Norma Brasileira 
ºC: Graus Celsius 
p.: Página 
RECICLANIP: Programa Nacional de Arrecadação e Coleta de Pneus Inservíveis 
UNIPAM: Centro Universitário de Patos de Minas 
W: Fluxo de Calor 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 1 - Estrutura do pneu de borracha .............................................................................................. 20 
Figura 2 - Relação água/cimento. .......................................................................................................... 35 
Figura 3 - Fluxograma dos procedimentos experimentais .................................................................... 39 
Figura 4 - Peneiramento dos agregados (a) agregados após peneiramento (b) ..................................... 44 
Figura 5 - Recipiente cheio após nivelamento do agregado .................................................................. 46 
Figura 6 - Ensaio massa especifica do agregado miúdo ........................................................................ 48 
Figura 7 - Agregado após submersão de 24h (a) pesagem do agregado (b) .......................................... 50 
Figura 8 - Abatimento de cone do concreto .......................................................................................... 52 
Figura 9 - Moldagem dos corpos de prova cilíndrico (a) corpos de prova prismáticos (b) ................... 53 
Figura 10 - Execução do ensaio de resistência à compressão. .............................................................. 54 
Figura 11 - Execução do ensaio de resistência a tração por compressão diametral .............................. 55 
Figura 12 - Execução do ensaio de resistência a tração na flexão ......................................................... 55 
Figura 13 - Dimensões caixa de concreto pré-moldada (cm) ................................................................56 
Figura 14 - Medição de ruídos utilizando o celular ............................................................................... 57 
Figura 15 - Medição do ruído utilizando o pêndulo .............................................................................. 58 
Figura 16 - Medição de ruído em local ambiente .................................................................................. 58 
Figura 17 - Medição com o termômetro infravermelho (a) medição com Termo-Higro-Anemômetro-
Luximetro Digital Portátil (b) ............................................................................................................... 60 
Figura 18 - Aparência dos corpos de prova após 28 dias de cura ......................................................... 62 
Figura 19 – Corpo de prova após rompimento (a) fissuração do corpo de prova (b) ............................ 65 
Figura 20 - Rompimento do corpo de prova por compressão diametral ............................................... 67 
Figura 21 - Rompimento da viga por tração na flexão .......................................................................... 69 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
 
Gráfico 1 - Resultados ensaio de compressão axial .............................................................................. 64 
Gráfico 2 - Resultados do ensaio de compressão diametral .................................................................. 66 
Gráfico 3 - Tração na flexão (28 dias) .................................................................................................. 68 
Gráfico 4 - Temperatura Ambiente no recinto (anemômetro) ............................................................... 72 
Gráfico 5 - Teste com a temperatura d'água no recinto ......................................................................... 73 
 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1 - Consumo de água aproximado ............................................................................................ 36 
Quadro 2 - Volume compactado seco de agregado graúdo por metro cúbico de concreto ................... 37 
Quadro 3 - Conjunto de peneiras com as aberturas sucessivas ............................................................. 43 
Quadro 4 - Massas mínimas para o ensaio proporcional à dimensão máxima do agregado ................. 43 
Quadro 5 - Resultados granulometria agregado miúdo ......................................................................... 44 
Quadro 6 - Resultados granulometria agregado graúdo ........................................................................ 45 
Quadro 7 - Resultados massa unitária solta do agregado miúdo ........................................................... 46 
Quadro 8 - Resultados massa unitária solta do agregado graúdo .......................................................... 46 
Quadro 9 - Resultados massa unitária compacta do agregado miúdo ................................................... 47 
Quadro 10 - Resultados massa unitária compacta do agregado graúdo ................................................ 47 
Quadro 11 - Resultado massa especifica agregado miúdo .................................................................... 48 
Quadro 12 - Massas mínimas das amostras para ensaio ....................................................................... 49 
Quadro 13 - Resultado massa especifica agregado graúdo ................................................................... 50 
Quadro 14 - Volume dos materiais encontrado para cada traço. ........................................................... 62 
Quadro 15 - Resultados do ensaio de compressão axial com 7 dias ..................................................... 63 
Quadro 16 - Resultados do ensaio de compressão axial com 28 dias ................................................... 63 
Quadro 17 - Resultados do ensaio de compressão diametral com 7 dias .............................................. 66 
Quadro 18 - Resultados do ensaio de compressão diametral com 28 dias ............................................ 66 
Quadro 19 – Resultados do ensaio de tração na flexão ......................................................................... 68 
Quadro 20 - Resultados ensaio acústico ................................................................................................ 70 
Quadro 21 - Redução do acústico em relação ao som ambiente ........................................................... 70 
Quadro 22 - Redução do ensaio acústico em relação ao concreto convencional .................................. 71 
Quadro 23 - Temperatura exterior do protótipo .................................................................................... 74 
Quadro 24 - Temperatura interior do protótipo ..................................................................................... 74 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 14 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...................................................................................... 16 
2.1 RESÍDUOS SÓLIDOS E MEIO AMBIENTE .................................................................. 16 
2.1.1 Descarte de pneus ............................................................................................................ 17 
2.1.2 Reciclagem dos pneus ..................................................................................................... 17 
2.1.3 Legislação ........................................................................................................................ 18 
2.2 PNEU .................................................................................................................................. 19 
2.2.1 Definição ......................................................................................................................... 19 
2.2.2 Composição do pneu ....................................................................................................... 20 
2.2.3 Borracha de pneu ............................................................................................................. 21 
2.2.4 Recuperação da borracha de pneu ................................................................................... 22 
2.2.5 Borracha de pneu como agregado ................................................................................... 22 
2.3 CONCRETO ....................................................................................................................... 23 
2.3.1 Definição ......................................................................................................................... 23 
2.3.2 Materiais .......................................................................................................................... 24 
2.3.2.1 Cimento Portland .......................................................................................................... 24 
2.3.2.2 Agregados ..................................................................................................................... 25 
2.3.1.3 Água .............................................................................................................................. 26 
2.3.3 Propriedades mecânicas do concreto .............................................................................. 26 
2.3.3.1 Resistência a compressão ............................................................................................. 26 
2.3.3.2 Resistência a tração a compressão diametral .............................................................. 26 
2.3.3.3 Resistência a tração na flexão ...................................................................................... 27 
2.4 CONFORTO AMBIENTAL.............................................................................................. 27 
2.4.1 Características acústicas .................................................................................................. 27 
2.4.1.1 Som ou Ruído ................................................................................................................ 28 
2.4.1.2 Normas acerca do conforto acústico ............................................................................ 28 
2.4.1.3 Medições ....................................................................................................................... 29 
2.4.2 Características térmicas ................................................................................................... 29 
2.4.2.1 Temperatura ................................................................................................................. 29 
2.4.2.1 Medições ....................................................................................................................... 30 
2.4.2.1 Condutividade Térmica ................................................................................................ 30 
 
 
2.5 CONCRETO COM A ADIÇÃO DE BORRACHA DE PNEU ......................................... 31 
2.6 RESULTADOS DO CONCRETO COM A ADIÇÃO DE BORRACHA DE PNEU ...... 32 
2.6.2 Resistência a tração por compressão diametral ............................................................... 33 
2.6.3 Resistência a tração na flexão .......................................................................................... 33 
2.6.4 Comportamento Térmico e Acústico ............................................................................... 34 
2.7 MÉTODO DE DOSAGEM DE CONCRETO DA ABCP-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE CIMENTO PORTLAND ................................................................................................... 34 
2.7.1 Fixação da relação água/cimento (a/c) ............................................................................ 35 
2.7.2 Estimativa do consumo de água do concreto................................................................... 35 
2.7.3 Estimativa do consumo de cimento ................................................................................. 36 
7.2.4 Estimativa do consumo de agregados .............................................................................. 37 
7.2.5 Apresentação do traço de Concreto ................................................................................. 38 
3 METODOLOGIA ................................................................................................................ 39 
3.1 MATERIAIS ...................................................................................................................... 40 
3.1.1 Cimento ........................................................................................................................... 40 
3.1.2 Agregado miúdo .............................................................................................................. 40 
3.1.2.1 Areia ............................................................................................................................. 40 
3.1.2.2 Resíduos de borracha de pneu...................................................................................... 40 
3.1.3 Agregado graúdo ............................................................................................................. 40 
3.1.4 Água ................................................................................................................................ 40 
3.2 MÉTODOS ......................................................................................................................... 41 
3.2.1 Características dos materiais ........................................................................................... 41 
3.2.1.1 Cimento ......................................................................................................................... 41 
3.2.1.2 Agregados ..................................................................................................................... 41 
3.2.2 Procedimentos ................................................................................................................. 42 
3.2.2.1 Determinação da composição granulométrica ............................................................ 42 
3.2.2.2 Determinação da massa unitária ................................................................................. 45 
3.2.2.3 Determinação da massa específica .............................................................................. 48 
3.2.3 Relação água cimento ...................................................................................................... 51 
3.2.4 Determinação do consumo de água ................................................................................. 51 
3.2.5 Determinação do consumo de cimento ............................................................................ 51 
3.2.6 Determinação do consumo de agregados ........................................................................ 51 
3.2.7 Apresentação do traço de Concreto ................................................................................. 52 
3.2.8 Caracterização das propriedades dos concretos no estado fresco.................................... 52 
 
