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114 | PÓS EM REVISTA DO CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 2013/2 - NÚMERO 8 - ISSN 2176 7785 POLIESTIRENO EXPANDIDO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Claudio Gouvêa dos Santos1 Luciana Boaventura Palhares2 Raphael de Oliveira Duarte3 Thiago Henrique Cardoso Gonçalves3 Mariana de Melo Almeida Horta3 Wagner Agostinho dos Reis3 Rafael Vinicius Silva Straelh3 RESUMO: EPS é a sigla internacional do Poliestireno Expandido definida pela norma DIN ISO-1043/78, mais conhecido como Isopor®,apresenta característi- cas e propriedades bastante peculiares, tornando-o útil no ramo da construção civil. Suas maiores aplicações nesta área são em juntas de dilatação, isolantes acústicos e térmicos,outra aplicação é o concreto leve que faz com que a mistura do concreto mude a sua densidade para melhor atender a demanda da obra, lembrando que o maior foco atualmente é aplicação do EPS nas lajes pré-moldadas, visando à redução de peso e custo, além de ser uma solução que visa o meio ambiente por utilizar um material 100% reciclável. PALAVRAS CHAVE: EPS. Isopor®. Aplicação na Construção-civil. Poliestireno. INTRODUÇÃO A construção civil é um ramo onde existem altos investi- mentos econômicos e tecnológicos. Ao longo dos anos, pes- quisas e testes aplicados a esse ramo permitiram a descoberta de novas técnicas e novos materiais que se aplicados correta- mente podem trazer uma série de benefícios em uma obra. Diferentes materiais podem beneficiar uma obra de diferen- ciadas formas, o EPS vem sendo aplicado no canteiro de obras e tem oferecido bons resultados na sua aplicação.Dentre suas aplicações ele oferece vantagens como isolamento térmico e acústico se usado em paredes e lajes, na promoção da leve- za se agregado ao concreto usado para a construção de lajes. (BERLOFA, 2009, P. 13) Composto de espuma rígida de poliestireno proveniente da expansão, o isopor é um comprovado material isolante, sendo aplicado na construção civil visando economia ener- gética. É também aplicado em edifícios por ser leve, resisten- te, fácil de operar e possuir baixo custo. COMPOSIÇÃO DO EPS O EPS é um plástico celular derivado do petróleo, que no estado compacto, é um material rígido, incolor e transparente. Polímeros termoplásticos, termorrígidos e elastômeros podem ser transformados em materiais expandidos quando são submetidos ao processo de espumação onde ocorre a inclusão em sua batelada de um agente de insuflação que perante aquecimento se decompõe e libera um gás, que proporcionará formação de bolhas por toda a resina termoplástica fundida. (CALLISTER, 2002 apud BERLOFA, 2009, P. 19). Por meio do processo de polimerização do estireno em água, juntamente com a adição de um elemento expansivo, usualmente o pentano, ele sofre mudanças que o transfor- mam em poliestireno expandido. Após a expansão, ele se de- nomina uma espuma termoplástica, que é classificada como material rígido e tenaz. É essencialmente de cor branca, ino- doro, reciclável, não poluente e certamente é um material de excelente qualidade nas temperaturas de -70ºC a 80ºC (HI- GGINS, 1982). O EPS microscopicamente é composto de células fecha- das, compostas por 2% de poliestireno, sendo o restante de seu volume preenchido com ar (98%). A regra que normatiza o EPS é a NBR 11752, sendo ela responsável pelo padrão do composto e da produção do isopor. O Isopor esta dividido em duas classes distintas, a clas- se P não retardante a chama e a classe F retardante a cha- ma. E também dividido em três grupos de massas específi- cas: I - de 13 a 16 kg/m3, II - de 16 a 20 kg/m3, III - de 20 a 25 kg/m3 (ABRAPEX, 2008). Abaixo, na tabela 1 