DESEMPENHO DE ARGAMASSAS FABRICADAS COM INCORPORAÇÃO DE MATERIAIS FINOS PROVENIENTES DA TRITURAÇÃO DE PNEUS

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DESEMPENHO DE ARGAMASSAS FABRICADAS COM 
INCORPORAÇÃO DE MATERIAIS FINOS PROVENIENTES DA 
TRITURAÇÃO DE PNEUS 
 
 
 
DIOGO ANDRÉ GOMES PEDRO 
 
 
 
DISSERTAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM 
CONSTRUÇÃO 
 
 
 
JÚRI: 
 
Presidente: Prof. Doutor Augusto Martins Gomes 
Orientador: Prof. Doutor Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito 
Co-orientadora: Doutora Maria do Rosário da Silva Veiga 
Vogal: Doutora Paulina Rodrigues 
 
 
 
Setembro 2011 
 
 
 
 
i 
 
Resumo 
 
 
Actualmente, o sector da construção consciente da importância da questão ambiental tem 
procurado encontrar soluções que consigam aliar ao crescimento económico a preservação do 
património natural. 
 
Os resíduos, nomeadamente os pneus, que constituem uma fonte de poluição são exemplo de 
uma das áreas em que este sector tem dado um contributo. Desta forma, tem-se vindo a 
utilizar nas obras de engenharia civil agregados de borracha reciclada, nomeadamente em 
pavimentos de diversos tipos. 
 
Neste contexto, a presente dissertação também procurou encontrar um destino final 
adequado para os pneus usados, estudando o desempenho de argamassas fabricadas com 
incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus. Para tal, foi realizada 
uma vasta campanha experimental, em que uma argamassa de referência foi comparada com 
outras que continham agregados de borracha de pneus usados substituindo agregados 
naturais. 
 
Em todos os casos, o tamanho das partículas foi menor do que 2 mm, tendo sido consideradas 
três taxas diferentes de substituição (5, 10 e 15% do volume total de agregados) de agregados 
naturais por agregados de borracha de pneus usados. 
 
Esta campanha foi estruturada em três fases. Na primeira, foram realizados ensaios com 
objectivo de se analisar as propriedades dos constituintes das argamassas, mais 
concretamente dos agregados naturais e dos agregados de borracha de pneus usados. A 
segunda, consistiu em ensaios de carácter eliminatório, os quais avaliaram as características 
essenciais das argamassas, tendo por objectivo identificar para que percentagem de 
substituição é obtida a argamassa com melhores propriedades. Finalmente, a última fase, 
consistiu em escolher a argamassa que apresentou melhores resultados nos ensaios anteriores 
e efectuar nessa argamassa mais uma série de testes de modo a se obter uma caracterização 
mais pormenorizada. 
 
Os resultados obtidos mostram que, apesar de as argamassas com incorporação de agregados 
de borracha apresentarem piores desempenhos relativamente às argamassas convencionais, 
em certas propriedades como a resistência à compressão e à flexão por tracção, noutras 
trazem benefícios, como a descida significativa do módulo de elasticidade e a alteração das 
características de resistência ao choque. 
 
Palavras-chave: 
Reciclagem; Pneus usados; Borracha; Agregados reciclados; Argamassas de revestimento; 
Desempenho. 
 
 
 
ii 
 
Abstract 
 
 
In the last few years, men have a lot of attention to environment concern. Nowadays society 
already begins to be aware that resources are limited and that the coming generation will also 
need them to ensure their survival. 
 
The waste, in particular the tires, which constitute a source of environmental pollution are the 
example of one of the areas in which this sector has sought to make a contribution. This way, 
have been used in engineering works aggregates of recycled rubber, in particular in pavements 
of various types. 
 
Therefore, this dissertation was also such a mission, to find a final destination suitable for used 
tires. So, this study focused on the analyses of the manufactured mortars performance with 
incorporations of fine materials from trituration of tires. 
 
In all case, the size of the particulates was lower than 2 mm, having been considered three 
different rates of replacement (5, 10 and 15% of the total volume of aggregates) of natural 
aggregates by used rubber tires. 
 
This campaign was structured in three phases. In the first one, tests were conducted with the 
aim to analyze the properties of the constituents of mortars, more specifically of natural 
aggregates and aggregates of used rubber tires. The second, consisted in the eliminating tests 
to estimating the essential characteristics of mortars, having as its objective to identify the 
percentage of replacement is obtained the mortar with the best properties. Finally, the last 
phase was to choose the mortar that showed the best results in previous tests and to realize in 
mortar over a series of tests in order to get a more detailed description. 
 
The results obtained show that, in spite of the mortars with incorporation of rubber 
aggregates make worse permance than convencional mortars, in certain proprieties such as 
compressive and flexural strength, other bring benefits, as a result of the significant fall in the 
modulus of elasticity and the modification of characteristics of impact resistance. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Key words: 
Recycling; Used tires; Rubber; Recycled aggregates; Coating mortars; Performance. 
 
iii 
 
Agradecimentos 
 
 
Com a realização da presente dissertação, encerro um ciclo da minha vida no Instituto Superior 
Técnico. Durante este período, foram fundamentais algumas pessoas, às quais, desejo aqui 
agradecer o apoio e conhecimentos transmitidos. 
 
Ao Professor Jorge de Brito, pelo empenho, disponibilidade e entrega que demonstra com 
todos os seus orientandos. Foi um Professor que admirei desde a minha entrada no IST, tendo 
ficado extremamente feliz por ele ter vindo a ser o meu orientador. 
 
À Eng.ª Maria do Rosário Veiga, minha co-orientadora, pela disponibilização das instalações do 
Laboratório de Ensaio de Revestimentos de Paredes (LNEC/LERevPa) do Laboratório Nacional 
de Engenharia Civil. Também pela ajuda e disponibilidade demonstradas no esclarecimento de 
dúvidas que surgiram na realização da campanha experimental e interpretação dos resultados. 
 
À Sra. Ana, ao Sr. Bento e ao Sr. Luís pela sua amizade e pela ajuda que me deram ao longo da 
campanha experimental. 
 
Aos Engenheiros Ana Fragata, Giovanni, Sílvia, Sandro, Sofia Malanho e Rita. 
 
À RECIPNEU, na pessoa da Eng.ª Maria Leonilde Custódio, pela inteira disponibilidade 
demonstrada no fornecimento do granulado de borracha de tecnologia de trituração 
criogénica, utilizado na parte experimental da dissertação. 
 
À BIOSAFE, na pessoa da Gestora Comercial Ângela Rodrigues, pela inteira disponibilidade 
demonstrada no fornecimento do granulado de borracha de tecnologia de trituração 
mecânica, utilizado na parte experimental da dissertação. 
 
Ao meu colega de laboratório e de mestrado João Arromba. 
 
Aos meus amigos e colegas do IST: António Duarte, Cláudio Ribeiro Faustino, Diogo Tojo, Diogo 
Victória, Francisco Eusébio de Freitas, João Martins, Manuel Serra Andrade, Pedro Sequeira, 
Pedro Teixeira e Rui Vasco Silva. 
 
Ao meu amigo Tiago Almeida Santos, pela ajuda que me deu no início da minha Licenciatura. 
 
Aos meus amigos: David, Diana, Hudson, Inês, Ricardo, Fátima e Rafael. 
 
Aos meus irmãos, Tiago e Renato. 
 
Aos meus pais. 
 
À minha restante família. 
 
 
iv 
 
 
Índice geral 
 
Resumo ................................................................................................................................i 
Abstract .............................................................................................................................. ii 
Agradecimentos ................................................................................................................. iii 
Índice ................................................................................................................................. iv 
Índice de figuras .................................................................................................................vi 
Índice de quadros ............................................................................................................... ix 
 
Capítulo 1 - Introdução ........................................................................................................ 1 
1.1 Considerações iniciais ............................................................................................................. 1 
1.2 Objectivos da dissertação ....................................................................................................... 3 
1.3 Estrutura e organização do trabalho ....................................................................................... 3 
 
