Utilização de Compósito com Matriz de Gesso Reforçado com Raspas de Pneus na Construção Civil

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Utilização de Compósito com Matriz de 
Gesso Reforçado com Raspas de Pneus 
na Construção Civil
Discente: Vanessa Silva Dantas
Orientador: Prof. Dr. Nelson Cárdenas Olivier
Docente: Prof.ª Dra. Raquel Aline Pessoa Oliveira
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS
DISCIPLINA DE SEMINÁRIOS AVANÇADOS I
SUMÁRIO
 Introdução;
 Objetivos;
 Metodologia dos Ensaios Mecânicos;
 Metodologia do Ensaio Térmico;
 Análise de Trabalhos Científicos sobre a Temática;
 Referências Bibliográficas.
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INTRODUÇÃO
 Aglomerante ativo e aéreo;
 No Brasil, cerca de 98% de suas reservas de gesso
encontram-se na Bahia, no Pará e em Pernambuco;
 As reservas da região do Araripe são consideradas
como as de melhor qualidade do mundo, devido ao
elevado grau de pureza – 88% a 98%.
GESSO
Fonte: LIBRELOTTO & FERROLI, 2016.
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Figura 1: Polo Gesseiro do Araripe.
INTRODUÇÃO
GESSO
Forros em Placas Gesso Acartonado Revestimento Blocos Decoração
Fonte: ROSSO, 2016.
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Figura 2: Aplicações do gesso.
INTRODUÇÃO
GESSO Propriedades
Resistência à Compressão: 8 a 15 MPa;
Resistência à Tração: 0,7 a 3,5 MPa.
Boa aderência em superfícies não lisas
(blocos, tijolos, pedras);Resistência ao fogo;
Bom isolamento térmico;
Baixo consumo energético na sua
produção;
Bom isolamento acústico;
Boa plasticidade;
Equilíbrio higroscópico;
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RASPAS DE PNEUS
 Elastômero com origem do látex da borracha natural
(seringueira) com a elasticidade como a sua principal
característica;
 Polímero que possui grande capacidade de
alongamento sob tensão;
 Processo de Vulcanização – ligações cruzadas de
enxofre;
 As ligações tornam-se mais fortes, melhora a
elasticidade, aumenta a resistência mecânica e a sua
dureza.
Fonte: FOGAÇA, 2020.Fonte: FERREIRA, 2014.
INTRODUÇÃO
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Figura 3: Extração do látex da seringueira. Figura 4: Processo de vulcanização do pneu.
RASPAS DE PNEUS Processo de Recauchutagem de Pneus
 Reconstrução de pneus;
 Aproveitamento da estrutura resistente e raspagem
da borracha de piso;
 Aumento de 40% de sua vida útil;
 Contribui para o acúmulo de resíduos de borracha;
 Desenvolvimento de diversos tipos de vetores, como
também, é propício para o risco de incêndios.
Fonte: SILVA et al., 2018.
INTRODUÇÃO
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Figura 5: Processo de recauchutagem de pneus.
RASPAS DE PNEUS Meio Ambiente
 Possibilidade técnica do seu emprego e, principalmente, pela
conservação do meio ambiente;
 Sólidos não biodegradáveis;
 No Brasil, a reciclagem desses pneus ainda é uma questão que não tem
o avanço que é necessário;
 É possível utilizar a borracha de pneus inteiros e não somente a
borracha do processo de recauchutagem.
Fonte: PINTO, 2017.
INTRODUÇÃO
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Figura 6: Armazenamento de pneus.
SUSTENTABILIDADE
INTRODUÇÃO
 Problemática mundial;
 Alto custo para sua reciclagem, dificuldades logísticas e tecnológicas e o processo de
vulcanização dificulta a degradação da borracha do pneu;
 11 milhões de pneus são considerados inservíveis por ano só no Brasil.