 
3.2.9 Preparação dos corpos de prova ...................................................................................... 52 
3.2.10 Ensaio de resistência a compressão dos corpos de prova .............................................. 53 
3.2.12 Ensaio de resistência a tração na flexão dos corpos de prova ....................................... 55 
3.3 MÉTODOS PARA MEDIÇÃO DO CONFORTO AMBIENTAL .................................... 56 
3.3.1 Desempenho acústico ...................................................................................................... 56 
3.3.1.1 Equipamento utilizado na medição .............................................................................. 56 
3.3.2 Desempenho Térmico ...................................................................................................... 59 
3.3.2.1 Equipamento utilizado na medição .............................................................................. 59 
3.3.2.2 Procedimentos de medição ........................................................................................... 59 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................................... 61 
4.1 DOSAGEM DO CONCRETO E MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA ................. 61 
4.2 ENSAIOS DE RESISTÊNCIA DO CONCRETO ............................................................. 63 
4.2.1 Ensaio compressão axial .................................................................................................. 63 
4.2.1 Ensaio compressão diametral .......................................................................................... 65 
4.2.3 Ensaio tração na flexão .................................................................................................... 68 
4.3 ENSAIOS DE CONFORTO AMBIENTAL ...................................................................... 69 
4.3.1 Ensaios acústico ............................................................................................................... 70 
4.3.2 Ensaios térmicos .............................................................................................................. 72 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 76 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 7814 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Os segmentos industriais estão sendo estimulados a desenvolverem materiais 
alternativos e que são fabricados por intermédio de técnicas ambientalmente corretas. A 
utilização dos resíduos na composição de novos materiais é uma tendência geral e vem 
progredindo em todos os ramos das atividades econômicas. Em consequência a essa 
necessidade, os engenheiros civis têm experimentado e elaborado várias aplicações para o 
aproveitamento dos resíduos como adição no concreto, alguns exemplos são: carpetes, resinas 
de polietileno tereftalato (PET é o melhor e mais resistente plástico para fabricação de garrafas), 
resíduos de serragem de mármore e granito, pó de bagaço de cana de açúcar, pó de casca de 
arroz e resíduos de pneu, que foi adotado como base de estudo dessa pesquisa. 
(BOAVENTURA, 2011; SILVA, 2013). 
 Dados da ANIP (2013) (Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos), 
mostram que, no Brasil, pelo menos 450 mil toneladas de pneus são descartadas por ano. Desses 
pneus, os que não são descartados de maneira ecologicamente correto são dispostos em lugares 
impróprios, a exemplo de: lixões, estradas, cursos d’água e terrenos baldios. Desta maneira 
estes resíduos tornam-se potencialmente maléficos à saúde pública e ao meio ambiente. (ANIP, 
2013; GIACOBBE e FIGUEIREDO, 2008). 
Para amenizar o impacto dos pneus inservíveis ao meio ambiente, foram feitas 
pesquisas para o uso da borracha do pneu como agregado no concreto. A atribuição de 
reciclador, realizado pelo concreto, assegura não somente um destino seguro para subprodutos 
poluidores, mas também uma economia da energia usada nos processos de fabricação e o 
crescimento da vida útil das fontes naturais de matéria-prima. (FREITAS, 2007). 
Estas pesquisas mostram a viabilidade da aplicação do produto em materiais 
cimentícios. As utilizações de pneus triturados na substituição dos materiais de construções 
convencionais apresentam as seguintes vantagens para as obras de engenharia: a pasta de 
cimento resulta num composto resistente à abrasão e à flexão; redução da densidade das peças; 
melhores características de drenagem; melhor isolamento térmico e acústico e, além disso, 
obtiveram-se resultados satisfatórios quanto à absorção de água por capilaridade e resistência 
mecânica. (MENEGUINI e PAULON, 2003; SANTOS, 2005; KAMIMURA, 2002). 
No entanto pode-se notar que a quantidade de ar incorporado ao concreto aumentou 
com a adição do resíduo de borracha. Essa adição diminui o peso específico e contribui para a 
redução de resistência do concreto. A resistência à compressão é diminuída de acordo com o 
aumento da quantidade de resíduo adicionado sendo que, quanto maior a granulometria, maior 
15 
 
 
é a redução. As características mecânicas à tração, mostram perdas pequenas de resistência em 
relação aquelas observadas para a resistência à compressão, havendo até um aumento do 
desempenho na tração por compressão diametral. (COPETT, 2016; ALBUQUERQUE, 2009; 
VERZEGNASSI et al, 2012). 
 A definição do tema se deu devido à grande disponibilidade de pneus inservíveis 
descartados no decorrer dos anos, os pneus inservíveis são pneus cuja vida útil terminou e que 
precisam ser descartados em um ambiente correto de modo que não cause o desequilíbrio 
ecológico e ambiental. Acredita-se na viabilidade do uso desse resíduo na construção civil, para 
a produção de produtos comercializáveis. A borracha reciclada apresenta características 
técnicas que podem ser interessantes na aplicação como agregado ao concreto. (GOMES, 
2007). 
O objetivo geral do presente projeto foi analisar o comportamento do concreto com 
resíduos de borracha nas propriedades físicas e mecânicas, visando substituir o agregado miúdo 
pelo resíduo de borracha. Os níveis de adição que foram avaliados são de 0%, 3%, 6% e 8%. 
Foram realizadas análises da resistência a compressão axial, diametral e tração na flexão. Além 
da avaliação do desempenho acústico e térmico. A fim de se alcançar um resultado que 
mostrasse a viabilidade técnica da utilização dos resíduos de borracha de pneu quando 
comparadas ao concreto convencional simples. 
Para atingir o objetivo geral, os objetivos específicos foram: a produção de caixas 
vedadas de concreto pré-moldado com a substituição do agregado miúdo pelo resíduo de pneu, 
para análise do seu desempenho acústico e térmico no Laboratório de Conforto Ambiental do 
UNIPAM através da análise experimental. A produção de corpo de prova de concreto, para a 
análise de resistência à tração e à compressão, das amostras no Laboratório de Tecnologia dos 
Materiais de Construção do UNIPAM, com idades de rompimento aos 07 e 28 dias. 
 
 
16 
 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
2.1 RESÍDUOS SÓLIDOS E MEIO AMBIENTE 
 
Lixo é essencialmente todo e qualquer resíduo sólido derivado das atividades 
humanas. Possuímos como conceito de resíduo algo que seu proprietário não mais quer, em um 
dado instante e em determinado local, e que não possui um valor de mercado. (SANTANA, 
2007). 
A Lei nº 12.305, de 02 de agosto de 2010, define os resíduos sólidos com as 
seguintes classificações: resíduos domiciliares, resíduos de higienização urbana, resíduos 
sólidos urbanos, resíduos de estabelecimentos comerciais e prestadores de serviços, resíduos 
dos serviços públicos de saneamento básico, resíduos industriais, resíduos de serviços de saúde, 
resíduos da construção civil, resíduos agrossilvopastoris (gerados nas atividades agropecuárias 
e silviculturais), resíduos de serviços de transportes, resíduos de mineração. (SINIR – 
SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÕES SOBRE A GESTÃO DE RESÍDUOS 
SOLIDOS, [2017]). 
Na maior parte das cidades brasileiras, o lixo é descartado de maneira irregular em 
lixões ou terrenos vazios, podendo provocar degradação ambiental. Porém, a destinação final 
dos resíduos sólidos não é o único problema que envolve os resíduos, a falta de conscientização 
dos cidadãos perante as complicações referentes aos resíduos é o ponto de maior importância a 
ser aperfeiçoado pelos agentes públicos. (LOPES, 2003). 
De acordo com Lopes (2006), o problema do descarte de resíduos está ganhando 
um aspecto perigoso por razão da alteração no perfil dos mesmos. Na metade do século passado, 
o descarte do lixo era dominantemente de matéria orgânica e de sobras de alimentos. Com o 
avanço da tecnologia, materiais como plásticos, isopores, pilhas, baterias de telefone celular, 
lâmpadas e especialmente os pneus inservíveis são cada vez mais frequentes no descarte de 
lixos. 
De acordo com a ANIP (2013) (Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos), 
os pneus inservíveis descartados de maneira errada contribuem para entupimentos de redes de 
esgoto e enchentes, contaminação de rios e ocupam um amplo volume nos aterros sanitários, 
além de ser foco para a reprodução do mosquito da dengue. Caso os pneus inservíveis sejam 
queimados, geram poluição atmosférica. 
 