seguem as características regula- mentadas pela NBR 11752 ao EPS: PÓS EM REVISTA DO CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 2013/2 - NÚMERO 8 - ISSN 2176 7785 l 115 APLICAÇÕES DO EPS NA ENGENHARIA CIVIL EPS EM LAJES O EPS pode ser utilizado como forma de lajes e também como enchimento nas lajes industrializadas unidirecional e bidire- cional, onde a laje unidirecional é sustentada por vigas de concreto posicionadas em um único sentido e a laje bidirecional é susten- tada por vigas de concreto que se cruzam perpendicularmente. Segundo Soares (2011) o EPS é bastante favorável na construção civil, principalmente na fabricação de lajes, por ser leve ocasionando menor força sobre a estrutura da construção, e também por não servir de alimentos a alguns seres vivos como a relação de cupim e madeira. A figura 1 mostra como o EPS é utilizado no enchimento de lajes. O isopor é apoiado sobre a estrutura guardando uma distância que logo após será preenchida de concreto. O aca- bamento será dado sobre o isopor que será revestido de arga- massa ou gesso. Somente as nervuras de concreto tem o peso bastante considerável, dessa forma o EPS também é favorável, alivian- do o peso sobre a estrutura da edificação além de reduzir o esforço na montagem da laje e permitir que sejam utilizadas as sobras de isopor já cortado, uma vez que as peças são geralmente comercializadas em um metro de comprimento e são de fácil corte. (SOARES, 2011) Na concretagem das lajes onde é utilizado o EPS não há o risco das peças quebrarem como nas lajes convencionas de cerâmicas, evitando assim o vazamento do concreto e garantin- do assim um serviço bem feito e mais viável economicamente. CONCRETO LEVE O concreto é preparado de acordo com sua utilização, a principal diferenciação a ser considerada na engenharia civil é a densidade do mesmo. Segundo Brasipor apud Soares (2011) O concreto leve é formado a partir da inserção de flocos de EPS na massa do concreto convencional, desse modo o concreto fica conside- ravelmente mais leve mantendo a sua resistência, podendo ser utilizado de várias formas desde que não haja grandes esforços sobre o mesmo e que não seja utilizado estruturalmente. A tabela 2 quantifica os materiais para que se possa obter o concreto com dada densidade contendo um saco de cimento de 50 Quilos. Tabela 1: Características regulamentadas para EPS Fonte: http://www.abrapex.com.br/02Caracter.html Figura 1: EPS utilizado em enchimento de lajes Fonte: http://www.abrapex.com.br/31z03LajesInd.html 116 | PÓS EM REVISTA DO CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 2013/2 - NÚMERO 8 - ISSN 2176 7785 ISOLAMENTO TÉRMICO O poliestireno expandido é utilizado como sistemas iso- lantes de coberturas, paredes e pavimentos, tal como em todo o tipo de obras, desde grandes edifícios até à pequena moradia. Nos últimos anos esse material ganhou uma posi- ção estável na construção civil, não apenas por suas carac- terísticas isolantes, mas também por sua leveza, resistência, facilidade de manuseio e baixo custo. A baixa condutibilidade térmica, propiciada pela estrutu- ra de células fechadas e cheias de ar que dificultam a pas- sagem do calor, é o que confere ao EPS um grande poder isolante. A condutividade térmica do Isopor® segundo Fenilli (2008) é de 0, 028 W.m-1.