 Soluções alternativas para o seu emprego;
 Compósitos;
 Benefícios: redução no volume de matérias-primas extraídas, redução no consumo
de energia e a diminuição da emissão de poluentes no meio ambiente. 9
INTRODUÇÃO
COMPÓSITOS
 Combinação das propriedades de dois ou mais componentes distintos que fazem parte do grupo de metais, polímeros
ou cerâmicas;
 O primeiro será o reforço e o segundo será a matriz;
 OBJETIVO CENTRAL: combinar as características de seus componentes, para apresentar uma propriedade mecânica
superior aos originais;
 VANTAGENS: aumento da rigidez, aumento da resistência mecânica, melhores respostas à fadiga, diminuição de seu
peso, etc.
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INTRODUÇÃO
COMPÓSITOS Exemplos
Fibras de 
vidro
Fibras naturais
Partículas de 
madeira
Resíduos de 
saco de cimento
Vermiculita Isopor
Fonte: SANTOS, 2020. Fonte: ARAÚJO et al., 2017. Fonte: MACEDO et al., 2019. Fonte: MEDEIROS et al., 2014. Fonte: AZEVEDO, 2017. Fonte: SANTOS, 2008.
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Figura 7: Fibras de vidro Figura 8: Fibras de cana-de-açúcar Figura 9: Fibras de madeira. Figura 10: Sacos de cimento. Figura 11: Vermiculita expandida Figura 12: Isopor
OBJETIVOS
 Apresentar uma possível solução ambientalmente sustentável para ser utilizada na construção civil com a produção de um
compósito de matriz de gesso reforçado com raspas de pneus fundamentado na sua caracterização mecânica e térmica.
OBJETIVO GERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Apresentar os conceitos de gesso, raspas de pneus e compósitos e como essas temáticas estão inseridas no conceito de
sustentabilidade;
 Especificar modelos de compósitos com matriz de gesso aplicados atualmente na construção civil;
 Expor a metodologia empregada para caracterizar as propriedades mecânicas e térmicas de um compósito de matriz de gesso com raspas
de pneus;
 Avaliar a influência da adição das raspas de pneus na matriz de gesso a partir da comparação com o gesso puro com base em estudos
realizados no presente momento.
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METODOLOGIA DOS ENSAIOS MECÂNICOS
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MATERIAIS
 Planejamento experimental a partir das variáveis que permitem analisar as características de qualidade exigidas;
 Desempenho mecânico: ensaios de resistência à compressão, resistência à flexão e dureza superficial do compósito.
GESSO RASPAS DE PNEUS ÁGUA
Fonte: PINTO, 2017. Fonte: FERREIRA, 2014. Fonte: FERREIRA, 2014.
Figura 13: Gesso comercial.
Figura 14: Raspas de pneus. Figura 15: Água.
METODOLOGIA DOS ENSAIOS MECÂNICOS
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PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Peneiramento Classificatório das Raspas de Pneus;
Corpos de prova:
 Diferentes teores mássicos de raspas de pneus e de gesso puro;
 Moldes de acordo com as normas da ABNT:
 COMPRESSÃO E FLEXÃO: NBR 13279/2005 - Argamassa para Assentamento e Revestimento de
Paredes e Tetos – Determinação da Resistência à Flexão e à Compressão;
 DUREZA: NBR 12129/1991 – Gesso para construção – Determinação das propriedades mecânicas.
METODOLOGIA DOS ENSAIOS MECÂNICOS
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RESISTÊNCIA À FLEXÃO RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DUREZA
Obter curvas do tipo
tensão-deformação para
cada ensaio de flexão.
Obter curvas do tipo tensão-
deformação para cada ensaio
de compressão.
Selecionar 3 faces para o
ensaio de penetração.
Fonte: FERREIRA, 2014. Fonte: FERREIRA, 2014. Fonte: FERREIRA, 2014.
Figura 16: Ensaio de resistência à flexão. Figura 17: Ensaio de resistência à compressão. Figura 18: Ensaio de dureza.