 
17 
 
 
2.1.1 Descarte de pneus 
 
De acordo com Trigo et al, (2008) foram fabricados no ano de 2015 em todo o 
mundo, pouco mais de 14 milhões de toneladas de pneus. Isto representa mais ou menos 3 
bilhões de unidades, sendo que uma tonelada de pneus equivale mais ou menos 200 pneus 
inservíveis. Do total de pneus inservíveis gerados no Brasil, somente 26,5% são destinados de 
maneira ambientalmente correta. 
 Baseado nas pesquisas desenvolvidas por Giacobbe e Figueiredo (2008), os pneus 
que não são descartados de forma ecologicamente correta são dispostos em lugares impróprios 
tornando-se prejudiciais ao meio ambiente. 
O resíduo de pneu apresenta um demorado processo de decomposição, carecendo 
de enormes áreas para armazenagemdos mesmos. No momento em que o descarte é realizado 
de maneira errada, um pneu pode levar até 600 anos para se decompor completamente na 
natureza. (GIACOBBE E FIGUEIREDO, 2008). 
 
2.1.2 Reciclagem dos pneus 
 
A consolidação da reciclagem na construção civil como um recurso sustentável é 
devido ao aumento dos riscos de impactos ambientais e a diminuição de custos para fabricação 
no setor. A atribuição de reciclador, realizado pelo concreto, assegura não apenas uma 
destinação correta para subprodutos poluidores, mas também uma economia da energia usada 
nos processos de fabricação e o crescimento da vida útil das fontes naturais de matéria-prima. 
(FREITAS, 2007). 
A ANIP, em associação com os principais fabricantes de pneumáticos do Brasil, 
criaram o Programa Nacional de Arrecadação e Coleta de Pneus Inservíveis e a Reciclanip. A 
Reciclanip é encarregada por gerenciar o processo de arrecadação e destinação dos pneus 
usados a fim de assegurar a captação dos pneus através da participação de todos os elos da 
cadeia produtiva. A partir de então já foram coletadas mais de 700 mil toneladas de pneus 
usados nos ecopontos instalados pela Reciclanip em 21 estados do país. Portanto, a entidade é 
considerada uma das principais iniciativas da indústria brasileira no seguimento da reciclagem. 
(ANIP, 2007) 
 Os pneus inservíveis são reaproveitados em várias atividades comerciais e 
industriais em todo o mundo. No Brasil, as formas de descarte são regulamentadas pelo IBAMA 
(Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis) e geralmente são 
18 
 
 
nas indústrias cimenteiras, na fabricação de artefatos de borrachas e na indústria da construção 
civil (RECICLANIP, 2011). 
 As aplicações mais comuns na engenharia civil de acordo com Freitas (2007), 
incluem: aterro em estradas; estabilizadores de encostas; controle de erosão, diques, barragens; 
isolante térmico e acústico; drenagem em aterro sanitário; aditivos para pavimentos asfálticos 
e concreto. 
De acordo com Kamimura (2002), o uso de resíduos de pneus como material de 
construção é uma forma de diferenciar e elevar a oferta de materiais de construção, viabilizando 
as reduções de preço que gera vantagens sociais adicionais por meio da política habitacional. A 
autora também afirma que, este cenário pode ser favorecido pela adoção de medidas de estímulo 
específicas para a fabricação de habitações de baixa renda, com o objetivo de solucionar a 
dificuldade de carência habitacional. 
 
2.1.3 Legislação 
 
A Resolução nº 416/2009 (p. 64-65) do CONAMA (Conselho Nacional do Meio 
Ambiente), dispõe sobre a prevenção à degradação ambiental causada por pneus inservíveis e 
sua destinação ambientalmente adequada, e dá outras providências: 
 
O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA, no uso das 
atribuições que lhe são conferidas pelo art. 8o, inciso VII, da Lei no 6.938, de 
31 de agosto de 1981, e tendo em vista o disposto em seu Regimento Interno, 
e: 
 Considerando a necessidade de disciplinar o gerenciamento dos pneus 
inservíveis; 
 Considerando que os pneus dispostos inadequadamente constituem 
passivo ambiental, que podem resultar em sério risco ao meio ambiente e à 
saúde pública; 
 Considerando a necessidade de assegurar que esse passivo seja 
destinado o mais próximo possível de seu local de geração, de forma 
ambientalmente adequada e segura; 
 Considerando que a importação de pneumáticos usados é proibida pelas 
Resoluções nos 23, de 12 de dezembro de 1996, e 235, de 7 de janeiro de 1998, 
do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA; 
 Considerando que os pneus usados devem ser preferencialmente 
reutilizados, reformados e reciclados antes de sua destinação final adequada; 
 Considerando ainda o disposto no art. 4o e no anexo 10-C da Resolução 
CONAMA no 23, de 1996, com a redação dada pela Resolução CONAMA no 
235, de 7 de janeiro de 1998; 
 Considerando que o art. 70 do Decreto no 6.514, de 22 de julho 2008, 
impõe pena de multa por unidade de pneu usado ou reformado importado; 
19 
 
 
 Considerando que a liberdade do comércio internacional e de 
importação de matéria-prima não deve representar mecanismo de 
transferência de passivos ambientais de um país para outro, resolve: 
 Art. 1o Os fabricantes e os importadores de pneus novos, com peso 
unitário superior a 2,0 kg (dois quilos), ficam obrigados a coletar e dar 
destinação adequada aos pneus inservíveis existentes no território nacional, na 
proporção definida nesta Resolução. 
 § 1o Os distribuidores, os revendedores, os destinadores, os 
consumidores finais de pneus e o Poder Público deverão, em articulação com 
os fabricantes e importadores, implementar os procedimentos para a coleta 
dos pneus inservíveis existentes no País, previstos nesta Resolução. 
 
Os pneus dispostos inadequadamente causam danos ambientais, que geram graves 
riscos para o meio ambiente e à saúde pública. A Resolução aborda a destinação correta e 
ambientalmente segura de descartar estes resíduos. 
 
2.2 PNEU 
 
2.2.1 Definição 
 
O pneu é o elemento de interface entre o veículo e o solo, ele age transmitindo e 
recebendo esforços providos de acelerações, desacelerações e de impactos. (PINHEIRO, 2001). 
O primeiro pneu foi patenteado por Thomson em 1845, entretanto, apenas passou a 
ser empregado após 1888, no momento em que Dunlop aplicou nas rodas de madeira do triciclo 
de seu filho tubos de borracha dentro de um invólucro de lona com uma tira de borracha. As 
primeiras fábricas de pneu surgiram no final do século XIX. Em 1894 começou a fabricação de 
pneus para charretes e em 1895 para automóveis. A partir de então, o pneu não parou de ser 
aperfeiçoado em razão das pesquisas e desenvolvimento de seus componentes e estrutura. A 
partir de 1955 o pneu passou a desconsiderar a câmara de ar sendo então denominado como 
pneumático. (PINHEIRO, 2001). 
O pneu, elemento indispensável ao desempenho dos veículos, passou por diversos 
ciclos desde sua origem, no século XIX, até adquirir a tecnologia atual. A concepção do pneu 
remonta há mais de um século e tem fatos curiosos que até causaram a ruína de alguns 
empresários. A borracha, tendo como exemplo, não passava de uma goma “grudenta” usada 
para impermeabilizar tecidos e apresentava grave perigo de se dissolver quando exposta a 
temperaturas elevadas. (ANIP, 2013). 
De acordo com a ANIP (2013), a produção brasileira de pneus ocorreu em 1934, no 
momento em que foi implantado o Plano Geral de Viação Nacional. Entretanto, a concretização 
desse plano ocorreu em 1936 com a instalação da Companhia Brasileira de Artefatos de 
20 
 
 
Borracha, mais conhecida como Pneus Brasil, no Rio de Janeiro, que em seu primeiro ano de 
existência produziu mais de 29 mil pneus. A partir de então, o Brasil conta com a instalação de 
15 fábricas de pneus, das quais cinco internacionais: Bridgestone, Continental, Goodyear, 
Michelin e Pirelli. 
 