Capítulo 2 - Estado da arte ................................................................................................... 5 
2.1 Introdução ............................................................................................................................... 5 
2.2 Problema dos pneus usados.................................................................................................... 5 
 2.2.1 Definição e caracterização de um pneu ........................................................................... 5 
 2.2.2 Análise do ciclo de vida de um pneu ................................................................................ 7 
 2.2.3 Impactes no ambiente e na saúde pública..................................................................... 10 
 2.2.4 Enquadramento legal da gestão de pneus usados......................................................... 12 
 2.2.5 Tipo de valorização para os pneus usados ..................................................................... 16 
2.3 Elastómeros ........................................................................................................................... 21 
 2.3.1 Introdução ...................................................................................................................... 21 
 2.3.2 Propriedades .................................................................................................................. 22 
 2.3.3 Granulado de borracha .................................................................................................. 24 
2.4 Argamassas de revestimento ................................................................................................ 24 
 2.4.1 Síntese histórica das argamassas ................................................................................... 24 
 2.4.2 Definição e conceitos ..................................................................................................... 25 
 2.4.3 Regulamentação ............................................................................................................. 27 
 2.4.4 Exigências funcionais ...................................................................................................... 29 
 2.4.5 Caracterização dos constituintes das argamassas ......................................................... 34 
 2.4.5.1 Agregados .................................................................................................................. 34 
 2.4.5.2 Ligantes ...................................................................................................................... 35 
 2.4.5.3 Adjuvantes ................................................................................................................. 36 
 2.4.5.4 Adições ...................................................................................................................... 37 
 2.4.5.5 Água de amassadura ................................................................................................. 38 
2.5 Propriedades das argamassas com borracha ........................................................................ 38 
 2.5.1 Descrição das campanhas experimentais ...................................................................... 38 
 2.5.2 Resistência à compressão .............................................................................................. 41 
 2.5.3 Resistência à tracção ...................................................................................................... 41 
 2.5.4 Resistência à tracção por flexão ..................................................................................... 42 
 2.5.5 Módulo de elasticidade .................................................................................................. 42 
 2.5.6 Retracção ........................................................................................................................ 42 
 2.5.7 Consistência ................................................................................................................... 43 
 2.5.8 Capacidade para absorver deformações ........................................................................ 43 
 2.5.9 Aderência na zona de transição ..................................................................................... 44 
 2.5.10 Teor de ar ..................................................................................................................... 45 
 2.5.11 Massa volúmica ............................................................................................................ 45 
2.6 Conclusão .............................................................................................................................. 45 
 
 
v 
 
Capítulo 3 - Campanha experimental.................................................................................. 47 
3.1 Introdução ............................................................................................................................. 47 
3.2. Planeamento da campanha experimental ........................................................................... 47 
3.3 Preparação dos provetes....................................................................................................... 50 
3.4 Descrição dos ensaios ........................................................................................................... 52 
 3.4.1 Análise granulométrica (com base na EN 1015-1 (1998)) .............................................. 53 
 3.4.2Massa volúmica aparente (segundo o Cahier 2669-4 (1993)) ........................................ 54 
 3.4.3 Consistência por espalhamento (segundo a EN 1015-3 (1999)) .................................... 55 
 3.4.4 Massa volúmica da argamassa em pasta (segundo a EN 1015-6 (1998)) ...................... 57 
 3.4.5 Massa volúmica da argamassa no estado endurecido (segundo a EN 1015-10 (1999 .. 59 
 3.4.6 Resistência à flexão e à compressão (segundo a EN 1015-11 (1999)) ........................... 61 
 3.4.7 Absorção de água por capilaridade (segundo a EN 1015-18 (2002)) ............................. 63 
 3.4.8 Susceptibilidade à fendilhação ....................................................................................... 66 
 3.4.9 Variação dimensional (segundo a prEN 1015-13 (1993)) .............................................. 67 
 3.4.10 Aderência ao suporte (segundo a EN 1015-12 (1999)) ................................................ 68 
 3.4.11 Módulo de elasticidade (com base na NF B10-511F (1975)) ....................................... 70 
 3.4.12 Determinação da permeabilidade ao vapor de água (segundo a EN 1015-19 ............ 71 
 3.4.13 Resistência ao choque através da queda de uma massa conhecida ........................... 73 
 3.4.14 Susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida (segundo a ficha de ensaio 
do LNEC FE Pa 37) .................................................................................................................... 75 
 3.4.15 Ensaio de envelhecimento acelerado (com base na EN 1015-21 (2002)).................... 78 
 3.4.15.1 Permeabilidade à água líquida ................................................................................ 79 
 3.4.15.2 Aderência ao suporte ..............................................................................................81 
 
Capítulo 4 - Apresentação e análise de resultados .............................................................. 83 
4.1 Primeira fase ......................................................................................................................... 83 
 4.1.1 Análise granulométrica .................................................................................................. 83 
 4.1.2 Massa volúmica aparente .............................................................................................. 85 
4.2 Segunda fase ......................................................................................................................... 85 
 4.2.1 Consistência por espalhamento ..................................................................................... 85 
 4.2.2 Massa volúmica (argamassa no estado fresco) .............................................................. 86 
 4.2.3 Massa volúmica (argamassa no estado endurecido) ..................................................... 88 
 4.2.4 Resistência à flexão e à compressão .............................................................................. 90 
 4.2.5 Absorção de água por capilaridade ................................................................................ 95 
 4.2.6 Susceptibilidade à fendilhação ....................................................................................... 98 
4.3 Terceira fase .......................................................................................................................... 98 
 4.3.1 Variação dimensional ..................................................................................................... 99 
 4.3.2 Aderência ao suporte ................................................................................................... 100 
 4.3.3 Módulo de elasticidade ................................................................................................ 101 
 4.3.4 Permeabilidade ao vapor de água................................................................................ 104 
 4.3.5 Resistência ao choque através da queda de uma massa conhecida ........................... 105 
 4.3.6 Susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida ............................................ 109 
 4.3.7 Ensaio de envelhecimento acelerado .......................................................................... 111 
 4.3.7.1 Permeabilidade à água líquida ................................................................................ 111 
 4.3.7.2 Aderência ao suporte .............................................................................................. 112 
 
Capítulo 5 - Conclusões e desenvolvimentos futuros ......................................................... 115 
5.1 Considerações finais ............................................................................................................ 115 
5.2 Conclusões gerais ................................................................................................................ 116 
5.3 Propostas de desenvolvimentos futuros ............................................................................. 120 
 
Referências bibliográficas ................................................................................................ 123 
ANEXOS - Resultados individuais da campanha experimental ........................................... A-1 
Ana
Realce
Ana
Realce
Ana
Realce
Ana
Realce
 
 
vi 
 
Índice de figuras 
 
Figura 1.1 – Depósito de pneus ao ar livre .................................................................................... 1 
Figura 1.2 – Primeira obra com betume modificado com borracha utilizando a via seca. ........... 2 
Figura 2.1 – Constituição de um pneu .......................................................................................... 7 
Figura 2.2 – Ciclo de vida de um pneu. ......................................................................................... 8 
Figura 2.3 – Impacte global dos inputs durante o ciclo de vida. ................................................... 9 
Figura 2.4 – Impacte global dos outputs durante o ciclo de vida. ................................................ 9 
Figura 2.5 – Depósito de pneus em leitos de água. .................................................................... 10 
Figura 2.6 – Incêndio num aterro de pneus. Ilha do Faial, Outubro de 2007 ............................. 11 
Figura 2.7 – O depósito de pneus em terrenos baldios .............................................................. 12 
Figura 2.8 – Tratamento das existências (toneladas).................................................................. 15 
Figura 2.9 – Tratamento dos pneus usados gerados. ................................................................. 16 
Figura 2.10 – Estrutura utilizada no recife artificial .................................................................... 17 
Figura 2.11– Doca de barcos em Lerici, Itália .............................................................................. 17 
Figura 2.12 – Pneus usados utilizados como protecção de barcos. ............................................ 17 
Figura 2.13 – Sistema séptico de drenagem .............................................................................. 19 
Figura 2.14 – Pavimento rodoviário ............................................................................................ 20 
Figura 2.15 – Granulado incorporado em relva sintética e em recintos de equitação. .............. 20 
 Figura 2.16 – Pavimento anti-choque ........................................................................................ 21 
Figura 2.17 - Borracha não vulcanizada (à esquerda) e borracha vulcanizada (à direita) .......... 23 
Figura 2.18 – Perda de aderência de um reboco devido a movimentos diferenciais. ................ 30 
Figura 2.19 – Humedecimento e secagem de um reboco poroso .............................................. 31 
Figura 3.1 – Misturadora com a respectiva cuba ........................................................................ 51 
Fgura 3.2 – Compactação da argamassa com um pilão .............................................................. 52 
Figura 3.3 – Modo de proceder para rasar a superfície do recipiente ....................................... 52 
Figura 3.4 – Máquina de vibração (à esquerda) e peneiros de malha quadrada (à direita) ....... 53 
Figura 3.5 – Esquema de ensaio da baridade.............................................................................. 55 
Figura 3.6 – Procedimento para retirar o excesso de argamassa e molde cónico truncado ..... 56 
Figura 3.7 – Aspecto da argamassa após o levantamento do molde.......................................... 57 
Figura 3.8 – Modo de proceder para o enchimento do recipiente cilíndrico ............................. 58 
Figura 3.9 – Modo de proceder de modo a compactar a argamassa ......................................... 58 
Figura 3.10 – Modo de proceder para rasar a superfície do recipiente cilíndrico ...................... 58 
Figura 3.11 – Pesagem do conjunto recipiente + argamassa ...................................................... 59 
Figura 3.12 – Provetes prismáticos ............................................................................................. 60 
Figura 3.13 – Máquina de ensaios especificada na norma ......................................................... 61 
Figura 3.14 – Rotura do semi-prisma à flexão ............................................................................ 62 
Figura 3.15 – Rotura do semi-prisma à compressão ................................................................... 62 
Figura 3.16 – Estufa ventilada ..................................................................................................... 64 
 Figura 3.17 – Aquecimento da cera (à direita) e barramento de cera (à esquerda) .................. 64 
Figura 3.18 – Provetes numa tina comágua ............................................................................... 65 
Figura 3.19 - Balança com precisão de 0,1 g ............................................................................... 65 
Figura 3.20 – Tijolo com tábuas de madeira e grampos de ferro ............................................... 66 
Figura 3.21 – Humedecimento do tijolo ..................................................................................... 67 
Figura 3.22 – Tijolo com argamassa aplicada .............................................................................. 67 
 
