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Revista Educação Agrícola Superior
ANÁLISE COMPARATIVA DE COMPÓSITOS A BASE DEPEBD COM E SEM APLICAÇÃO DE FIBRA DE SISAL
Itamar F. da Silva1; Natã M. de Oliveira1; Jackson R. de Sousa Leite1; Wendell J. deL. Melo1; Antônio F. Leal2& Elvis A Soares3
1 PPGEA/CRA/UFCG, rua Aprígio Veloso, 882, Bodocongó, Campina Grande, PB,[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected],2 PPGEA/CTRN/UFCG, [email protected]
3 Eng. Civil. Banco do Nordeste do Brasil. [email protected]
RESUMOO presente estudo tem como objetivo comparar compósitos de argamassa de cimento com resí-duo de Polietileno de Baixa Densidade – PEBD, com e sem reforço de fibra de sisal, para verificara sua possível aplicação em construções rurais. Foi realizado um estudo comparativo da aplicaçãode polietileno de baixa densidade em misturas com cimento Portland e com cimento Portland comreforço em fibra de sisal (agave sisalana). Para a realização do experimento, foram confecciona-dos corpos-de-prova cilíndricos, em conformidade com a NBR 12024, tomando como referênciao volume das misturas na proporção de 1:2, 1:3 e 1:4 e realizados testes de compressão simples eresistência a tração na compressão diametral nos corpos-de-provas. Os resultados apresentaramvalores mais satisfatórios para as amostras as amostras com reforço de sisal. O compósito permitevárias aplicações em instalações para animais, além de reduzir resíduos plásticos no meio ambientee diminui custos na construção com agregados de custos elevados.PALAVRAS-CHAVE: compósito, construção, resíduo, plástico
ABSTRACTThis study aims to compare composites of cement mortar with residue of Low-DensityPolyethylene - LDPE with and without reinforcement of sisal fiber, to establish their possibleapplication in rural buildings. We conducted a comparative study of the application of low densitypolyethylene in blends with Portland cement and Portland cement with fiber reinforcement in sisal(agave sisalana). For the implementation of the experiment, were prepared cylindrical bodies ofevidence, according to NBR 12024, by reference to the volume of mixture at a ratio of 1:2, 1:3and 1:4 and tested for resistance to compression and simple traction in diametral compression inthe bodies of evidence. The results showed more satisfactory values for the samples with thesamples of sisal reinforcement. The composite allows several applications in animal facilities, inaddition to reducing plastic waste in the environment and reduces costs in the construction ofclusters with high costs.KEYWORDS: composite construction, waste, plastic
Associação Brasileira de Educação Agrícola Superior - ABEAS - v.24, n.2, p.118-121, 2009.
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Análise comparativa de compósitos a base de PEBD com e sem aplicação de fibra
INTRODUÇÃODiariamente o Brasil produz cerca de 150
mil toneladas de resíduos sólidos e desse mon-tante, apenas 5% é reciclado. Isso acontece, emcertos casos, em decorrência das característi-cas dos resíduos que não permitem o seureprocessamento, da mesma forma do produtoinicial. Para o secretário de Recursos Hídricos eAmbientes Urbanos do Ministério do MeioAmbiente, Luciano Zica, um dos pontos princi-pais é criar mecanismos para que o produto,depois de consumido, possa ser reintroduzidona cadeia produtiva.
Informações disponíveis no portalAmbienteBrasil (2008) apontam que um dosgrandes problemas da humanidade são os resí-duos urbanos devido ao crescimento da popu-lação nos perímetros urbanos, principalmente osresíduos sólidos plásticos devido ao desenvol-vimento tecnológico que gera refugos industriaisem grande quantidade e os resíduos geradospelos consumidores. Esses resíduos degradamlentamente o meio ambiente e são bastante re-sistentes a radiação solar, ar, água, causando ain-da poluição visual. Esse tipo de resíduo repre-senta cerca de 6 a 7% em peso e 16% em volu-me nos resíduos urbanos.