2.2.2 Composição do pneu 
 
De acordo com Silva (2013), o pneu é composto por vários componentes, cada um 
com uma formulação própria para aprimorar sua performance, isto é, pode-se obter em um 
único pneumático mais de uma dezena de compostos de borracha. Com intenção de propiciar 
durabilidade ao pneu esse é elaborado para condições extremas de consumo. Principalmente, o 
pneu é composto de carcaça, flancos, talão e banda de rodagem. Na figura 1 podemos verificar 
a sua composição. 
 
Figura 1 - Estrutura do pneu de borracha 
 
 
Fonte: http://www.pirelli.com/pirellityre/br/pt/motorcycle/angel_st 
 
 
A construção de um pneu passa por um procedimento produtivo bem complexo, 
que vai a partir da elaboração da borrachaaté a fabricação de produtos para compor o produto 
final. As peças de um pneu contam com características físicas e químicas distintas. O 
procedimento de fabricação é regulado e acontece de acordo com especificações técnicas e 
procedimentos pré-determinados. Todos os produtos têm fundamental relevância na produção 
dos pneus, com destaque para a banda de rodagem, o corpo (ou carcaça) e o talão. O talão é 
construído de acordo com especificações do diâmetro, de modo a garantir a segurança de que o 
pneu não se solte do aro, no momento em que é submetido a esforços laterais. Com 
21 
 
 
especificações rígidas, o processo de construção da carcaça é responsável por aspectos 
fundamentais de dirigibilidade, como o balanceamento, geometria simetria. (ANIP, 2013). 
A partir da origem dos pneus, a vulcanização se mostrou como um dos processos 
mais essenciais de sua produção. Possui o papel de propiciar consistência à borracha, no 
momento em que o pneu é disposto em uma prensa sob determinada temperatura, pressão e 
tempo. Nessa prensa existe um molde com as propriedades específicas de cada produto para 
definir a forma final e o desenho da bandagem de rodagens finais. Em seguida desse processo, 
são realizados ensaios com amostras, testando, por exemplo, fadiga, durabilidade, força, 
dimensional, alta velocidade e velocidade sob carga. Os pneus também passam por um 
balanceamento. (ANIP, 2013). 
 
2.2.3 Borracha de pneu 
 
De acordo com Antonelli (2011), a borracha natural é um líquido leitoso, conhecido 
como látex, que é uma suspensão de partículas de borracha bem pequena. O látex líquido é 
retirado das árvores, sendo levado para um centro de processamento, para ser diluído em um 
teor em torno de 15% de borracha e coagulado com ácido fórmico, que é um ácido orgânico. O 
material coagulado é, imediatamente, comprimido em rolos, com a intenção de eliminar a água 
e formar uma folha de material. Essas folhas são secas, ou por intermédio de uma corrente de 
ar quente ou, até então, pelo calor de uma chama com fumo, ou seja, folhas de borracha 
defumadas. As folhas, bem como outros tipos de borracha em bruto, são laminadas, 
frequentemente, entre cilindros pesados, no qual a ação mecânica de corte causa uma quebra de 
algumas das cadeias poliméricas longas, reduzindo, dessa maneira, o seu peso molecular médio. 
A propriedade essencial da borracha é a sua elasticidade, e outras características 
também de grande valia, tais como, impermeabilidade, flexibilidade, resistência à abrasão e à 
compressão (LIMA e ROCHA, 2004). 
 Por acidente, Charles Goodyear descobriu, em 1840, o procedimento de 
vulcanização da borracha, que consistia no aquecimento do látex na presença de enxofre, 
formando ligações cruzadas nos polímeros e desenvolvendo uma estrutura tridimensional mais 
rígida e resistente. Essa descoberta alavancou o consumo da borracha e processos melhorados 
de vulcanização, tornou a borracha uma mercadoria internacional de grande valia. 
(ALBUQUERQUE, 2009). 
 O elastômero empregado na composição do pneu pode ser natural, sintético ou uma 
combinação dos dois tipos. Durante o processamento do pneumático são usados aditivos para 
22 
 
 
aprimorar certas características do pneu. O negro de fumo é incorporado para reforçar a 
resistência mecânica, o enxofre é empregado no processo de vulcanização da borracha e a sílica 
amorfa reduz o atrito do pneu com o pavimento. (KAMIMURA, 2002). 
O elemento borracha representa mais de 40% do peso total do pneu, 10% de 
borracha natural (látex), 30% de petróleo (borracha sintética). 
 
2.2.4 Recuperação da borracha de pneu 
 
De acordo com Freitas (2007), a borracha pode ser recuperada por processo químico 
ou físico. Antes de começar o procedimento de recuperação propriamente mencionado é preciso 
isolar a borracha vulcanizada dos demais componentes, como fibras de náilon e aço. Em seguida 
ao processo de trituração as lascas são purificadas por peneiramento. O produto passa por 
processos químicos para desvulcanização. A borracha desvulcanizada é refinada em moinhos 
até a obtenção de uma manta uniforme, ou extrudada para a obtenção de grânulos de borracha. 
O produto decorrente da regeneração é fisicamente inferior com composto indefinido (uma 
combinação dos compostos presentes nos distintos componentes do pneu). 
 O produto regenerado precisa ser analisado como matéria-prima para a fabricação 
de artefatos como tapetes, pisos industriais, sinalizadores de trânsito, bolas de borracha, solados 
de calçados e quadras esportivas. A quantidade média de borracha regenerada nestes itens varia 
de 5 a 15%, podendo alcançar a 100% em itens como manta e lençóis. (SILVA, 2013). 
 
2.2.5 Borracha de pneu como agregado 
 
Quando se trata da avaliação da adição de resíduos de borracha de pneus para a 
produção de materiais de construção, diversas abordagens são encontradas. Alguns 
pesquisadores optaram por usar o resíduo na substituição do agregado miúdo, outros do 
agregado graúdo do cimento, ou também, incorporando como adição. No Brasil, muitas 
pesquisas já foram realizadas e outras pesquisas vêm sendo desenvolvidas. (BOAVENTURA, 
2011). 
Segundo Kamimura (2002), o consumo de pneus triturados em vez dos materiais 
de construção convencionais apresentam as seguintes vantagens para as obras de engenharia: 
diminuição da densidade das peças, melhores características de drenagem e melhor isolação 
térmica e acústica. 
23 
 
 
Conforme os estudos de Santos (2005) sobre a viabilidade do emprego de borrachas 
de pneus em materiais de engenharia, a combinação de borracha de pneu moída e pasta de 
cimento resulta num composto resistente à abrasão e à flexão, características consideradas 
formidáveis do ponto de vista mecânico desses materiais. 
Meneguini e Paulon (2003) realizaram pesquisas com pó de borracha de pneus 
usados e obtiveram resultados satisfatórios quanto à absorção de água por capilaridade e 
resistência mecânica. Foi notado pelos autores que a borracha pode ser empregada na 
construção civil como isolante estrutural, em pontes, aeroportos e estradas, impedindo a 
propagação de tensões, uma vez que apresenta grande competência de absorver energia. 
 