vii 
 
Figura 3.23 – Medição da variação dimensional ......................................................................... 68 
Figura 3.24 – Pesagem da massa do provete .............................................................................. 68 
Figura 3.25 – Aplicação da força ................................................................................................. 69 
Figura 3.26 - Acessório de arrancamento ................................................................................... 69 
Figura 3.27 – Resultado do arrancamento das carotes .............................................................. 70 
Figuras 3.28 - Aparelho de medição de frequência de ressonância longitudinal ....................... 71 
Figura 3.29 – Taças-teste com 600 ml de água ........................................................................... 72 
Figura 3.30 – Selagem das juntas com cera ................................................................................ 72 
Figura 3.31 – Câmara climática ................................................................................................... 73 
Figura 3.32 – Ajustamento da posição do provete a ensaiar ...................................................... 74 
Figura 3.33 – Queda da massa de 1 kg após se ter regulado a altura pretendida ...................... 74 
Figura 3.34 – Queda da massa sobre o provete e seus efeitos ................................................... 75 
Figura 3.35 – Estruturas de suporte dos transdutores de deslocamento ................................... 76 
Figura 3.36 - Aparelhos de medição de retracção na posição vertical ....................................... 76 
Figura 3.37 - Provete do ensaio de susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida ... 77 
Figura 3.38 – Aparelho de medição de retracção restringida ..................................................... 77 
Figura 3.39 – Câmara de envelhecimento e arca frigorífica ....................................................... 79 
Figura 3.40 – Colocação da massa de fixação nos bordos dos tubos de vidro ........................... 80 
Figura 3.41 – Fixação dos tubos de vidro ao revestimento ........................................................ 80 
Figura 3.42 – Provete posicionado na posição vertical ............................................................... 81 
Figura 4.1 – Curva granulométrica da areia de rio ...................................................................... 84 
Figura 4.2 – Curva granulométrica corrigida da areia de rio ....................................................... 84 
Figura 4.3 – Baridade do ligante e dos agregados ...................................................................... 85 
Figura 4.4 – Massa volúmica no estado fresco dos diferentes tipos de argamassa ................... 87 
Figura 4.5 – Massa volúmica no estado fresco ........................................................................... 87 
Figura 4.6 – Massa volúmica. Comparação com os resultados de BRAVO (2009) ...................... 88 
Figura 4.7 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 e aos 90 dias .................................. 89 
Figura 4.8 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 dias. ............................................... 89 
Figura 4.9 – Massa volúmica das argamassas de agregados de borracha ................................ 90 
Figura 4.10 – Tensão de rotura à tracção por flexão aos 28 e 90 dias ........................................ 91 
Figura 4.11 – Tensão de rotura à compressão aos 28 e 90 dias ................................................. 91 
Figura 4.12 – Flexão aos 28 e aos 90 dias das argamassas de agregados de borracha ............. 92 
Figura 4.13 – Comparação dos resultados obtidos à flexão aos 28 dias ..................................... 93 
 Figura 4.14 – Ensaio de compressão das argamassas de agregados de borracha ..................... 94 
Figura 4.15 – Comparação dos resultados obtidos à compressão com os de BRAVO (2009) .... 94 
Figura 4.16 – Comparação dos resultados obtidos à compressão aos 28 dias ........................... 95 
Figura 4.17 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade para as várias argamassas .... 96 
Figura 4.18 – Absorção de água por capilaridade para diferentes taxas de substituição .......... 96 
Figura 4.19 – Absorção de água por capilaridade em g/mm, em betão (BRAVO, 2009) ............ 97 
Figura 4.20 – Absorção de água por capilaridade, em mm, em betão (BRAVO, 2009) .............. 97 
Figura 4.21 – Relação entre a variação dimensional e o tempo decorrido ................................ 99 
Figura 4.22 – Comparação dos resultados obtidos aos 90 dias com os de BRAVO (2009) ....... 100 
Figura 4.23 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte .................................................. 101 
Figura 4.24 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 28 e 90 dias .................... 102 
Figura 4.25 – Resultados interpolados do módulo de elasticidade relativo aos 28 dias .......... 102 
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viii 
 
Figura 4.26 – Resultados interpolados do módulo de elasticidade relativo aos 90 dias .......... 103 
Figura 4.27 – Comparação dos resultados do módulo de elasticidade relativo aos 28 dias ... 103 
Figura 4.28 – Resultados obtidos para o módulo de elasticidade aos 28 e 90 dias ................. 104 
Figura 4.29 – Variação da massa durante o ensaio de permeabilidade ao vapor de água ....... 105 
Figura 4.30 – Fissuras ocorridas na argamassa de referência ................................................... 105 
Figura 4.31 – Fissuras ocorridas na argamassa de 5% .............................................................. 106 
Figura 4.32 – Fissuras ocorridas na argamassa de 10% ............................................................ 106 
Figura 4.33 – Resultados obtidos na argamassa de 15% .......................................................... 107 
Figura 4.34 – Força aplicada nos diversos tipos de argamassas em função do tempo ............ 110 
Figura 4.35 – Volume de água absorvida durante uma hora .................................................... 111 
Figura 4.36 – Resultados de aderência ao suporte após envelhecimento acelerado............... 112 
Figura 4.37 – Resultados de aderência ao suporte antes e após envelhecimento acelerado .. 112 
 
 
 
ix 
 
Índice de quadros 
 
Quadro 2.1 – Resultados da actividade. Tratamento dos pneus usados gerados ...................... 14 
Quadro 2.2 – Resultados da actividade. Tratamento das existências. ....................................... 15 
Quadro 2.3 – Resultados da actividade. Tratamento das existências ........................................ 15 
Quadro 2.4 – Resultados globais da actividade. ......................................................................... 15 
Quadro 2.5 – Propriedades da borracha natural ........................................................................ 23 
Quadro 2.6 – Requisitos das argamassas no estado endurecido e norma de ensaio ................. 28 
Quadro 2.7 – Classes de compressão para argamassas pré-doseadas de reboco. EN 998-1 ..... 28 
Quadro 2.8 – Classes de absorção de água por capilaridade para argamassas. EN 998-1......... 28 
Quadro 2.9 – Classes de condutividade térmica para argamassas de reboco. EN 998-1 ........... 29 
Quadro 2.10 – Dosagens da argamassa de referência (TURATSINZE et al., 2005) ..................... 38 
Quadro 2.11 – Composição das argamassa com e sem borracha (TOPÇU et al., 2009) ............. 40 
Quadro 3.1 – Ensaios a efectuar na primeira fase ...................................................................... 48 
Quadro 3.2 – Ensaios a efectuar na segunda fase ...................................................................... 48 
Quadro 3.3 – Argamassas utilizadas na segunda fase ................................................................ 48 
Quadro 3.4 – Ensaios a efectuar na terceira fase ....................................................................... 49 
Quadro 3.5 – Argamassas utilizadas na terceira fase ................................................................. 49 
Quadro 3.6 – Indicação dos tipos de cura para os diferentes ensaios ........................................ 50 
Quadro 3.7 – Classificação quanto à susceptibilidade à fendilhação de argamassas ................. 78 
Quadro 3.8 – Ciclos climáticos utilizados no ensaio de envelhecimento acelerado .................. 79 
Quadro 4.1 – Gama de granulometrias utilizada para a substituição de agregados .................. 83 
Quadro 4.2 – Análise granulométrica da areia de rio ................................................................. 84 
Quadro 4.3 – Baridade do ligante dos agregados ....................................................................... 85 
Quadro 4.4 – Água de amassadura e respectivo espalhamento para as várias argamassas ...... 86 
Quadro 4.5 – Massa volúmica no estado fresco dos diferentes tipos de argamassa ................. 86 
Quadro 4.6 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 dias para as várias argamassas .. 88 
Quadro 4.7 – Massa volúmica no estado endurecido aos 90 dias para as várias argamassas ... 89 
Quadro 4.8 – Resultados do ensaio de tracção por flexão ......................................................... 90 
Quadro 4.9 – Resultados do ensaio de compressão ................................................................... 91 
Quadro 4.10 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade para diferentes argamassas 95 
Quadro 4.11 – Resultados do ensaio de variação dimensional .................................................. 99 
Quadro 4.12 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte ................................................ 100 
Quadro 4.13 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 28 dias .......................... 101 
Quadro 4.14 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 90 dias .......................... 102 
Quadro 4.15 – Resultados do ensaio de permeabilidade ao vapor de água ............................ 104 
Quadro 4.16 – Resultados do ensaio resistência ao choque para as argamassas de 0 e 5% ... 108 
Quadro 4.17 – Resultados do ensaio resistência ao choque para as argamassas de 10 e 15% 109 
Quadro 4. 18 – Resultados do ensaio de retracção restringida e respectiva classificação ....... 109 
Quadro 4.19 – Resultados de permeabilidade à água líquida com o tubo de Karsten ............. 111 
Quadro 4.20 – Resultados do ensaio aderência ao suporte após envelhecimento acelerado . 112 
Quadro 5.1 – Resultados dos ensaios realizados na campanha experimental ......................... 118 
 
 
 
 
x 
 
 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
1 
 
Capítulo 1 – Introdução 
 
 
1.1 Considerações iniciais 
 
 
Durante as últimas décadas nos países desenvolvidos e também, mais recentemente, nos 
países em desenvolvimento, tem-se registado uma melhoria significativa na vida das 
populações. 
 