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METODOLOGIA DO ENSAIO TÉRMICO
 Método do fio quente - International Organization for Standardization, ISO 8894/1990;
 Técnica experimental precisa e muito empregada na determinação da condutividade térmica dos materiais cerâmicos;
 Características: Direto Absoluto Não estacionário
Corpos de prova:
 Devem ser confeccionados no mínimo 2 corpos de prova para cada porcentagem de
raspas de pneus;
 Cada corpo de prova deve ser ensaiado duas vezes;
 Moldes em madeira com uma placa de vidro na parte inferior visando garantir uma
superfície totalmente plana;
 Canais perpendiculares entre si – 1 termopar e 1 resistência elétrica;
 Permite medir a temperatura na superfície do fio da resistência elétrica. Fonte: NETO, 2020.
Figura 19: Posição dos canais no corpo de prova.
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METODOLOGIA DO ENSAIO TÉRMICO
MÉTODO DO FIO QUENTE
Corpo de prova que não recebeu o
termopar e a resistência elétrica é
colocado sobre o que recebeu;
A fonte de alimentação é conectada à resistência
elétrica para permitir a passagem da corrente elétrica
e consequentemente o aquecimento do fio;
Termopar é conectado à placa de
aquisição de dados e essa placa é
conectada ao computador
Fonte: NETO, 2020.
Figura 20: Método do fio quente.
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ANÁLISE DE TRABALHOS CIENTÍFICOS SOBRE A TEMÁTICA
NAYRA PINTO (2017)
Compósito de gesso com reforço de raspas de pneus com a perspectiva de aplicação em paredes divisórias e forros;
Corpos de prova com 5%, 10% e 15% de raspas de pneus;
Resistência à flexão– 5%, com uma tendência de queda se aumentar a porcentagem;
Dureza superficial – aumento proporcional a quantidade de raspas de pneus, chegando a 38% desse aumento;
Resistência à compressão – 5%, com uma tendência de queda se aumentar a porcentagem, chegando a 8,84 MPa;
Granulometria fina – 5,67% de perda Granulometria grossa – 40% de perda
Comportamento térmico – compósitos com borracha grossa apresentaram diferença térmica de até 3 ºC.
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ANÁLISE DE TRABALHOS CIENTÍFICOS SOBRE A TEMÁTICA
Figura 21: Corpo de prova após ensaio de resistência à flexão. Figura 22: Suporte para o ensaio térmico.
Fonte: PINTO, 2017. Fonte: PINTO, 2017.
NAYRA PINTO (2017)
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ANÁLISE DE TRABALHOS CIENTÍFICOS SOBRE A TEMÁTICA
DARLISSON FERREIRA (2014)
Caracterização mecânica de um compósito de gesso com reforço de
raspas de pneus;
Corpos de prova com 10%, 20% e 30% de raspas de pneus;
Dureza superficial – aumento proporcional a quantidade de raspas de
pneus;
Tenacidade – aumento proporcional a quantidade de raspas de pneus;
Resistência à flexão – 5%, com uma tendência de queda se aumentar a porcentagem;
Resistência à compressão – 5%, com uma tendência de queda se aumentar a porcentagem.
Fonte: FERREIRA, 2014.
Figura 23: Seções transversais dos corpos de prova.
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ANÁLISE DE TRABALHOS CIENTÍFICOS SOBRE A TEMÁTICA
ANDRÉ SILVA (2010)
Confeccionar blocos a partir de um compósito a base de cimento, gesso, isopor e raspas de pneus para executar uma casa;
Estudar o comportamento térmico e mecânico de uma casa experimental;
Resistência à compressão – valor médio de 21,7% superior ao limite de 2,5 MPa exigido pela norma para blocos de
vedação;
Análise econômica – redução de até 31,6% no valor final.