2.3 CONCRETO 
 
2.3.1 Definição 
 
O concreto é um material composto por cimento, água, agregado miúdo (areia) e 
agregado graúdo (brita). As misturas da água e do cimento formam uma pasta que com o tempo 
se endurece adquirindo resistência mecânica e aderindo então às partículas de agregado. O 
concreto pode ser feito com diversos tipos de cimento e podem além disso incluir aditivos 
químicos com a intenção de aumentar ou alterar suas características básicas. (SANTOS, 2006). 
 De acordo com Bittencourt (2008), a utilização do concreto no Brasil começou no 
limiar do século XX. O Brasil não teve relação no descobrimento do concreto, porém, quanto 
o utilizou, soube usá-lo de maneira criativa, inovadora e eficaz, como comprovam os acervos 
de obras por todo o país. Atualmente, o concreto é um dos materiais mais empregados na 
construção civil no Brasil, devido a diversos fatores, podendo-se evidenciar dentre estes fatores 
a sua trabalhabilidade, sua durabilidade, a economia, sua alta resistência acústica e térmica e 
sua resistência à água. 
O concreto é bastante empregado como material de engenharia por três razões de 
acordo com Mehta; Monteiro (2008): primeiro por sua ótima resistência à água, uma vez que 
possui alta competência de enfrentar a ação das águas sem graves deteriorações, tornando-se o 
material ideal para construções de estruturas; a segunda razão é a sua consistência plástica, isso 
visto que o concreto fresco possui alta trabalhabilidade sendofacilmente moldado; a terceira 
razão é o baixo custo e a rápida disponibilidade do material, os principais componentes da 
composição do concreto (água, agregado e cimento Portland) são relativamente baratos e 
facilmente localizados. 
24 
 
 
2.3.2 Materiais 
 
2.3.2.1 Cimento Portland 
 
O cimento Portland, foi revelado na Inglaterra por volta do ano de 1824, e a 
fabricação industrial foi iniciada após o ano de 1850. O cimento Portland é um pó fino com 
características aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob atuação da água. Após 
endurecido, ainda que possa ser novamente submetido ao efeito da água, o cimento não se 
decompõe mais. O cimento é o principal componente dos concretos e é o responsável pela 
alteração da combinação de materiais que compõem o concreto no produto final esperado. 
(SILVA, 2013). 
Segundo Gabrich (2008), os componentes fundamentais do cimento Portland são 
cal (CaO), sílica (SiO2), alumina (Al2O3) e óxido de ferro (Fe2O3) magnésia (MgO) e gesso 
(SO3) também estão presentes, em menores quantidades, esse último é inserido depois da 
calcinação para adiar o tempo de pega do produto. Após os componentes hidratados eles agem 
como uma cola que junta as partículas de agregado entre si. (MORAES; LOPES, 2010). 
Logo, após a combinação dos materiais, é possível modelar o mesmo com o formato 
pretendido. Com o passar do tempo há o endurecimento da mistura que adquire excelente 
resistência mecânica, convertendo-se num material monolítico provido das mesmas 
características de uma rocha (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
O cimento é constituído de clínquer e de adições, sendo o clínquer o principal 
elemento, presente em todos os tipos de cimento. O clínquer possui como matérias-primas 
básicas o calcário, a argila e componentes químicos, onde se misturam para formar o cimento. 
A característica básica do clínquer é que ele é um ligante hidráulico, que endurece em contato 
com a água. (SANTOS, 2006). 
De acordo com Santos (2006), para a produção do clínquer, a rocha calcária 
primeiramente britada e moída, é misturada com a argila moída. A combinação é submetida a 
um calor intensivo de até 1450°C e então é bruscamente esfriada, formando pelotas (o clínquer). 
Depois do procedimento de moagem, o clínquer transforma-se em pó. As adições são matérias-
primas misturadas ao clínquer no procedimento de moagem, e são elas que definem as 
características dos distintos tipos de cimento. As principais adições são o gesso, as escórias de 
alto-forno, e os materiais pozolânicos e carbonáticos. 
Os tipos de cimento que existem no Brasil diferem em função do seu composto, 
pois apresentam, além da sua composição básica (clínquer+gesso), a adição de outro material, 
25 
 
 
como o cimento Portland, o comum, o de alto-forno, o pozolânico, o de alta resistência inicial, 
o resistente a sulfatos, o branco e o de baixo calor de hidratação. Dentre os distintos tipos de 
cimento, os mais comuns nas construções são o CPII E-32, o CPII F-32 e o CPIII-40. O cimento 
CPV-ARI é também bastante empregado em fábricas de estruturas pré-moldadas (SILVA, 
2013). 
 
2.3.2.2 Agregados 
 
De acordo com Mehta; Monteiro (2008), agregado é um tipo de material granular, 
como a areia, pedregulho, pedrisco, rocha britada, escória de alto-forno ou resíduos de 
construções e demolições, que são usados juntos com o cimento para criar o concreto. 
Segundo Santos (2006), os agregados podem ser definidos como os materiais 
granulosos e inertes que entram no composto das argamassas e concretos. Possui sua 
importância no concreto, já que cerca de 70% do seu composto é constituído pelos agregados, 
e são os materiais de menor custo benefício. 
Conforme Martins (2013), as quantidades de areia e brita na combinação do 
concreto possui sua influência na trabalhabilidade e na resistência, e tem como intenção 
conduzir as tensões aplicadas ao concreto por intermédio de seus grãos, diminuir o efeito das 
variações volumétricas ocasionadas pela retração e diminuir o custo do concreto. 
Os agregados podem ser classificados conforme a sua origem (naturais ou 
artificiais), conforme ao seu peso unitário (leves, normais ou pesados) e conforme às suas 
dimensões (miúdo ou graúdo). Esta última classificação é uma das mais usadas para a produção 
de concretos, em virtude do papel bem variado que cada tipo exerce no momento em que é 
aplicado. (MORAES; LOPES, 2010). 
Agregados miúdos: de acordo com a norma da ABNT, NBR 7211:2009, são 
agregados cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm, em ensaio 
realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248. 
Agregados graúdos: de acordo com a norma da ABNT, NBR 7211:2009, são 
agregados cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na 
peneira de abertura de malha de 4,75 mm, em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR 
NM 248. 
 
 
 
26 
 
 
2.3.1.3 Água 
 
A água é essencial na composição do concreto, uma vez que em contato com o 
cimento possibilita as suas reações químicas, chamadas reações de hidratação. A água tem a 
finalidade de aumentar a trabalhabilidade do concreto, possibilitando assim um melhor 
manuseio do mesmo. (SANTOS 2006). 
No composto do concreto, a correlação água/cimento é fundamental para avaliar a 
resistência, pois, uma maior demanda de água para se adquirir a trabalhabilidade desejada nos 
concretos, resulta em redução de resistência, por razão do crescimento da porosidade. (TRIGO 
et al, 2008). 
 
2.3.3 Propriedades mecânicas do concreto 
 
2.3.3.1 Resistência a compressão 
 
A resistência de um material é determinada pela sua eficiência de resistir à tensão 
sem se romper. No concreto, a resistência está relacionada à tensão necessária para provocar a 
ruptura, definida como tensão máxima que a amostra do concreto pode resistir. (ROCHA, 
2011). 
A resistência à compressão é considerada índice de qualidade, visto que, pode ser 
relacionada com outras características: módulo de elasticidade, durabilidade, captação d’água 
e etc. A resistência à tração está dentre as principais características que se relaciona com a 
resistência à compressão. (SANTOS, 2005). 
 
2.3.3.2 Resistência a tração a compressão diametral 
 
Ensaios de tração direta do concreto são aplicadas especialmente pelo motivo de os 
dispositivos de fixação dos corpos-de-prova introduzirem tensões secundárias que não podem 
ser ignoradas. O ensaio para caracterização da resistência por compressão diametral foi 
apresentado por Lobo Carneiro, por esse motivo hoje, é chamado de método brasileiro ou NBR 
7222. (MARTINS, 2013) 
O ensaio de tração por compressão diametral é o mais empregado. Para sua prática, 
um corpo de prova cilíndrico é instalado com o eixo horizontal entre os pratos da prensa com o 
27 
 
 
auxílio de duas hastes, sendo aplicada uma força até sua ruptura por tração indireta. (FREITAS, 
2007). 
 
2.3.3.3 Resistência a tração na flexão 
 
A resistência à tração na flexão é uma característica geralmente usada para analisar 
comportamento de pavimentos de rodovias e de aeroportos, lajes e vigas, cujo regime de 
solicitação em serviço gera fadiga à tração na flexão. O ensaio consiste em flexionar uma peça 
de material elástico, no qual parte dela é comprimida e a outra parte é flexionada. (GOMES, 
2007). 
A resistência à tração e à compressão são características profundamente relacionadas, no 
entanto não há relação direta entre elas. À proporção que a resistência à compressão vai 
crescendo, a resistência à tração também cresce, no entanto, a uma taxa decrescente. (ROCHA, 
2011). 
 