Este fenómeno tem levado a uma alteração do estilo de vida do Homem, fazendo aumentar o 
nível de exigência e provocado um aumento do tipo e quantidade de resíduos. 
 
Os resíduos que constituem uma fonte de poluição ambiental são considerados actualmente 
como um dos principais problemas com que o mundo se debate. 
 
Um dos tipos mais importantes de resíduos são os pneus, cuja quantidade a nível mundial tem 
vindo também a aumentar, devido ao crescimento da indústria automóvel. A utilização dos 
pneus trouxe consigo a questão de protecção ambiental pois a maior parte dos pneus usados 
era abandonada em locais inadequados, constituindo um risco para o ambiente e para a saúde 
pública. 
 
De modo a combater esta situação, vários países têm vindo a elaborar legislação com o intuito 
de submeter os pneus usados a uma gestão cuidada, procurando encontrar ambientes 
destinados a uma correcta deposição deste resíduo. 
 
 
Figura 1.1 – Depósito de pneus ao ar livre. Fonte: PIMENTA 
No que respeita a Portugal, através do Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 Abril, foi estabelecida 
uma hierarquia na gestão dos pneus usados, tendo sido definida como prioritária a prevenção 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
2 
 
da sua produção, aliada do aumento da vida útil dos pneus, a promoção da recauchutagem e a 
implementação e desenvolvimento de sistemas de reciclagem e de outras formas de 
valorização dos pneus usados. 
 
Em função das exigências da sociedade também o sector da construção civil tem procurado 
encontrar um destino adequado para este tipo de resíduos. Segundo a VALORPNEU, 28.5% do 
granulado de borracha produzido pelos recicladores nacionais foi utilizado em pavimentos, 
sendo a maior fatia (60.4%) aplicada em relvados sintéticos. 
 
 
Figura 1.2 – Primeira obra (EN 370) com betume modificado com borracha utilizando a via seca. Fonte: RECIPNEU 
 
No entanto, existem outras tentativas por parte da indústria da construção para dar uma 
utilização adequada aos pneus usados, sendo esta dissertação um exemplo disso mesmo, na 
qual se pretende estudar o desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de 
materiais finos provenientes da trituração de pneus. 
 
Deste modo, neste caso de estudo, pretende-se encontrar um material compósito que tire 
partido da resistência mecânica conferida pelos materiais cimentícios e das características de 
ductilidade apresentadas pelas borrachas. 
 
Apesar de este tema já ter vindo a ser estudado nos últimos anos por investigadores 
internacionais, ainda não foram abordadas muitas das propriedades necessárias a um bom 
desempenho da argamassa em obra, nomeadamente como revestimento de parede. 
 
Nos estudos já realizados, nomeadamente por TOPÇU et al. (2009), verifica-se que a 
incorporação de agregados de borracha é prejudicial à resistência à compressão e à flexão por 
tracção. Por outro lado, induz uma diminuição significativa do módulo de elasticidade. 
 
 
 
 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
3 
 
1.2 Objectivos e metodologia da dissertação 
 
 
Nesta dissertação, vai-se analisar uma solução alternativa a dar aos pneus usados sem agredir 
o meio ambiente e contribuindo desta forma para a protecção ambiental. Mais 
concretamente, estudar-se-á a sua aplicação em argamassas não-estruturais, nomeadamente 
a usar como revestimentos de paredes. 
 
Nos últimos tempos, outros investigadores já propuseram o uso de pneus usados em betão e 
argamassas pelo que esta dissertação pretende adicionar mais informação à existente, 
estudando o desempenho expectável, quer mecânico quer em termos de durabilidade, de 
argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de 
pneus. 
 
Assim, para avaliar a influência da adição deste resíduo, ensaiaram-se argamassas com 
agregados de borracha de pneus usados a substituírem a areia, com uma curva granulométrica 
idêntica a esta última, de modo a reduzir a influência da granulometria nos resultados obtidos. 
 
Para tal, foram fixadas diferentes taxas de substituição(5, 10 e 15% do volume total de 
agregados) de agregados naturais por agregados de borracha de pneus usados. Em todos os 
ensaios, foram utilizadas partículas menores do que 2 mm. Os resultados obtidos foram 
comparados com uma argamassa de referência (sem partículas de borracha de pneus usados). 
 
Este estudo, além de um óbvio interesse ambiental, tem como objectivo principal encontrar 
soluções que, além de aproveitarem a resistência mecânica conferida pelos materiais 
cimentícios, consigam também incrementar nas argamassas características de ductilidade. 
 
 
1.3 Estrutura e organização do trabalho 
 
 
Nesta investigação, estruturou-se o trabalho em 5 etapas: 1ª) pesquisa bibliográfica; 2ª) 
preparação do plano de ensaios; 3ª) campanha experimental; 4ª) análise e discussão dos 
resultados; 5ª) compilação da informação e escrita da dissertação. 
 
A primeira etapa consistiu numa pesquisa bibliográfica, tendo como objectivo o de recolher 
informação existente sobre o tema em estudo. Estudaram-se dissertações existentes e artigos 
de revistas e de congressos de especialidade. Desta forma, foi possível adquirir-se numa 
primeira fase um conhecimento generalizado sobre o assunto a ser tratado. 
 
Terminada esta etapa seguiu-se a preparação do plano de ensaios. Através dos conhecimentos 
adquiridos e do material pesquisado, procedeu-se à definição dos ensaios a realizar (que foram 
baseados na normalização existente), à definição dos parâmetros a variar e, finalmente, à 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
4 
 
preparação dos ensaios a realizar no Laboratório de Ensaio de Revestimentos de Paredes 
(LNEC/LERevPa) do Laboratório Nacional de Engenharia Civil. 
Além do referido, nesta fase elaborou-se também um mapa de quantidades, de modo a ser 
possível saber-se a quantidade de cada material a ser usado no trabalho experimental. Assim, 
foi possível proceder-se à encomenda e aquisição do respectivo material. 
 
Num processo de encadeamento lógico, seguiu-se a campanha experimental. Esta terceira 
etapa teve como objectivo avaliar as características de argamassas de cimento com a 
incorporação de partículas finas de borracha, tendo sido estruturada em 3 fases. Na primeira, 
foram realizados ensaios com intuito de se analisarem as propriedades dos constituintes das 
argamassas, mais concretamente dos agregados naturais e dos agregados de borracha de 
pneus usados. A segunda fase experimental consistiu em ensaios de carácter eliminatório, os 
quais avaliaram as características essenciais das argamassas. Por fim, a terceira fase consistiu 
em escolher a argamassa que apresentou melhores resultados nos ensaios realizados 
anteriormente. Escolhida a argamassa, efectuou-se mais uma série de testes, de modo a obter-
se uma caracterização mais pormenorizada. 
 
Feito isto, passou-se para a etapa de análise e discussão dos resultados, que se iniciou com o 
início da campanha experimental. 
 
 Nesta etapa, efectuou-se a avaliação crítica do trabalho experimental através da análise dos 
resultados obtidos. Procurou-se justificar e concluir sobre estes através da sua comparação 
com valores de outros trabalhos já executados sobre o tema. 
 
Finalmente, seguiu-se a última etapa que consistiu na compilação da informação e escrita da 
dissertação. No que respeita à escrita da dissertação, de forma a que esta resultasse num texto 
conciso e claro, foram definidos cinco capítulos: 
 
 capítulo 1: neste capítulo, efectua-se um enquadramento geral da dissertação, 
apresentando as motivações que lhe deram origem e explicando os objectivos que 
pretende alcançar; além disto, apresenta-se a metodologia utilizada na sua elaboração 
bem como a sua organização por capítulos; 
 capítulo 2: no âmbito deste capítulo, é feita uma compilação da informação 
pesquisada sobre o assunto a tratar; neste sentido, foi efectuado um levantamento do 
estado da arte existente e que se encontrava relacionado com o tema da dissertação; 
 capítulo 3: neste capítulo, procede-se a uma descrição da campanha experimental; 
deste modo, apresenta-se o planeamento elaborado para a sua execução, efectuando-
se uma descrição dos equipamentos, modos de procedimento e normas nas quais os 
ensaios se basearam; 
 capítulo 4: no presente capítulo, apresenta-se e procura-se concluir sobre os 
resultados obtidos na campanha experimental; nos ensaios em que isso é possível, 
comparam-se os valores com os de outros trabalhos já realizados. 
 capítulo 5: no último capítulo da dissertação, apresentam-se as conclusões que 
resultaram da sua realização; procura-se evidenciar as diferenças existentes entre as 
argamassas com incorporação de agregados de borracha e as argamassas constituídas 
apenas por agregados naturais (areia). 
 