ºC-1.Com a substituição de elemen- tos construtivos tradicionais por outros em EPS, visando o isolamento térmico, obtém-se um menor gasto de energia, para se aquecer ou resfriar um ambiente. Entre as principais vantagens em se utilizar sistemas de isolamento térmico estão, a economia de energia devido à redução das necessidades de aquecimento e de arrefecimento do ambiente interior, redução do peso das paredes e das cargas permanentes sobre a estrutu- ra, diminuição do gradiente de temperaturas a que são sujeitas as camadas interiores das paredes e diminui- ção dos riscos de condensações (FREITAS, 2002). Para que o EPS utilizado, realmente possa ser um bom iso- lante térmico é necessário observar as características técnicas e densidade mais adequadas, para este fim. Alguns produtos como as telhas térmicas mostradas na fi- gura 2, confeccionadas em poliestireno expandido e moldado em diversas formas, dispõem decaracterísticas físicas e mecâ- nicas elevadas e de excelente resistência térmica à temperatu- ras que variam entre -70ºC a 80ºC, proporcionando um encaixe preciso no telhado ao qual irá ser aplicado. Paredes de casas e edifícios voltadas para o sol poente po- dem superaquecer, acumulando calor. À noite este calor se pro- paga pela casa, fazendo com que temperatura aumente, sendo necessário o uso de equipamentos elétricos para controle desta temperatura, aumentando o gasto de energia. Uma forma de minimizar este acúmulo de calor pelas paredes é fazendo o seu isolamento térmico como mostra na figura 3. Tabela 2: Dosagem do concreto de acordo com a densidade Fonte:www.tecnocell.com.br/.../tecnocell_catalogo_novo.pdf Figura 2: Telhas Térmicas de EPS Fonte: http://www.construlev.com.br/html/produtos.html PÓS EM REVISTA DO CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 2013/2 - NÚMERO 8 - ISSN 2176 7785 l 117 O poliestireno em placas pode ser utilizado como isolamento térmico e acústico em paredes, divisórias, lajes, telhados e dutos de ar condicionado. Sob esse aspecto o EPS está bem situado, pois pode ser obtido em vários tamanhos e diversas espessuras tornando-se um dos mais consumidos para essas finalidades. A figura 4 mostra o uso do EPS na parte externa da parede onde é mais eficiente, pois a proteção é aumentada com o restante das camadas que compõem a mesma. O sistema mais comum de isolamento é com revestimento de argamassa sobre as placas de isolante e o melhor material para esse sistema é o EPS. As placas do EPS são coladas diretamente nos tijolos com adesivos a base de água, logo após recebe o emboço e a ar- gamassa de acabamento. Essa argamassa deverá ser pintada com tinta impermeável e de cor preferencialmente branca, para que não absorva calor e prejudique o isolamento. JUNTAS DE DILATAÇÃO As juntas de dilatação são executadas em estruturas de concreto com mais de 35m de extensão, o EPS é usado nasjun- tas seladas com material elástico. Segundo Lima e Brito (2009) estas juntas consistem na apli- cação de um cordão de um material ligado aos bordos da junta e que, pelas suas características elásticas, permite acomodar pequenos deslocamentos onde os materiais utilizados devem ter estabilidade volumétrica. EPS NO ISOLAMENTO ACUSTICO Hoje em dia há uma tendência muito forte no processo de verticalização de moradias, salas comerciais, escritórios etc. Oca- sionados pelos altos preços dos terrenos e em algumas cidades a falta de espaço físico. Mas este processo gera alguns transtornos para os usuários destes espaços, como o barulho vindo dos pi- sos superiores, ocasionados pelo deslocamento das pessoas que transitam por estes espaços, pode ser solucionado com o isola- mento acústico do piso, chamado piso flutuante. Neste tipo de piso, o EPS é fixado sobre a laje e recoberto com um filme de polietileno e posteriormente aplica-se o contra piso, que em seguida receberá o piso acabado. Na figura 05 está representado o esquema do piso flutuante e isolamento de casas duplas. (ABRAPEX, 2008) DESTINAÇÃO E RECICLAGEM O EPS é um material 100% reciclável, porém não há muito interesse por parte das empresas em recicla-lo devido o po- límero