2.4 CONFORTO AMBIENTAL 
 
Pesquisassobre eficiência energética e conforto ambiental apontam conceitos 
básicos a serem seguidos ao longo da concepção dos projetos e execuções das obras. Alguns 
estudos dizem respeito às técnicas construtivas e sua acomodação ao clima local, outros 
descrevem a tipologia de aberturas, apontando o nível de adequação, a depender da função e 
atividade que o edifício admitir. Dentro dessa dinâmica e desse princípio de sustentabilidade 
ambiental, todas as construções deveriam, por princípio, ser projetadas para um meio ambiente 
social e físico característico, para um certo clima e tempo. (TAVARES, 2010). 
 
2.4.1 Características acústicas 
 
A edificação habitacional precisa apresentar isolamento acústico apropriado das 
vedações externas, no que se refere aos ruídos aéreos provenientes do exterior da edificação 
habitacional e isolamento acústico apropriado entre áreas comuns e privativas. (ABNT NBR 
15575-1:2013). 
 
 
 
28 
 
 
2.4.1.1 Som ou Ruído 
 
Há dois conceitos essenciais para a palavra som: vibração ou perturbação física e 
sensação sonora. O som também pode estar sob forma de vibração e, ao mesmo período, 
provocar percepção sonora, como no caso de máquinas de elevador. O ensaio de isolação sonora 
em elementos e sistemas construtivos é executado em uma câmara reverberante e determina a 
performance acústica de uma amostra em função do isolamento sonoro a ruídos externos ou 
laterais. (ALBUQUERQUE, 2009). 
Existem, conforme (CATAI et al, 2010), diversos conceitos de ruído, no entanto, o 
conceito mais comum se define como o "som indesejável”. No entanto, o som pode ser 
desejável para alguns, porém, indesejável para outros, ou inclusive desejável e indesejável para 
o mesmo indivíduo em situações distintas. Outra definição comum, define o ruído como “um 
estimulante auditivo que não possui informações úteis para a tarefa em execução”. Dessa 
maneira o alerta do final de um período de uma máquina talvez seja considerado útil para o 
operador, no entanto, talvez não seja aceito da mesma maneira pelo operador vizinho que esteja 
manipulando uma máquina distinta. (apud SIKORSKI JUNIOR; GERONAZZO; BETIM, 
2013). 
 
2.4.1.2 Normas acerca do conforto acústico 
 
A norma ABNT NBR 15575:2013, que trata o desempenho de edifícios 
habitacionais de até cinco pavimentos é de grande relevância, uma vez que estabelece bases de 
desempenho que até então não existiam e tem como propósito a análise final do produto para 
que uma edificação seja entregue aos seus usuários com as condições mínimas de conforto, 
habitabilidade e uso. Um dos itens dessa norma está associado a performance acústica, 
estabelecendo métodos e especificações em partições internas, tal como em pisos e fachadas de 
edifícios residenciais. (SIKORSKI JUNIOR; GERONAZZO; BETIM, 2013). 
A ABNT NBR 15575-1:2013 cita alguns requisitos listados abaixo: 
Requisito isolação acústica de vedação externa: propiciar condições mínimas de 
desempenho acústicos da edificação, com relação a fontes normalizadas de ruídos externos 
aéreos. 
Requisito isolação acústica entre ambientes: propiciar condições de isolação 
acústica entre as áreas comuns e ambientes de unidades habitacionais e entre unidades distintas. 
29 
 
 
Requisito ruídos de impactos: propiciar condições mínimas de desempenho 
acústico no interior da edificação, com relação a fontes padronizadas de ruídos de impactos. 
 
2.4.1.3 Medições 
 
Toda vez que usados em fonte externa, o sensor do medidor de pressão sonora 
precisa ser protegido do vento com a utilização do seu protetor de acordo com as especificações 
do fabricante. As medições precisam ser efetuadas em pontos afastados mais ou menos 1,2 m 
do piso e no mínimo a 2 m de quaisquer outras superfícies refletoras, como muros e paredes. 
As medições internas precisam ser efetuadas a uma distância de no mínimo 1 m de paredes, 
teto, piso e móveis, e também efetuadas nas condições de uso comum do ambiente, ou seja, 
com as janelas abertas ou fechadas de acordo com a recomendação. (SIKORSKI JUNIOR; 
GERONAZZO; BETIM, 2013). 
 
2.4.2 Características térmicas 
 
 Propriedades térmicas com condutividade, difusividade, calor específico e 
coeficiente de dilatação são características essenciais no momento em que se possui em vista o 
conforto térmico das habitações e adequação dos sistemas construtivos. (ALBUQUERQUE, 
2009). 
A performance térmica do edifício depende da região de locação da obra e as 
respectivas características bioclimáticas definidas na norma ABNT NBR 15575-1:2013 tal 
como do comportamento interativo entre fachada, cobertura e piso. 
 
2.4.2.1 Temperatura 
 
A temperatura é uma grandeza física geralmente associada às noções de frio e 
quente. Em uma caracterização do ponto de vista microscópico, ela é definida como indicador 
da energia cinética associada à vibração das partículas (em um sólido) ou ao movimento das 
partículas (em um gás). (KAPP et al. 2010). 
A ABNT NBR 15575-1:2013 cita requisitos para desempenho no verão e inverno. 
Requisitos de desempenho no verão: apresentar condições térmicas no interior do 
edifico habitacional melhores ou iguais às do ambiente externo, à sombra, para o dia típico de 
projeto de verão. 
30 
 
 
Requisitos de desempenho no inverno: apresentar condições térmicas no interior do 
edifício habitacional melhor que do ambiente externo, no dia típico de projeto de inverno. 
 
2.4.2.1 Medições 
 
Para a medição da performance térmica, deve-se assumir algumas variáveis 
ambientais: temperatura do ar, temperatura radiante média, velocidade do ar e umidade relativa 
do ar. A norma da ABNT NBR 15575-1:2013 (p. 19-20) estabelece um procedimento 
normativo e um procedimento informativo para análise da adequação de habitações, sendo eles 
listados a seguir: 
 
a) procedimento 1 - Simplificado (normativo): verificação do atendimento aos 
requisitos e critérios para fachadas e coberturas, estabelecidos nas ABNT 
NBR 15575-4 e ABNT NBR 15575-5, para os sistemas de vedação e para os 
sistemas de cobertura, respectivamente; 
b) procedimento 2 - Medição (informativo, Anexo A): verificação do 
atendimento aos requisitos e critérios estabelecidos nesta ABNT NBR 15575-
1, por meio da realização de medições em edificações ou protótipos 
construídos. 
 
São procedimentos requeridos pela norma para uma correta medição da 
performance térmica, encontrando-se assim um bom desempenho em edificações habitacionais. 
 
2.4.2.1 Condutividade Térmica 
 
A condutividade térmica é uma característica de cada material, que depende de sua 
estrutura molecular, de sua densidade, e também da temperatura. Geralmente a condutividade 
térmica apresenta uma forte dependência com a temperatura. Esta dependência é direta, ou 
seja, quanto mais elevada a temperatura, maior será a condutividade. (NETO, 2010). A 
condutividade térmica é dada pela equação (1). 
 
Q= k×A×
∆𝑇
𝐿
 
(1) 
 
Onde: 
Q = Fluxo de calor (W/m²) 
k = Condutibilidade térmica dos materiais (W/m.c) 
A = Área (m²) 
31 
 
 
∆T = Diferença de temperatura entre as faces (ºC) 
L = Espessura (m) 
 