Por fim, a dissertação termina com as referências bibliográficas e anexos referenciados ao 
longo do texto. 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
5 
 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
 
2.1 Introdução 
 
 
Este capítulo aborda três temáticas distintas que resultaram da pesquisa bibliográfica 
efectuada para a elaboração da dissertação. Numa primeira fase, efectua-se uma exposição 
sobre o tema pneu, analisando diversos vectores como o seu ciclo de vida, impactes no 
ambiente e na saúde pública, enquadramento legal e tipos de valorização para os pneus 
usados. Esta fase inicial encerra com uma caracterização dos elastómeros (borrachas), 
principais constituintes dos pneus. 
 
O segundo tema abordado diz respeito às argamassas de revestimento. Nesta parte, começa-
se por referir definições e conceitos necessários à compreensão do tema bem como 
regulamentação a que as argamassas de revestimento estão sujeitas. Posteriormente, 
abordam-se as exigências funcionais que um revestimento exterior de paredes necessita de 
cumprir para poder desempenhar adequadamente as suas funções. 
 
Finalmente, no último tema, procede-se a uma descrição de estudos já realizados sobre 
argamassas com borrachas, expondo-se os resultados e conclusões postuladas pelos seus 
autores. 
 
 
2.2 Problema dos pneus usados 
2.2.1 Definição e caracterização de um pneu 
 
 
De acordo com o Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 de Abril, que estabelece os princípios e as 
normas aplicáveis à gestão de pneus e pneus usados apresentam-se as seguintes definições: 
 
a) Pneus: 
 
Os pneus utilizados em veículos motorizados, aeronaves, reboques, velocípedes e 
outros equipamentos, motorizados ou não motorizados, que os contenham; 
 
b) Pneus usados: 
 
Quaisquer pneus de que o respectivo detentor se desfaça ou tenha a intenção ou a 
obrigação de se desfazer e que constituam resíduos na acepção da alínea a) do artigo 
3.o do Decreto-Lei n.o 239/97, de 9 de Setembro, ainda que destinados a reutilização 
(recauchutagem); 
 
 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
6 
 
c) Pneu recauchutado: 
 
O pneu usado que é objecto de processo industrial de acordo com as especificações 
técnicas aplicáveis, com vista à sua reutilização, sendo de novo colocado no mercado. 
 
No que respeita à sua constituição (Figura 2.1), os pneus apresentam os seguintes 
componentes (FAPEMIG, 2002): 
 
a) Carcaça: é a estrutura interna do pneu, tendo como finalidade suportar o peso do 
veículo e reter o ar sob pressão. É constituída por lonas de nylon, poliéster ou aço, que 
no caso dos pneus convencionais (ou diagonais) são dispostas no sentido diagonal 
enquanto que, nos pneus radiais, o são no sentido radial. Neste caso, existe uma série 
adicional de lonas, denominada cintura, que cobre a tela tendo como objectivo a sua 
estabilização. Estas lonas são constituídas por aço (FAPEMIG, 2002); 
 
b) Talão: apresenta a forma de um anel e permite que o pneu fique solidário com a jante, 
sendo construído por diversos arames de aço de alta resistência, que são unidos e 
envolvidos por borracha (FAPEMIG,2002); 
 
c) Paredes: são as partes laterais do pneu e têm como função proteger a carcaça. São 
constituídos por borracha com alto grau de elasticidade (BRASIL TIRES, 2009); 
 
d) Banda de rodagem: é a parte que fica em contacto directo com o solo, constituída por 
compostos de borracha com alta resistência ao desgaste. É a zona por onde o esforço 
do motor se transmite ao solo permitindo que o veículo se mova, curve e trave. A sua 
superfície é formada por partes cheias e outras vazias (sulcos) com o intuito de 
maximizar a aderência dos veículos aos diversos tipos de pavimento (VALORPNEU, 
2009A); 
 
e) Cintas: constituídas por um tecido de aço revestido a borracha colocada nos pneus 
radiais com função de estabilizar a carcaça (FAPEMIG, 2002); 
 
f) Capa: camada que permite a impermeabilidade ao ar e substitui as câmaras-de-ar; 
 
g) Cunhas: reforçam o talão. São perfis de borracha muito dura; 
 
h) Tiras: reforços que podem ser construídos só com misturas de borracha ou com 
tecidos revestidos a borracha. Têm como objectivo ajudar a dar forma ao pneu e a 
rematar pormenores de construção. A sua utilização é muito variável de fabricante 
para fabricante. Podem ser colocadas a formar ombros, a sujeitar os extremos das 
cintas, a proteger a zona de encaixe na jante ou a rematar os extremos da carcaça. 
 
 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
7 
 
 
Figura 2.1 – Constituição de um pneu 
 
 
2.2.2 Análise do ciclo de vida de um pneu 
 
 
A análise do ciclo de vida é uma técnica que permite avaliar os aspectos ecológicos resultantes 
da interacção de um produto com o Ambiente. 
 
Neste subcapítulo, são apresentados dados sobre o fluxo material e energético e sobre as 
emissões e resíduos que se podem originar durante o ciclo de vida de um pneu. Estes dados 
constam de um estudo elaborado por KRÖMER et al. (1999) para a Continental. 
 
Segundo KRÖMER et al. (1999), o ciclo de vida de um pneu (Figura 2.2) é composto por cinco 
estágios: 
 
a) Extracção de minerais e matérias-primas fósseis, como o petróleo bruto, 
o carvão, o gás natural e o ferro; 
 
b) Fabrico das matérias-primas do pneu, como a borracha, o negro de carbono e 
produtos químicos; 
 
c) Produção do pneu; 
 
d) Consumo do pneu (uso do pneu na estrada); 
 
e) Utilização dos pneus usados como matéria-prima ou fornecedor de energia. 
 
 
 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
8 
 
 
Figura 2.2 – Ciclo de vida de um pneu. Fonte: Michelin 
 
Estes investigadores fizeram uma análise ao ciclo de vida estudando os inputs e os outputs do 
sistema. Os inputs estudados foram: 
 
a) Recursos consumidos; 
 
b) Necessidades de água; 
 
c) Necessidades de ar. 
 
Através da Figura 2.3, é possível observar que o fabrico e o transporte são as fases do ciclo de 
vida de um pneu com menor impacte global nos inputs estudados. A fase de transporte 
apresenta valores de consumo dos diferentes inputs de apenas de 0.2% e a fase de fabrico 
consumos que variam entre 1.1 e 4.8% consoante o input em causa. 
 
A utilização do pneu representa a fase com maior impacte global no que respeita aos inputs 
recursos consumidos e necessidades de ar com valores aproximadamente de 88 e 96%, 
respectivamente. Estes valores são justificados pelo facto de nesta fase ser necessário obter 
grandes quantidades de energia. 
 
Relativamente à aquisição de matérias-primas, verifica-se que é nesta fase que é usada a 
maioria do input necessidades de água, cerca de 90%. As necessidades deste input estão 
directamente relacionadas com o fabrico de borracha sintética (SBR) e também com a 
obtenção de rayon (fibra). 
 
No que respeita aos outputs, foram analisados os seguintes: 
 
a) Emissões atmosféricas; 
 
b) Emissões para a água; 
 
c) Resíduos. 
 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
9 
 
 
Figura 2.3 – Impacte global dos inputs durante o ciclo de vida. Adaptado de KRÖMER et al. (1999) 
 
 
 
Figura 2.4 – Impacte global dos outputs durante o ciclo de vida. Adaptado de KRÖMER et al. (1999) 
 
Através da Figura 2.4, verifica-se que o output emissões atmosféricas ocorre essencialmente 
na fase de utilização do pneu representando cerca de 95.4% do total. As emissões são devidas 
sobretudo à saída de dióxido de carbono. 
 
O output emissões para a água tem principalmente lugar na fase de aquisição de matérias-
primas, representando esta fase aproximadamente 94.4% do total de emissões. Os outros 
estágios do ciclo de vida de um pneu têm uma expressão bastante menor. O transporte 
representa 2.8%, a utilização do pneu 2.8% e a produção 0.008%. 
 
O output resíduos está intimamente ligado à extracção de matérias-primas e à produção de 
pneus. Estes representam, cerca de 69.4 e 26.0% do volume total, respectivamente. A fase de 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
Aquisição da 
matéria-prima 
Fabrico Transporte Utilização 
Im
p
ac
te
 g
lo
b
al
 (
%
) 
Fases do ciclo de vida 
Recursos 
consumidos 
Necessidades 
de ar 
Necessidades 
de água 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
Im
p
ac
te
 g
lo
b
al
 (
%
) 
Fases do ciclo de vida 
Emissões 
atmosféricas 
Emissões para a 
água 
Resíduos 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
10 
 
utilização de um pneu corresponde a cerca de 4,6% do volume total de resíduo e o transporte 
a menos de 0.1%. 
 