Uma das soluções para o problema dosresíduos consiste na criação de compósitos paraos mais variados fins, desde isolante térmico,acústico, até mesmo como elemento estrutural.Segundo Santos (2006) os compósitos repre-sentam um caso de particular importância dogrupo de misturas poliméricas. Materiaiscompósitos são resultados da combinação en-tre dois ou mais materiais de modo a formar umnovo material com características diferentes dosconstituintes originais.
Atualmente estuda-se a aplicação de fibrasnaturais de origem vegetal como forma de re-forço para melhorar certas propriedades doscompósitos, e vem se apresentando como umaexcelente alternativa em decorrência da abun-dância e do baixo custo de obtenção. Dentre asfibras vegetais as mais utilizadas são a juta, cocoe o sisal.
O presente trabalho tem como objetivocomparar compósitos de argamassa de cimento
com resíduo de Poliestireno de Baixa Densida-de – PEBD, com e sem reforço de fibra de sisal,para verificar a sua possível aplicação comomaterial de construção para os mais diversos fins.
MATERIAL E MÉTODOSA confecção dos corpos-de-prova e a re-
alização dos testes foram realizadas no Labora-tório de Construções Rurais e Ambiência - LA-CRA, da Unidade Acadêmica de EngenhariaAgrícola – UAEG, do Centro de Tecnologia eRecursos Naturais – CTRN, da UniversidadeFederal de Campina Grande – UFCG, no muni-cípio de Campina Grande – PB, durante o mêsde setembro e outubro de 2008.
As fibras de sisal foram adquiridas na em-presa ISA e o Polietileno de Baixa Densidadena empresa Replastil, ambas localizadas na ci-dade de Campina Grande-PB. O cimento utili-zado na confecção dos corpos-de-prova foi oPortland CP II Z 32, também adquirido no co-mércio local. A água utilizada para a confecçãoda argamassa a água potável disponível pelosistema de abastecimento da cidade. As fibrasde sisal foram seccionadas em comprimentomédio de 50 mm. O PEBD teve a suagranulometria definida através do método depeneiramento, onde a amostra foi previamentepesada (300g) e peneirada em conjunto depeneiras vibratórias ABNT, durante 5 minutos.Ao término do procedimento, pesou-se a quan-tidade de produto retido em cada peneira, deacordo com a Figura 1
Conforme o resultado apresentado no grá-fico 1, verificou-se a necessidade de obter uma
Figura 1. Retenção de Material nasPeneiras
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composição mais homogênea. Foram utilizadosos materiais retidos nas peneiras 2,4; 1,2 e 0,6 eapós o peneiramento os materiais foram retira-dos em igual volume e em seguidahomogeneizados.
Através de testes iniciais foi verificada anecessidade de se trabalhar com o volume domaterial e não com o peso, pois este último re-sultou em corpos de prova muito frágeis, pois amatriz polimérica é muito leve, impedindo o fun-cionamento adequado do aglomerante (cimen-to) de acordo com a proporção aplicada.
Foram preparados 2 conjuntos de corpos-de-prova com três traços de argamassa, sendoum conjunto com reforço de sisal e o conjuntosem reforço de sisal, com traços na proporçãode 1:2, 1:3 e 1:4, sendo sempre uma parte decimento e 2, 3 e 4 partes do agregado ( PEBD),respectivamente. A aplicação da fibra de sisalfoi feita com base no peso seco do traço, ondea esse, foi adicionado 1% de fibra. A água foiadicionada na proporção de 50% do peso doaglomerante (cimento) e misturada ao traço.