2.5 CONCRETO COM A ADIÇÃO DE BORRACHA DE PNEU 
 
A utilização de resíduo de pneu na produção de concretos é um hábito que tem sido 
desenvolvido nos últimos anos. Estudos apresentam resultados tecnicamente satisfatórios, nos 
quais os agregados naturais são substituídos ou adicionados por agregados provenientes da 
trituração de resíduos de pneus inservíveis para fabricação de concretos. (BOAVENTURA, 
2011). 
De acordo com Boaventura (2011), embora as pesquisas demonstrem que o uso dos 
resíduos de pneus na fabricação de concretosapresenta bons resultados, foi constatado segundo 
alguns autores que há uma propensão de alteração de algumas características dos mesmos no 
estado fresco e no estado endurecido. A partir dessa diversidade, faz-se preciso o estudo do 
comportamento dos concretos fabricados com resíduos de pneus. 
Segundo Albuquerque (2009), acompanhando uma série de pesquisas, para a 
análise da trabalhabilidade de compósitos com acréscimo de borracha pelo método do 
abatimento do tronco de cone (slump test), chegou-se à conclusão de que ocorre uma perda da 
fluidez do concreto com o aumento do teor e da dimensão das partículas de borracha de pneu, 
embora de a combinação entregar um aspecto homogêneo e de fácil adensamento. Albuquerque 
destaca que a resistência à compressão é diminuída de acordo com o aumento da quantidade de 
resíduo adicionado sendo que o quanto maior a granulometria, maior é a diminuição. 
Conforme Marques (2005), apud Copett (2016), também pode-se notar que a 
quantidade de ar incorporado ao concreto aumentou com a inclusão do resíduo de borracha. 
Essa adição diminui o peso específico e contribui para a redução de resistência do concreto. 
Notou-se também que o concreto com acréscimo de borracha possui resistência mecânica 
menor do que a do concreto convencional. Outro fato fundamental descrito pelo autor foi de 
que para preservar a resistência com a adição do resíduo seria preciso reforçar o uso de cimento, 
isto é, diminuir o fator água/cimento. 
As características mecânicas à tração, dos traços com acréscimo de borracha, 
mostram pequenas perdas de resistência em relação aquelas observadas para a resistência à 
compressão, havendo até um benefício no desempenho da tração por compressão diametral, 
constatando que os concretos com borracha tendem a absorver mais energia à medida que são 
submetidos aos esforços de tração. (VERZEGNASSI et al, 2012). 
32 
 
 
Conforme Silveira et al (2016), os estudos mostraram que para uma menor relação 
de tensão, o concreto sem borracha apresenta um número mais alto de ciclos antes da ruptura 
do que o concreto com borracha. Com a elevação dos níveis da relação de tensões, o concreto 
com borracha, com mesmo consumo de cimento que o concreto convencional trouxe melhor 
desempenho. Isso deve acontecer pois, com uma relação de tensões mais alta, o concreto será 
mais solicitado à deformação e o concreto com borracha deve ter maior capacidade de 
deformação antes da ruptura. 
Pode-se concluir que, embora haja redução de resistência, o acréscimo de borracha 
ao concreto é viável desde que se desenvolvam traços e aplicações adequadas. 
 
2.6 RESULTADOS DO CONCRETO COM A ADIÇÃO DE BORRACHA DE PNEU 
 
A massa específica do concreto reduz à proporção que aumenta a adição de resíduo 
de borracha, de 8,16 % para 5% de substituição e 16,25% para 10% de substituição de resíduo, 
este ato é em consequência tanto da massa específica da borracha ser inferior do que a da areia 
quanto ao volume preenchido pelas partículas de borracha na matriz, visto que a substituição 
foi em massa, a massa específica da areia é maior que a massa específica da borracha. (SOUSA; 
SILVA; SILVA, 2016). 
Concretos de ótima qualidade apresentam captação de água menor que 10%, os 
traços com substituição 5% de borracha mostraram captação menor que 10% podendo ser, 
então, considerados de ótima qualidade quanto à absorção. Já o concreto com substituição 
parcial da areia por resíduo de borracha em 10%, mostraram captação maior que 10% podendo 
ser, então, considerados de baixa qualidade quanto à absorção. (SOUSA; SILVA; SILVA, 
2016). 
 
2.6.1 Resistência a compressão 
 
Conforme pesquisas de Sousa; Silva e Silva (2016), para o traço de 5% de resíduos 
de borracha, os resultados apresentam uma perda da resistência a compressão de mais ou menos 
30%, aos 7 dias. Além do mais, para esse mesmo traço, aos 28 dias de cura, os resultados 
apresentam uma queda da resistência a compressão de mais ou menos 51%. Para o traço com 
adição de 10% de resíduo, dados adquiridos apresentam uma perda da resistência a compressão 
de mais ou menos 68%, aos 28 dias de cura. 
33 
 
 
De acordo com pesquisas de Silveira et al (2016), em relação à resistência à 
compressão, foi analisado que o acréscimo de 10% de borracha no concreto, com adição de 
cimento, acarretou na diminuição da tensão de ruptura. Com o acréscimo no consumo de 
cimento de 5%, a alteração no valor de tensão de ruptura foi aproximada a 28%, aos 28 dias. 
Com o acréscimo no uso de cimento de 10% e 15%, pode-se observar praticamente com a 
mesma tensão de ruptura do traço anterior. No momento em que o aumento do uso de cimento 
foi de 20%, ocorreu um acréscimo considerável na tensão de ruptura, e aumentando em 30% o 
uso de cimento em relação ao traço convencional, o valor de tensão de ruptura se aproximou 
do valor do traço sem borracha, porém ainda com valor 7% inferior. Assim, constata-se que é 
preciso um expressivo aumento do uso de cimento para que o concreto alterado com borracha 
apresente resistência correspondente ao concreto convencional. 
 
2.6.2 Resistência a tração por compressão diametral 
 
De acordo com Sousa; Silva e Silva (2016), a resistência à tração por compressão 
diametral reduziu com o crescimento do percentual de resíduo de borracha de pneus no 
concreto. Para o traço de 5% de resíduo, no momento em que se comparam resultados do 
concreto de referência com o concreto com borracha nota-se uma perda da resistência a 
compressão diametral de mais ou menos 39%, aos 7 dias. Os resultados para o mesmo traço, 
aos 28 dias, mostraram uma perda da resistência a compressão diametral de mais ou menos 
38%. Para o traço com adição de 10% de resíduo, os resultados adquiridos foram uma perda da 
resistência a compressão diametral de mais ou menos 61%, aos 28 dias de cura. 
 
2.6.3 Resistência a tração na flexão 
 
Segundo Sousa; Silva e Silva (2016), na resistência a flexão, notou-se que o 
concreto com resíduo de borracha teve uma carga de ruptura inferior que a do concreto de 
referência. A pesquisa se deu apenas para o traço com alteração de 5%. Aos 7 dias de cura, 
notou-se uma redução da resistência a flexão de mais ou menos 31%. Aos 28 dias de cura, os 
resultados do concreto de referência e concreto com resíduo de borracha mostraram uma perda 
da resistência a tração na flexão de mais ou menos 20%. 
De acordo com Silveira et al (2016), os resultados dos experimentos de resistência 
à flexão mostraram uma baixa de 43% para o concreto com borracha e sem adição de cimento, 
34 
 
 
em relação ao concreto de referência. Com a adição de 30% de cimento a resistência à flexão 
foi mais ou menos aproximado ao da amostra de concreto sem borracha. 
 
2.6.4 Comportamento Térmico e Acústico 
 
De acordo com a pesquisa de Pessette e Pelisser (2012), os ensaios de condutividade 
térmica demostraram uma forte propensão de redução dos índices de condutividade com o uso 
da borracha. Considerando uma espessura de paredes externas em 15 cm (NBR 16055:12, valor 
mínimo de 10 cm) e os limites de condutividade térmica prevista na NBR 15575:13. Foi 
adquirido um índice de 3,57 W/ (m2 x k) para o concreto, e de 3,33 W/ (m2 x k) para o concreto 
com 10% de borracha. Essa desigualdade representa uma diminuição de mais ou menos 10%. 
Os resultados estão abaixo do sugerido pela norma NBR 15575:13 (transmitância térmica 3.7 
W/(m2 x k)). Embora das limitações dos resultados, foi notado que todas as placas usando 
borracha mostraram índices de condutividade térmica inferiores às placas sem borracha, 
evidenciando, dessa maneira, que o concreto e a argamassa com borracha melhoram o 
isolamento térmico.Na pesquisa realizada por Macedo (2005), notou-se um possível aumento do 
isolamento acústico de placas pré-moldadas (referência e com três distintos teores – 5%, 10% 
e 15% de borracha em substituição à parte do agregado miúdo). Analisando os resultados notou-
se que, nas placas que utilizaram a base cimentícia e a borracha, à dimensão que o teor de 
borracha aumenta, tem-se o acréscimo do índice de redução sonora, nas frequências inferiores 
a 150 dB e superior a 1250 dB. Nas frequências graves (125 Hz a 250 Hz) e médias (500 Hz a 
1000 Hz), o isolamento acústico da referência e com teor de 15% de borracha, mostraram 
resultados bastante próximos. Assim, o uso da fibra de borracha juntamente às matrizes 
cimentícias mostram um futuro promissor quanto ao isolamento acústico. 
 