 
2.2.3 Impactes no ambiente e na saúde pública 
 
 
Os pneus usados gerados, embora relacionados com a frota de veículos de cada país, 
constituem um problema mundial pois é difícil encontrar uma solução para o seu destino final. 
 
Isto acontece porque, apesar de o valor intrínseco dos constituintes deste resíduo ser elevado, 
a sua reciclagem comporta custos elevados relacionados com dificuldades logísticas e 
tecnológicas. 
 
Os pneus são constituídos essencialmente por borrachas (natural e sintéticas) vulcanizadas e é 
por causa do processo de vulcanização que se torna difícil reaproveitar os constituintes 
originais do pneu devido à dificuldade de reverter este processo e de separar os restantes 
componentes da matriz molecular criada. 
 
Os dados mostram que a quantidade de pneus usados nas últimas décadas a nível mundial tem 
vindo a aumentar devido ao crescimento da indústria automóvel. Nos países industrializados, é 
descartado, de um modo geral, o correspondente a um pneu de automóvel ligeiro por 
habitante por ano, ou seja, 9 kg/habitante/ano (RESCHNER, 2008). 
Devido à inexistência de interesse comercial na reciclagem de pneus usados, estes deram 
origem a depósitos ao ar livre de grandes dimensões, sendo estes um risco para o ambiente e 
para a saúde pública. 
 
Os problemas ambientais que ocorrem devido ao depósito de pneus usados estão 
relacionados com os seguintes factores: 
 
 Depósito de pneus em leitos de água 
 
 Esta situação pode provocar o assoreamento de rios e lagos (BLUMENTHAL, 1993). 
 
 
Figura 2.5 – Depósito de pneus em leitos de água. Fonte: RECICLANIP 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
11 
 
 Deposição em aterros sanitários 
 
A deposição em aterros sanitários também se mostrou desadequada, sendo proibida na 
Europa pela Directiva do Conselho 1999/31/CE, de 26 de Abril. Uma das razões é que os pneus, 
por apresentarem baixa compressibilidade, quando compactados inteiros tendem a voltar à 
sua forma de origem, reduzindo assim a vida útil dos aterros e comprometendo a sua 
estabilidade (COLLINS et al., 1994). Uma outra razão é o tempo de decomposição de um 
pneu ser de centenas de anos. 
 
Assim, os Governos dos países mais desenvolvidos têm criado, por via legislativa, ambientes 
propícios a uma correcta deposição final deste resíduo. 
 
Nos Estados Unidos da América,o caminho seguido tem sido o de procurar influenciar o 
mercado. Na Europa, a opção preferida tem sido a de responsabilizar o fabricante do bem pelo 
seu destino final adequado. Tende a considerar-se, na Europa, que o poluidor é quem produz o 
bem e não quem o utiliza. Portugal não foge a esta regra e a opção foi a de obrigar os 
produtores a constituir uma Entidade Gestora do Sistema de Gestão de Pneus Usados. 
 
 Instalação de grandes depósitos 
 
A instalação de grandes depósitos, ocupando uma extensa área, constitui um perigo para o 
ambiente pois os pneus ficam sujeitos à queima acidental ou provocada (Figura 2.6). Se 
incendiados, sendo os pneus maioritariamente compostos de carbono orgânico com enxofre e 
com presença de cloro ou bromo, a sua combustão não controlada a baixas temperaturas leva 
à formação de compostos extremamente tóxicos e à libertação de óleos. Estes óleos 
apresentam um elevado potencial poluente, constituindo uma ameaça para a zona envolvente 
devido ao perigo de contaminação do solo e do lençol freático (RECYCLING TIRES, 2005). 
 
 
Figura 2.6 – Incêndio num aterro de pneus. Ilha do Faial, Outubro de 2007. Fonte: Agência Lusa 
 
No que respeita à saúde pública, os problemas que ocorrem devido ao depósito de pneus 
usados estão essencialmente relacionados com o depósito de pneus em terrenos baldios. 
 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
12 
 
A deposição de pneus em terrenos baldios tende a atrair e a reter a água da chuva, bem como 
a absorver a luz do sol (Figura 2.7). Assim, a água estagnada, aliada às condições de calor 
geradas, criam um ambiente propício à procriação e multiplicação de mosquitos (Nehdi, 2001). 
Esta situação tem especial relevância nos países tropicais onde os mosquitos são importantes 
vectores de propagação de doenças como a malária, o dengue (Figura 2.7) ou a febre-amarela. 
Além disto, os pneus usados encontram-se desta forma sujeitos à queima acidental ou 
provocada. 
Figura 2.7 – O depósito de pneus em terrenos baldios pode levar a problemas de saúde pública 
 
 
2.2.4 Enquadramento legal da gestão de pneus usados 
 
 
Como referido, o abandono em terrenos não apropriados, a queima a céu aberto e a 
deposição de pneus usados originam graves problemas ambientais. Assim sendo, para que 
estes não constituam um risco para a saúde pública, é necessário existir uma atenção 
suplementar na sua gestão. 
 
Esta problemática começou a estar na agenda dos países membros da Comunidade Europeia 
em 1990, de modo a que fossem encontradas soluções que assegurassem o controlo e a 
eliminação dos pneus usados dos aterros. 
 
Contudo, não foi criado nenhum regulamento europeu que tratasse especificamente dos 
pneus, apesar de terem sido realizadas tentativas em 1993 e 1994 para aprovar duas directivas 
que tratavam somente de pneus, tendo estes projectos sido suspensos. As regulamentações 
variam consoante o país mas todas elas contemplam mecanismos de recolha e tratamento de 
pneus. 
 
No entanto, a Directiva europeia 1999/31/CE veio proibir o depósito de pneus inteiros e 
triturados nos aterros, cabendo a cada estado membro determinar o seu próprio sistema de 
gestão no final da vida útil dos pneus. Esta Directiva foi transposta para o direito interno 
português pelo DL n.º 152/2002, de 23 de Maio. Na Europa, existem três tipos de sistemas de 
gestão: 
 
 1.Sistema de responsabilidade do produtor; 
 2.Sistema de taxas; 
 3.Sistema de mercado livre. 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
13 
 
Em Portugal, é usado o sistema de responsabilidade do produtor. Este sistema encontra-se 
regulamentado através do Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 de Abril, que posteriormente foi 
alterado pelo DL n.º 43/2004, de 2 de Março, que estabelece os princípios e as normas 
aplicáveis à gestão de pneus e pneus usados. Este DL confere prioridade à prevenção da 
produção de pneus usados, à qual, segundo este, se deve aliar um acréscimo da vida útil dos 
pneus, a promoção da recauchutagem e a implementação e desenvolvimento de sistemas de 
reciclagem bem como outras formas de valorização. 
 
No sistema de responsabilidade do produtor, o produtor de pneus novos é o responsável pela 
recolha, transporte e destino final adequado dos pneus usados, sendo que, em Portugal, de 
acordo com a legislação referida, a gestão destes deve ser submetida a um sistema integrado e 
a responsabilidade deve ser transferida para uma entidade gestora do sistema integrado, 
desde que devidamente licenciada para exercer essa actividade. 
 
A responsabilidade do produtor pelo destino adequado dos pneus usados termina com a 
entrega destes, por parte da entidade gestora, a uma entidade devidamente autorizada e/ou 
licenciada para a sua recauchutagem, reciclagem ou outras formas de valorização. 
 
No entanto, as entidades que apenas utilizam pneus usados em trabalhos de construção civil e 
obras públicas, como protecção de embarcações, molhes marítimos ou fluviais e no 
revestimento dos suportes dos separadores de vias de circulação automóvel, estão 
dispensadas de autorização ao abrigo da legislação aplicável à gestão de resíduos. 
 
A entidade gestora deve ser uma entidade sem fins lucrativos, constituída pelos produtores, 
pelos distribuidores, pelos recauchutadores, pelos recicladores e por outros valorizadores. A 
entidade gestora do sistema integrado tem como função: 
 
a) Organizar a rede de recolha e transporte dos pneus usados, efectuando os necessários 
contratos com distribuidores, sistemas municipais e multimunicipais de gestão de resíduos 
sólidos urbanos ou seus concessionários ou outros operadores, a quem deverá prestar as 
correspondentes contrapartidas financeiras; 
 
b) Decidir sobre o destino a dar a cada lote de pneus usados, respeitando a hierarquia dos 
princípios de gestão e tendo em conta os objectivos fixados no Decreto-Lei; 
 
c) Estabelecer contratos com os recauchutadores, recicladores e outros valorizadores para 
regular as receitas ou encargos determinados pelos respectivos destinos dados aos pneus. A 
transferência de responsabilidade de cada produtor para a entidade gestora é objecto de 
contrato escrito, com a duração mínima de cinco anos. 
 
Em Portugal, os produtores de pneus organizaram-se, conjuntamente com os industriais de 
recauchutagem de pneus e de borracha e formaram a VALORPNEU – Sociedade de Gestão de 
Pneus, L.da., que se constituiu como a entidade gestora do Sistema Integrado de Gestão de 
Pneus Usados (SGPU). Esta foi licenciada em 7 de Outubro de 2002, por um prazo de 5 anos, 
pelos Ministérios das Cidades, Ordenamento do Território e Ambiente e da Economia, tendo 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
14 
 
sido a licença entretanto renovada até 31 de Dezembro de 2013 segundo o despacho n.º 
19692 de 2009. 
 
