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SUSTENTABILIDADE NACONSTRUÇÃO CIVIL

Materiais de Construção Civil I

INTEGRANTES

• Isabella Bonatto

• Marcelo Sefrin Nascimento Pinto

• Maria Clara Suguinoshita

• Matheus Ferreira Sonego

• Otávio Maruyama Wogel

SUMÁRIO

• Sustentabilidade na Construção Civil

• Bambu

• Madeira Plástica

• Considerações Finais

• Referências

SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL

SUSTENTABILIDADE

A CONSTRUÇÃO CIVIL

A CONSTRUÇÃO CIVIL

IMPACTOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL

• Dados do IPEA (2012):

• 31 milhões de toneladas de

resíduos/ano

• 230-760 kg/habitante/ano

Fonte: SNIS (2010, apud IPEA, 2012)


• Reciclagem de resíduos sólidos


• Reuso de resíduos industriais


• Novas tecnologias desenvolvidas

BAMBU

CARACTERÍSTICAS GERAIS

• Gramínea de tecido lenhoso

• Feixes de fibras fortemente

aderidas a uma substância

aglutinante, a lignina

• Rápido crescimento

• Disponível em clima tropical e

subtropical

• 1600 espécies

• Uso artesanal e industrial

BAMBUPROCESSO DE EXTRAÇÃO E MANEJO

PROCESSO DE EXTRAÇÃO E MANEJO

CORTE

• Época: inverno

• Idade: bambu maduro

Bambu Guadua spp maduro (cerca de 3

anos). Fonte: MURAD (2011).

CURA

• Menos susceptíveis ao ataque de insetos

• Expulsão ou diminuição do conteúdo de

amido da seiva

• Cura na touceira

• Cura por imersão

• Cura por aquecimento

PROCESSO DE EXTRAÇÃO E MANEJO

SECAGEM

• Redução da umidade: melhora das

propriedades mecânicas

• Fatores que influenciam a secagem:

espécie, condições de secagem, espessura

do talo e grau de maturidade

• Secagem ao ar

• Secagem em estufa

• Secagem ao fogo

TRATAMENTOS DE PRESERVAÇÃO

• Aplicação de substâncias químicas: impedir

ataque de fungos e insetos

• Óleos

• Substâncias hidrossolúveis

• Resinas sintéticas

BAMBUPROPRIEDADES MECÂNICAS

PROPRIEDADES MECÂNICAS

• Rigidez máxima atingida em 3 a 7

anos

• Mais fibras na região externa da

seção

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

Valores médios de resistência à compressão.Fonte: CARBONARI, G. et al. (2016).

• Altura = Diâmetro

externo

• Faces paralelas

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

Eficiência do bambu em

relação ao concreto e ao aço

por meio da relação Resist. à

Compressão/Massa EspecíficaFonte: CARBONARI, G. et al. (2016).

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

Valores médios da resistência à tração (MPa). Fonte: CARBONARI, G. et al. (2016).

RESISTÊNCIA À FLEXÃO

• Colmo engastado em uma extremidade e livre na outra

• Carga concentrada

• ISO/TC165 N314 1999: extensão do elemento bi-apoiado = 30 vezes o seu diâmetro

externo médio

• Preenchimento com concreto → Evitar o esmagamento do engaste

Detalhes do ensaio de flexão engastado-livre. Fonte: CARBONARI, G. et al. (2016).

RESISTÊNCIA À FLEXÃO

1. Carga x Deslocamento do colmo da espécie Dendrocalamus Giganteus

2. Carga x Deslocamento do colmo da espécie Bambusa NutansFonte: CARBONARI, G. et al. (2016).

BAMBUVANTAGENS

BAIXO PESO ESPECÍFICO

"O bambu possui boa resistência a diferentes esforços e um baixo peso específico, o que reduz o

custo de seu manuseio e transporte." (GHAVAMI,2006).

• Elevada resistência à tração com relação ao peso, se comparado com o aço, concreto ou

madeira

BAIXO PESO ESPECÍFICO

• Elevada resistência à tração com relação ao peso, se comparado com o aço, concreto ou

madeira

Resistência à tração x peso específico.Fonte: GHAVAMI (1992, apud MURAD, 2007).

BAIXA ENERGIA DE PRODUÇÃO

• O bambu é um material que tem uma relação energia de produção por unidade de

tensão 50 vezes menor que o aço

Energia de produção x tensão. Fonte: GHAVAMI (1992, apud MURAD, 2007).

OUTRAS VANTAGENS

• Abundância e disponibilidade

• Material fácil de ser transportado e armazenado devido a sua forma circular e seção oca,

o que faz com que seja um material leve

• Curto ciclo de crescimento com grande e constante produtividade por bambuzal

• Resíduos biodegradáveis

DESVANTAGENS

• Decomposição das fibras em meio alcalino (decomposição química da lignina - promove a

ligação entre as células fibrosas)

• Apresentar baixo módulo de elasticidade

• Variação de seu volume por absorção de água

• Suscetibilidade ao ataque químico e de micro-organismos

• Aspectos artesanais de produção

• Preconceito

BAMBUAPLICAÇÕES

APLICAÇÕES EMPÍRICAS

Cali, Colômbia.Fonte: archdaily.com

Catedral de Pereira, Colômbia.Fonte: GHAVAMI (1992, apud MURAD, 2007).