2.7 MÉTODO DE DOSAGEM DE CONCRETO DA ABCP-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE CIMENTO PORTLAND 
 
Esta metodologia de dosagem publicada pela Associação Brasileira de Cimento 
Portland (ABCP) iniciada em 1984 através do Estudo Técnico (ET-67), sob o título “Parâmetros 
de Dosagem de Concreto” da autoria do Engenheiro Públio Penna Firme Rodrigues (revisado 
em 1995) apresenta aspecto eminentemente experimental. Sendo uma adaptação do método 
35 
 
 
americano proposto pela ACI 211.1-81 (Standart Practice for Selecting Proportion for Normal, 
Heavyweight, and Mass Concrete – 1985. (GUERRA, 2015). 
 
2.7.1 Fixação da relação água/cimento (a/c) 
 
A fixação deste parâmetro é feita tomando como base as especificações de 
durabilidade e a resistência mecânica requerida pelo concreto nas idades de interesse. A 
resistência à compressão é a principal característica da resistência mecânica a ser analisada. O 
valor da relação água/cimento é aferida com base na curva de Abrams, que por sua vez, precisa 
ser determinado em função do tipo de cimento. (GUERRA, 2015). A figura 2 mostra a relação 
à resistência característica e a resistência média dos concretos aos 28 dias. 
 
Figura 2 - Relação água/cimento. 
 
Fonte: Rodrigues (1998). 
 
2.7.2 Estimativa do consumo de água do concreto 
 
A quantidade de água essencial para que a mistura fresca adquira uma determinada 
coerência, medida pelo abatimento do tronco de cone, de acordo com Rodrigues (1998), 
depende principalmente da granulometria, da forma e textura dos grãos, mais especialmente, 
da área específica do agregado total da mistura. O autor apresenta como estimativa inicial do 
36 
 
 
consumo de água por metro cúbico de concreto, os valores constantes no quadro 1. (apud 
GUERRA, 2015). 
 
Quadro 1 - Consumo de água aproximado 
ABATIMENTO DO DIMENSÃO CARACTERÍSTICA MÁXIMA DO AGREGADO 
TRONCO DE CONE GRAÚDO 
 
 
9,5 mm 19,0 mm 25,0 mm 32,0 mm 38,0 mm 
 
40 a 60 mm 220 (l/m³) 195 (l/m³) 190 (l/m³) 185 (l/m³) 180 (l/m³) 
 
60 a 80 mm 225 (l/m³) 200 (l/m³) 195 (l/m³) 190 (l/m³) 185 (l/m³) 
 
80 a 100 mm 230 (l/m³) 205 (l/m³) 200 (l/m³) 195 (l/m³) 190 (l/m³) 
 
Fonte: Rodrigues (1998). 
 
O método recomenda a avaliação experimental do uso de água, utilizando-se do 
ensaio de abatimento. Além do quadro 1, pode-se usar a equação (2) como um ponto de partida 
para a estimativa do uso de água por metro cúbico de concreto. (GUERRA, 2015). 
 
 
Car=Cai× (
STr
STi
)
0,1
 
(2) 
 
Onde: 
Car = Consumo de água requerida 
Cai = Consumo de água inicial 
STr = Abatimento requerido 
STi = Abatimento inicial 
 
2.7.3 Estimativa do consumo de cimento 
 
Feita a estimativa do consumo de água por metro cúbico de concreto e adotada a 
relação água/cimento, a estimativa do consumo de cimento pode ser obtida pela equação (3). 
(GUERRA, 2015). 
 
 
C= 
Cag
(a/c)
 
(3) 
 
37 
 
 
Onde: 
C = Consumo de cimento por metro cúbico de concreto (kg/m³) 
Cag = Consumo de água por metro cúbico de concreto (l/m³) 
(a/c) = Relação água/cimento (kg/kg) 
 
7.2.4 Estimativa do consumo de agregados 
 
O método permite a obtenção de misturas com uma determinada consistência aliada 
ao menor volume de vazios inter-grãos possíveis. Dessa maneira, determina-se um teor 
excelente do agregado graúdo na combinação por meio de proporcionamento apropriado de 
relação agregado graúdo/agregado miúdo, iniciando-se do princípio de colocar na combinação 
o máximo volume de agregado compactado seco por metro cúbico de concreto. Conforme o 
quadro 2. (GUERRA, 2015). 
 
Quadro 2 - Volume compactado seco de agregado graúdo por metro cúbico de concreto 
Módulo de Dmáx (mm) 
Finura da areia 9,5 19,0 25,0 38,0 
1,8 0,645 0,770 0,795 0,845 
2,0 0,625 0,750 0,775 0,825 
2,2 0,605 0,730 0,755 0,805 
2,4 0,585 0,710 0,735 0,785 
2,6 0,565 0,690 0,715 0,765 
2,8 0,545 0,670 0,695 0,745 
3,0 0,525 0,650 0,675 0,725 
3,2 0,505 0,630 0,655 0,705 
3,4 0,485 0,610 0,635 0,685 
3,6 0,465 0,590 0,615 0,665 
Fonte: Rodrigues (2002). 
 
A estimativa do Consumo do agregado graúdo por metro cúbico de concreto é dada 
pela equação (4): 
 
 Cp=Vpc×MUc 
(4) 
 
Onde: 
Cp = Consumo do agregado graúdo por metro cúbico de concreto (kg/m³) 
Vpc = Volume compacto seco do agregado graúdo por m³ de concreto 
MUc = Massa unitária compactado agregado graúdo por m³ de concreto (kg/m³). 
38 
 
 
A estimativa do uso do agregado miúdo, no momento em que já determinados os 
consumos do cimento, água e agregado graúdo, é imediata. Isto se deve ao fato que por 
princípio, o volume de concreto é constituído pela soma dos volumes absolutos dos materiais 
que o integram. Dessa maneira, para 1 metro cúbico de concreto, o volume do agregado miúdo 
é dado pela equação (5). (GUERRA, 2015). 
 
 
𝑉𝑎=1-(
C
𝛾𝑐
+
𝐶𝑝
𝛾𝑝
+
𝐶𝑎𝑔
𝛾𝑎𝑔
) 
(5) 
 
Onde: 
Va = Volume do agregado miúdo por metro cúbico de concreto (m³) 
ᵞc, ᵞp, ᵞag = Massa especificado cimento, agregado graúdo e da água, respectivamente. 
 
O consumo de areia por metro cúbico de concreto foi o obtido pela equação (6). 
 
 𝐶𝑎= 𝛾𝑎×𝑉𝑎 
(6) 
 
Onde: 
Ca = Consumo do agregado miúdo (areia) por metro cúbico de concreto (kg/m³) 
ᵞa = Massa especificado agregado miudo (areia) (kg/m³) 
 
7.2.5 Apresentação do traço de Concreto 
 
A representação do traço, com relação ao unitário do cimento, é apresentada 
segundo a equação (7): 
 
 
1,0:
𝐶𝑎
𝐶
:
𝐶𝑝
𝐶
: (𝑎/𝑐) 
(7) 
 
 
 
 
39 
 
 
3 METODOLOGIA 
 
Neste tópico foi abordado todos os métodos utilizados para o desenvolvimento 
desse trabalho, desde a caracterização dos materiais até os ensaios que foram realizados. A 
Figura 3 mostra o esquema dos procedimentos a serem realizados neste trabalho. 
 
Figura 3 - Fluxograma dos procedimentos experimentais 
 
 Fonte: Autoria própria (2017) 
 
 
 
 
 
40 
 
 
3.1 MATERIAIS 
 
3.1.1 Cimento 
 
O cimento Portland escolhido que foi utilizado na preparação dos concretos de 
estudo, foi o cimento CP V-ARI, por sua alta resistência inicial. 
O cimento foi disponibilizado pelo Laboratório de Tecnologia dos Materiais do 
UNIPAM. 
 
3.1.2 Agregado miúdo 
 
3.1.2.1 Areia 
 
O agregado miúdo que foi utilizado na produção dos concretos para o presente 
trabalho foi a areia grossa disponibilizada pelo Laboratório de Tecnologia dos Materiais do 
UNIPAM. 
 
3.1.2.2 Resíduos de borracha de pneu 
 
A borracha de pneus utilizada nesta pesquisa foi obtida de pneus que são 
submetidos ao processo de recauchutagem. Os resíduos de borracha foram obtidos em uma 
empresa localizada em Patos de Minas/MG. 
 
3.1.3