Influência da borracha – Retarda a propagação de tensões nos blocos ocasionadas pela concentração de energia que os
poros promovem;
Comportamento térmico – diferença máxima de temperatura entre as paredes externas e internas alcançou até 11,4 ºC;
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ANÁLISE DE TRABALHOS CIENTÍFICOS SOBRE A TEMÁTICA
ANDRÉ SILVA (2010)
Fonte: SILVA, 2010. Fonte: SILVA, 2010.Fonte: SILVA, 2010.
Figura 24: Molde pronto para receber o compósito. Figura 25: Bloco após desenforme. Figura 26: Casa experimental.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
23
ARAÚJO, A. L. A.; CARLOS, M. W. S. A.; NÓBREGA, F. A.; SOUZA, E. V. S.; GOMES, B. A. Incorporação de fibras do bagaço da cana-de-
açúcar e do sisal na massa de gesso para melhoria de propriedades físico-mecânicas. In: Congresso Internacional da Diversidade do 
Semiárido, 2017, Campina Grande.
AZEVEDO, C. C. A. Estudo de comportamento térmico de compósito à base de gesso e vermiculita. 2017. 57 f. Dissertação (Mestrado em 
Engenharia Mecânica) –Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
FERREIRA, D. B. Caracterização mecânica de um compósito de matriz de gesso reforçado com elastômero. 2014. 61 f. Trabalho de 
Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) –Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2014.
FOGAÇA, J. R. V. Vulcanização da borracha. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm>. Acesso em 17 
de outubro de 2020.
LIBRELLOTO, L. I.; FERROLI, P. C. M. Portal virtuhab – sustentabilidade em projetos de engenharia, arquitetura e design. DAPesquisa, v.11, 
n.16, p176-190, 2016.
MACEDO, L. B..; AQUINO, V. B. M.; WOLENSKI, A. R. V.; CHRISTOFORO, A. L.; LAHR, F. A. C. Paineis híbridos de lâminas e partículas de 
madeira para uso estrutural. Revista ANTAC, Brasília, v. 19, n. 1 , 2019.
MEDEIROS, A. F. D.; NORONHA L. L.; BARBOSA, N. P.; BEZERRA, U. T. Gesso e resíduos de saco de cimento: propriedades térmicas de 
elementos construtivos para forro. In: Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis, 2014, Portugal.
NETO, L. C. F. Caracterização térmica, mecânica e microestrutural de compósitos a base de gesso reforçado com poliacetato de vinila.
2020. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ciências dos Materiais) –Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2020.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
24
PINTO, N. A. Compósitos à base de gesso incorporados com resíduos de borracha proveniente do processo de recauchutagem de pneus. 
2017. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Ilha 
Solteira, 2017.
ROSSO, K. S. Utilização de gesso na construção civil. Disponível em: <http://gauchanews.com.br/artigos/utilizacao-de-gesso-na-construcao-
civil/12628624>. Acesso em: 17 de out. de 2020.
SANTOS, L. R. Fibra de vidro. Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/fibra-de-vidro/>. Acesso em 17 de outubro de 2020.
SANTOS, R. D. Estudo térmico e de materiais de um compósito à base de gesso e EPS para construção de casas populares. 2008. 92 f. 
Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) –Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2008.
SILVA, A. R. Estudo térmico e de materiais na construção de casas populares com blocos confeccionados a partir de um composto a base 
de cimento, gesso, EPS e raspas de pneus. 2010. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Natal, 2010.
SILVA, L. S.; NASCIMENTO, F. R.; NOGUEIRA, M. H. P.; LIMA, G. K. M.; SOBRINHO, D. C. R. Utilização de resíduos de borracha de recauchutagem 
de pneus na composição de asfalto. Revista de Ciência e Tecnologia, Brasília, v. 4, n. 7, 2018.
SOUZA, J. D. Caracterização e acústica de um compósito de matriz de gesso reforçado com elastômero. 2015. 57 f. Trabalho de Conclusão de 
Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) –Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2015.
OBRIGADA!
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