A VALORPNEU é uma sociedade por quotas, com o capital repartido pela ACAP (Associação do 
Comércio Automóvel de Portugal), ANIRP (Associação Nacional dos Industriais de 
Recauchutagem de Pneus) e APIB (Associação Portuguesa dos Industriais de Borracha). 
 
A VALORPNEU gere todos os pneus usados gerados, sendo financiada através de um ecovalor 
cobrado por cada pneu colocado no mercado. 
 
O destino dos pneus usados depende do tipo de pneu em questão, da qualidade e estado de 
conservação da carcaça e do valor comercial que estas possam ter para reutilização 
(recauchutagem). Atendendo a estas diferenças, os pneus foram classificados em treze 
categorias homogéneas, com base na tipologia utilizada pelos produtores. 
 
Na licença de exploração atribuída à VALORPNEU, está estipulada a cessação da deposição de 
pneus usados em aterros, nos termos do Decreto-Lei n.º 152/2002, de 23 de Maio, relativo à 
deposição de resíduos em aterros. 
 
No entanto, segundo o artigo 6º, alínea d) do mesmo Decreto-Lei, é permitida a deposição em 
aterro dos pneus utilizadoscomo elementos de protecção num aterro, dos pneus de bicicleta e 
dos que possuam um diâmetro exterior superior a 1400 mm. 
 
Assim sendo, os destinos possíveis para os pneus usados são a recauchutagem, a reciclagem, a 
valorização energética e, para algumas categorias de pneus, o aterro. 
 
Segundo a VALORPNEU, passaram no Sistema Integrado de Gestão de Pneus Usados (SGPU) 
cerca de 94 mil toneladas de pneus (Quadro 2.3), tendo sido recicladas 48 mil toneladas de 
pneus usados e aproveitadas energeticamente 26 mil toneladas. Os restantes pneus foram 
reutilizados ou recauchutados (Quadros 2.1 e 2.2). No Quadro 2.4, verifica-se que as metas 
propostas foram alcançadas. 
 
 
Quadro 2.1 – Resultados da actividade. Tratamento dos pneus usados gerados. Fonte: VALORPNEU 
 
 
 
Tratamento dos pneus usados gerados 2009 (t) 2008(t) 
Variação 
08/09 (t) 
Variação 
08/09 (%) 
Média anual 
1ª licença 03/08 
Enviados para recauchutagem 18.638 22.317 -3.678 -16.48 21.636 
Enviados para reutilização 1.019 2.057 -1.037 -50.44 1.110 
Enviados para reciclagem 48.039 48.332 -293 -0.61 39.529 
Enviados para valorização energética 21.878 23.504 -1.626 -6.92 18.367 
Enviados para aterro 0 0 - - 1.140 
No âmbito de SGPU 89.575 96.210 -6.635 6.90 81.782 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
15 
 
Quadro 2.2 – Resultados da actividade. Tratamento das existências. Fonte: VALORPNEU 
 
 
Quadro 2.3 – Resultados da actividade. Tratamento das existências. Fonte: VALORPNEU 
 
 
Quadro 2.4 – Resultados globais da actividade. Fonte: VALORPNEU 
 
A tendência de descida quer dos pneus colocados no mercado, quer dos pneus usados 
gerados, devido à forte recessão económica, levou a que em 2009 a quantidade de pneus 
usados processados pelo SGPU diminuísse em relação ao ano anterior, registando-se um valor 
semelhante ao verificado em 2006 (Figura 2.8). No entanto, a Valorpneu recolheu mais pneus 
usados do que os gerados no âmbito do SGPU. 
 
 
Figura 2.8 – Tratamento das existências (toneladas). Fonte: VALORPNEU 
. 
Em relação aos diferentes destinos de valorização, é de realçar a forte queda da 
recauchutagem (Figura 2.9), que é fruto da conjuntura económica já referida. O mercado 
0 
20000 
40000 
60000 
80000 
100000 
120000 
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 
Existências 
processadas 
Pneus 
recolhidos 
Tratamento das existências 2009 (t) 2008(t) 
Variação 
08/09 (t) 
Variação 
08/09 (%) 
Média anual 
1ª licença 03/08 
Enviados p/ valorização energética 4.190 4.895 -704 -14.39 6.159 
Enviados para reutilização 1 0 +1 - 9 
Enviados para aterro 0 0 - - 210 
No âmbito de SGPU 4.191 4.895 -703 -14.37 6.378 
Total de pneus tratados 2009 (t) 2008(t) 
Variação 
08/09 (t) 
Variação 
08/09 (%) 
Média anual 
1ª licença 03/08 
Usados gerados + existências 93.766 101.104 -7.338 -7.26 88.160 
Resultados 2009 Metas 09/013 Em relação à meta 
Taxa de Recolha no 
âmbito do SGPU 
103.0 % 96% + 7.0 
Taxa de preparação para 
reutilização e 
recauchutagem 
22.6% 27% -4.4 
Taxa de Reciclagem 75.3% 69% 
+ 6.3 
 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
16 
 
condiciona fortemente a produção, nomeadamente de pneus recauchutados, e a sua 
comercialização. 
 
Apesar deste facto, através da Figura 2.9, verifica-se que a reciclagem se manteve ao nível do 
ano anterior. 
 
 
Figura 2.9 – Tratamento dos pneus usados gerados. Fonte: VALORPNEU 
 
 
2.2.5 Tipo de valorização para os pneus usados 
 
 
Como referido, a valorização dos pneus usados passa por uma das seguintes formas: 
a) Reutilização; 
b) Recauchutagem; 
c) Reciclagem; 
d) Valorização energética. 
 
 Reutilização 
 
Segundo a VALORPNEU, a reutilização consiste no "aproveitamento do pneu, que ainda se 
encontra em condições, sendo de novo colocado no mercado para continuar a ser utilizado 
para o mesmo fim (reutilização meio-piso), ou aproveitamento do pneu, sem necessidade de 
qualquer pré-processamento, para utilização em fim diverso do qual foi concebido 
(reutilização para outros fins) ". 
 
Os pneus usados podem ser reutilizados em diversas aplicações como, por exemplo: 
 
0 
10000 
20000 
30000 
40000 
50000 
60000 
70000 
80000 
90000 
100000 
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 
Valorização 
Energética 
Reciclagem 
Recauchutagem 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
17 
 
1. Em redes artificiais de forma a criar um ambiente adequado para a reprodução de 
animais marinhos através de estruturas alongadas constituídas por pneus 
amarrados (SPECHT, 2004); 
 
 
Figura 2.10 – Estrutura utilizada no recife artificial. Fonte: NATIONAL GEOGRAPHIC 
 
2. Em elementos de protecção de molhes marítimos e de barcos (SIMM, 2005); 
 
Figura 2.11 – Doca de barcos em Lerici, Itália. Fonte: BENEDICTO PEROTTI 
 
 
 
Figura 2.12 – Pneus usados utilizados como protecção de barcos. Fonte: LUSA / SOL 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
18 
 
3. Na protecção contra a erosão costeira (SIMM, 2005); 
 
4. Na construção de túneis, para evitar o contacto directo entre as rochas 
desprendidas dos maciços e a laje superior do túnel; 
 
5. Em pisos permeáveis para estradas, assim como em camadas drenantes na 
construção de plataformas ou armazéns (VALORPNEU, 2009d); 
 
6. Na construção de edificações: segundo SPECHT (2004), os pneus inteiros quando 
preenchidos com material granular, apresentam bons resultados no que diz 
respeito ao isolamento térmico, acústico e apresentam uma flexibilidade capaz de 
absorver possíveis assentamentos nas fundações. 
 
 Recauchutagem 
 
Segundo o Decreto-Lei n.o 111/2001, de 6 de Abril, a recauchutagem é a "operação pela qual 
um pneu já utilizado, após cumprir o ciclo de vida para o qual foi projectado e concebido, é 
reconstruído de modo a permitir a sua utilização para o mesmo fim para que foi concebido;". 
 
 Reciclagem 
 
De acordo com o Decreto-Lei referido, a reciclagem consiste no "processamento de pneus 
usados para qualquer fim, que não o inicial, nomeadamente como matéria-prima, excluindo a 
valorização energética;". 
 
Dois dos processos mais conhecidos de reciclagem de pneus usados são o processo mecânico e 
o processo criogénico. O processo mecânico consiste na fragmentação dos pneus numa série 
de trituradoras e moinhos até a borracha atingir a dimensão de grânulos. No processo 
criogénico, o pneu sofre uma primeira trituração mecânica sendo em seguida os seus 
fragmentos transportados para o túnel criogénico. Após a passagem pelo túnel criogénico e 
pelos martelos pneumáticos, obtém-se granulado de borracha fino, aço e têxtil. 
 