Os moldes em aço galvanizados foram un-tados com óleo para facilitar a retirada dos cor-pos de prova. Estes moldes foram preenchidossegundo a NBR 5738 e NBR 7215 e, após 24horas do preenchimento os corpos de provas,foram desenformados. As faces superiores doscorpos-de-prova receberam uma camada deargamassa de cimento com o objetivo de nivelaros cilindros para a realização dos testes de com-pressão simples, realizado de acordo com a nor-ma NBR 5739.
RESULTADO E DISCUSSÃOOs ensaios de resistência à compressão
foram efetuados após 28 dias confecção doscorpos-de-prova. Estes corpos foram submeti-dos ao ensaio de compressão simples e resis-tência a ração na compressão diametral, execu-tado segundo NBR-7184, utilizandocapeamento com pasta de cimento. A prensapara o rompimento dos blocos foi do tipo hi-dráulica da marca SOLOTEST Ind. Brasileira,utilizando as instalações do laboratório de En-genharia Química e Civil, do Centro de Ciênciae Tecnologia da UFCG.
Com o propósito de verificar as proprie-dades mecânicas dos corpos, foram realizadosos ensaios de compressão simples e obtidos osseguintes resultados para os traços 1:2, 1:3 e1:4, com as amostras com sisal e amostras semsisal conforme pode ser visto nas tabelas 1, e 2
Foram realizados os ensaios de resistênciaa ração na compressão diametral e obtidos osseguintes resultados para os traços 1:2, 1:3 e1:4, com as amostras com sisal e amostras semsisal conforme pode ser visto nas tabelas 3, e 4.
A partir dos dados obtidos, pode-se per-ceber que no experimento de resistência a com-pressão simples os corpos-de-prova confecci-onados com sisal, tiveram resultados superioresaos resultados dos corpos-de-prova sem sisal.O que caracteriza uma maior resistência docompósito com a adição de fibras de sisal. Omesmo resultado ocorreu no teste de resistênciaa tração na compressão diametral, sendo ob-servada nos resultados dos corpos-de-provacom sisal, discrepância na leitura dos dados dotraço de 1:3. Os corpos-de-prova sem sisal ti-veram comportamento esperado, rompendo-seexatamente na sua simetria longitudinal. Já oscorpos-de-prova com sisal tiveram rompimentono sentido diagonal, sendo observado que as fi-bras de sisal contribuíram para esse tipo de com-portamento.
Traço Sem Sisal Com Sisal 1:2 528,7 570,3 1:3 303,8 306,3 1:4 120,0 222,6
Tabela 1 Resultados médios dosvalores de deformação dos corpos-de-prova em µm, para os testes decompressão simples
Traço Sem Sisal Com Sisal 1:2 5,88 6,35 1:3 3.38 3,41 1:4 1,33 2,47
Tabela 2. Resultados dos ensaiosde compressão simples em corpos-de-provas dos cilindros em Mpa
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CONCLUSÕESOs ensaios compressão simples e resis-
tência a tração na compressão diametral mos-traram que os compósitos com adição de fi-bra de sisal apresentam resistências mecâni-cas melhores que o compósito sem adição defibras. De modo geral, os compósitos estuda-dos apresentam características importantes deleveza, pouca absorção de água, observadana mistura dos componentes e poucaabrasividade na superfície, características es-sas que merecem investigação e ensaios, ten-do sua importância na aplicação em manejosde animais.
O uso de compósitos obtido a partir deresíduos contribuirá significativamente paramelhoria do meio ambiente, além de custos dematerial agregado de agamassas de custos ele-vados.
Traço Sem Sisal Com Sisal 1:2 240,3 397,0 1:3 175,0 166,6 1:4 98,8 140,6
Tabela 3. Resultados médios dosvalores de deformação dos corpos-de-prova em µm, para os testes deresistência a tração na compressãodiametral
Traço Sem Sisal Com Sisal 1:2 6,99 11,05 1:3 4.87 4,63 1:4 2,73 3,19
Tabela 4. Resultados dos ensaiosde resistência a tração por com-pressão diametral dos corpos-de-prova cilíndrico em Mpa
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