ocupar grandes proporções volumétricas. O ideal para que seja transportado é que ele seja triturado, mas para isso é compensatório possuir uma maquina de alto custo-benefício. Existem alguns processos para a reciclagem dos mate- riais à base de EPS, estes são aplicados conforme a uti- lização final do produto. Os rejeitos podem ser proces- sados para serem novamente moldados em forma de Figura 3: Isolamento Térmico usando EPS Fonte: http://www.braisoisolamentos.com.br/ Figura 4: Uso do EPS em paredes externas Fonte: http://www.abrapex.com.br/31z05ITTelha.html Figura 5: Piso flutuante e isolamento de casas duplas Fonte:http://www.abrapex.com.br/31z12IsoAcuPF.html 118 | PÓS EM REVISTA DO CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 2013/2 - NÚMERO 8 - ISSN 2176 7785 blocos, injetados para formar peças para embalagens, entre outros; podem ser reutilizados na construção civil; ou até gerar energia elétrica ou calorífica por combus- tão direta e também podem ser aplicados como com- plemento em moldes de peças injetadas ou fundição no ramo industrial. (GROTE e SILVEIRA s.d. p. 13). Uma das melhores formas reciclagem do EPS é a utilização do mesmo na construção civil, além de não agredir o meio am- biente e ser economicamente viável o concreto formado pode ser utilizado na própria obra que descartou o produto anterior- mente, desde muros à elementos decorativos. CONSIDERAÇÕES FINAIS Conclui-se que o EPS é utilizado das mais variadas formas na construção civil, desde a utilização nas lajes unidirecionais e bidirecional até mesmo incorporado nas paredes resultando no isolamento térmico e acústico do ambiente. A utilização do Poliestireno Expandido esta ficando cada dia mais usual nas obras, além de ser economicamente viável, o material não é alvo de insetos, fungos e bactérias, é extrema- mente leve e pode ser inteiramente reciclado. A maior desvan- tagem do material é o grande volume que ocupa, dificultando o armazenamento. A reciclagem pode acontecer no próprio can- teiro de obras quando os flocos são utilizados para a fabricação do concreto leve REFERÊNCIAS ABRAPEX Associação Brasileira do Poliestireno Expandido.Aplicações do EPS.São Paulo, 2008. Disponível em:<http://www.abrapex.com. br/03Aplicacoes.html>. Acesso em: 06 abr. 2013. BERLOFA, Aline. A viabilidade do uso do poliestireno expandido na in- dústria da construção civil, 2009. 74p. (Trabalho de conclusão de curso. FATEC Zona Leste). COZZA, Eric. MANUAL DE UTILIZAÇÃO EPS na construção civil, s.d. Dis- ponível em: http://www.acessuscri.com.br/pdf/manual_eps.pdf. Acesso em: 27 abr. 2013 FENILLI, R. J. Sistemas termoisolantes: tipos, finalidades e aplicação. Revista Climatização e Refrigeração. Editora Nova Técnica, ISSN 1678- 6866, Jun 2008, São Paulo, SP, 2008. FREITAS, V. P. Isolamento térmico de fachadas pelo exterior. Relatório – HT 191A/02. MaxitGroup. Porto – Portugal. 64 pg, 2002. GROTE, Zilmara, SILVEIRA, José L., Análise energética e exergética de um processo de reciclagem do poliestireno expandido, 2011, Disponí- vel em: http://www3.mackenzie.com.br/editora/index.php/rmec/article/ view/1958/0 Acesso em: 12abr. 2013. HIGGINS, Rita Ann. Propriedades e estruturas dos materiais de enge- nharia. São Paulo: Difel, 1982 LIMA, J; BRITOJ. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.14, p.31- -41,Outubro, 2009. SOARES, Diego Mazzeo O uso do EPS na construção civil. Faculdade de Tecnologia da Zona Leste, São Paulo, 2011 , 60 p. NOTAS DE FIM 1 PhD. Professor Universidade Federal de Ouro Preto 2 MsC. Professora do Centro Universitário Newton Paiva 3 Graduandos do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Newton Paiva
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