De acordo com a OCDE (JOHNSTONE et al., 2005), uma das grandes dificuldades no 
desenvolvimento dos mercados de reciclagem consiste no estabelecimento de padrões. Estes 
padrões são importantes para agilizar a comunicação e os custos da negociação. Neste sentido, 
a ETRA (European Tyre Recycling Association) desenvolveu uma classificação para os vários 
níveis de reciclados: 
 
a) Aglomerados (bales): empacotamento de pneus inteiros prensados e atados juntos; 
 
b) Cortes (cuts): pneus fragmentados mecanicamente de forma irregular em grandes 
bocados > 300 mm; 
 
c) Pedaços (shreds): cortes de menores dimensões, entre 50 e 300 mm; 
 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
19 
 
d) Chips: pedaços de menores dimensões, entre 10 e 50 mm; 
 
e) Grosagem (buffings) ou raspagem: borracha vulcanizada resultante da raspagem do 
pneu para remover restos de piso antes da recauchutagem; 
 
f) Granulados: borracha triturada em grãos entre 1 e 10 mm. Podem ser obtidos por 
moagem criogénica ou à temperatura ambiente; 
 
g) Pó: fracções médias da moagem, inferior a 1 mm, facilmente obtidos por moagem 
criogénica; 
 
h) Pó refinado: fracções maisfinas da moagem, inferior a 0,5 mm, essencialmente 
proveniente da moagem criogénica; pode incluir também pós com superfícies 
modificadas para fins específicos; 
 
i) Regenerado (reclaimed): borracha submetida a tratamento para reverter a 
vulcanização e retomar algumas propriedades originais, em especial a capacidade de 
vulcanizar novamente, a processabilidade e a adesividade; 
 
j) Materiais melhorados (upgraded): borrachas processadas para realçar propriedades 
específicas; 
 
k) Aço: fibras de aço recuperadas dos pneus; 
 
l) Fluff: o cotão resultante da separação dos têxteis presentes nos pneus; 
 
m) Outros: outros artigos. 
 
 
Os pneus usados reciclados podem ser usados: 
 
1. Em engenharia de aterro sanitário, onde os pneus inteiros, cortados em pedaços ou 
triturados podem ser utilizados como material de enchimento (KAMIMURA, 2002); 
 
 
Figura 2.13 – Sistema séptico de drenagem (KAMIMURA, 2002) 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
20 
 
2. Em sistemas de drenagem (KAMIMURA, 2002); 
 
3. Segundo a empresa Recipneu, em pavimentos rodoviários através do uso de Betume 
Modificado com Borracha (BMB). Esta técnica apresenta como vantagens o aumento 
da aderência entre o pneu e a estrada (atrito) conduzindo assim a um aumento de 
segurança e uma redução do ruído de circulação. Estas características encontram-se 
certificadas; 
 
 
Figura 2.14 – Pavimento rodoviário. Fonte: RECIPNEU 
 
4. Segundo a mesma empresa, como enchimento para campos de relva sintética e para 
pisos de picadeiros, arenas, pistas e outros recintos para a prática da equitação. 
Relativamente à sua utilização em campos de relva sintética, estes apresentam 
excelentes características relativamente à drenagem, restituição de energia e 
resistência à compactação e fricção, sendo o odor a borracha imperceptível. Em 
relação ao seu uso em desportos hípicos, obtêm-se excelentes resultados quer a nível 
da elasticidade quer dos efeitos amortecedores e anticompactantes do piso, 
aumentando o conforto e diminuindo o risco de lesão dos cavalos. Existe também uma 
diminuição significativa nas frequências das regas; 
 
 
 
Figura 2.15 – Granulado de borracha incorporado em relva sintética e em recintos de equitação. Fonte: RECIPNEU 
 
5. Em pavimentos anti-choque, existindo esta solução no mercado. Destinam-se a 
amortecer o impacto em situações de queda e visam a segurança dos seus 
utilizadores. Podem ser aplicados em parques infantis, piscinas, campos de golfe e 
áreas recreativas. Têm como principais características: capacidade de absorção do 
choque, propriedades anti-derrapantes, flexibilidade, durabilidade, permeabilidade à 
água (secagem rápida após chuva e lavagem) e rapidez na aplicação e eventual 
reparação. 
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
21 
 
 
Figura 2.16 – Pavimento anti-choque 
 
 Valorização energética 
 
Segundo a Valorpneu, a valorização energética consiste no "processamento de pneus usados 
por combustão, para recuperação energética". Os pneus usados, inteiros ou fragmentados, 
constituem-se como alternativa com substancial poder calorífico (cerca de 5700 kcal/kg, sendo 
que no carvão é de 6800 kcal/kg) em relação ao combustível tradicional. Os pneus são 
utilizados como combustível nas cimenteiras, proporcionando ainda o enriquecimento do 
cimento através do aproveitamento da componente do aço que compõe os pneus. A utilização 
de pneus usados como combustível alternativo permite ainda a redução de emissões por 
combustão da biomassa, face à utilização de combustíveis fósseis, devido à componente de 
borracha natural existente nos pneus. 
 
 
 
2.3 Elastómeros 
2.3.1 Introdução 
 
 
Os elastómeros (borrachas) são uma classe de materiais tal como os metais, as fibras, a 
madeira ou vidro. 
 
Segundo a MALAYSIAN RUBBER PRODUCER'S ASSOCIATION (1984), a borracha natural é 
quimicamente um cis-1,4-poliisopreno, apresentando uma longa cadeia polimérica linear com 
unidades isoprénicas (C5 H8) repetitivas e com densidade aproximadamente igual a 0,93 a 20 
°C. 
 
A sua estrutura faz com que apresente algumas características como fraca resistência ao calor 
(torna-se pegajosa) e fraca flexibilidade a baixas temperaturas (torna-se dura e quebradiça). 
Capítulo 2 – Estado da arte 
 
22 
 
 
Devido a esta situação, apesar de a história da borracha começar nos finais do século XV, 
quando em 1493 a tripulação de Cristóvão Colombo descreve que os nativos do actual Haiti 
brincavam com bolas que “ao tocarem o solo subiam a grande altura”, só a partir de 1839, 
quando, simultaneamente, Charles Goodyear, nos Estados Unidos, e Thomas Hancock, no 
Reino Unido, descobriram o processo de vulcanização da borracha é que o seu uso se 
massificou. Desde então, a borracha foi sendo testada e desenvolvida de acordo com as 
necessidades do momento e passou a ser utilizada como matéria-prima para várias indústrias. 
O primeiro a aplicar a borracha em rodas de veículos foi o irlandês John Boyd Dunlop, em 
1888. O primeiro pneu fabricado nos Estados Unidos data de 1891. 
 
Até meados da segunda metade do século XX, a indústria da borracha tinha apenas disponível 
a borracha natural. O aparecimento das borrachas sintéticas possibilitou uma maior 
capacidade de adaptação das formulações às especificações dos produtos devido à existência 
de uma maior variedade de polímeros e aditivos disponíveis. Nomeadamente, a borracha de 
Estireno-Butadieno (SBR) desenvolvida durante a II Guerra Mundial, quando importantes 
fornecimentos de borracha natural foram cortados, supera todas as outras borrachas 
sintéticas no consumo, sendo utilizada em grandes quantidades em pneus de automóveis e de 
camiões. É o copolímero mais importante da borracha sintética representando cerca de 
metade da produção mundial total. 
 
Estatísticas do International Rubber Study Group, mostram que o consumo de borracha 
(sintética e natural) pelos países em 2009 foi de cerca de vinte e um milhões de toneladas. A 
borracha natural representa 44% do consumo global e a borracha sintética 56%. 
 
Através dos dados disponíveis, quase ¾ da produção mundial de borracha (natural e sintética) 
destina-se à utilização em pneus. A restante é utilizada numa grande variedade de produtos 
industriais e de consumo. 
 
 
 
2.3.2 Propriedades 
 
 
Como referido, foi devido à descoberta da vulcanização que o uso da borracha se massificou. 
Esta operação permite que sejam criadas ligações entre as macromoléculas de um elastómero 
(reticulação), convertendo um emaranhamento viscoso de moléculas com longa cadeia (Figura 
2.17, à esquerda) numa rede elástica tridimensional (Figura 2.17, à direita). Desta forma, o 
elastómero, que à partida se apresenta como uma massa fraca, muito plástica e sem 
propriedades mecânicas de interesse, é transformado num produto forte, resistente e com 
boas características elásticas. No entanto, apresenta algumas desvantagens, uma vez que as 
suas propriedades são dependentes da temperatura e do tempo e podem degradar em 
determinados ambientes. 
 
http://www.rubberstudy.com/
Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus 
 
23 
 
 
Figura 2.17 - Borracha não vulcanizada (à esquerda) e borracha vulcanizada (à direita) 
 
A propriedade principal de um elastómero é a sua capacidade de recuperação após ter sido 
deformado devido à aplicação de uma tensão. No Quadro 2.5, resumem-se as propriedades da 
borracha natural através de uma escala qualitativa. 
 
Quadro 2.5 – Propriedades da borracha natural. Adaptado de MANTELL (1958) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relativamente à borracha sintética (SBR), verifica-se que, para muitas das aplicações, substitui 
directamente a borracha natural fazendo depender a escolha unicamente da economia. 
 
Tal como a borracha natural, a SBR