Hong Kong, ChinaFonte: archdaily.com

Armadura longitudinal em pilar. Fonte: ROSA (2005, apud MURAD, 2007).

Estudos concreto armado com bambu. Fonte: archdaily.com

Laje armada com bambu.Fonte: ACHÁ (2002, apud MURAD, 2007).

MADEIRA PLÁSTICA

DEFINIÇÃO

“Madeira plástica reciclada é um produto

semelhante à madeira, fabricado a partir plásticos

reciclados ou plásticos reciclados misturados com

outros materiais, que podem ser utilizados para

substituir concreto,madeira e metais.”

Califórnia Integrated Waste Management Board

PLÁSTICOS RECICLÁVEIS







CARGA VEGETAL

Serragem Casca de arroz Fibra de coco

RECICLAGEM DOS POLÍMEROS

PROCESSO DE PRODUÇÃO: PULTRUSÃO

PROCESSO DE PRODUÇÃO

Vídeo: 5 Steps of the Pultrusion Process

MADEIRA PLÁSTICA

COMPARATIVO – MADEIRA X MADEIRA PLÁSTICA


Deck de peroba-rosa Deck de madeira plástica


Módulo de

elasticidade

(MPa)

Resistência a

compressão

longitudinal

(MPa)

Resistência a

tração

perpendicular

(MPa)

Resistência ao

cisalhamento

(MPa)

Densidade

(kg/m³)

Peroba-rosa 9248 41,6 8,1 11,9 660

Madeira Plástica 1314 40,0 14,13 12,52 930

Comparação das propriedades mecânicas entre um tipo de madeira e madeira plástica.Fonte: IPT (1989); MOLINA, CARREIRA e CALIL (2016).

OUTROS ASPECTOS COMPARATIVOS

Segurança ao fogo Estanqueidade

Madeira Plástica São usados aditivos para retardar a

ignição, ou utilizar plásticos não

inflamáveis - PVC

Podem sofrer retração com o passar do tempo, mas

não absorvem água. Frestas e empenamentos são

raros

Madeira Serrada Peças mais robustas conseguem

oferecer uma maior proteção

Variação na umidade e temperatura geram retração,

causando problemas de estanqueidade


Qualidade do ar Conforto visual

Madeira Plástica Alguns plásticos como o PVC podem

liberar alguns gases tóxicos em

situações específicas. Dependendo das

fibras usadas é necessário aditivos

para evitar a biodeteriorização.

Podem ter as mais diversas cores, além disso é

compatível com pintura.

Madeira Serrada A madeira não libera substâncias

tóxicas, mas aditivos usados para sua

conservação podem liberar.

Madeiras escuras acabam prejudicando a iluminação

do ambiente. Entretanto, podem ser pintadas.


Conforto acústico Manutenção

Madeira Plástica Polímeros como o Polipropileno

apresentam bom isolamento acústico.

Elementos vegetais tendem a

melhorar ainda mais essa propriedade

Apenas água e sabão neutro. Não necessita de

vernizes, ser lixada nem receber outros

acabamentos

Madeira Serrada Chapas simples de madeira não isolam

bem o ambiente, sendo necessários

sistemas acessórios

Simples. Precisam de lixamento e pintura. Ao longo

do tempo precisam de mais cuidados relativos a

umidade e a incidência solar


Custo Durabilidade

Madeira Plástica Atualmente é mais elevado que o da

madeira serrada.

Imune a ação de cupins e degradações

microbianas. Com o tempo podem perder a

coloração, mas as funções mecânicas se mantém.

Madeira Serrada Relativamente baixo, dependendo das

especificações da madeira.

Depende de processos de manutenção e escolha do

tipo certo de madeira para cada aplicação. Pode

desenvolver problemas nas ligações (pregos e

parafusos).

MADEIRA PLÁSTICA

VANTAGENS E DESVANTAGENS

VANTAGENS

• Reciclagem do plástico

• Características mecânicas melhoradas

• Durabilidade: até 100 anos

• Resistência a pragas e insetos

• Moldável e pode ser aparafusada, serrada ou furada

• Fácil limpeza

DESVANTAGENS

• Preço do revestimento em madeira plástica: entre 190 a 300 reais/m²

• Liberação de gases tóxicos dependendo do polímero, PP e PEAD são inflamáveis

• Menor resistência à flexão, apresentando grande deformabilidade

• Dependência da reciclagem na região para se tornar mais viável

MADEIRA PLÁSTICAAPLICAÇÕES

APLICAÇÕES

Bancos

APLICAÇÕES

Divisórias

APLICAÇÕES

Cercas e portões

APLICAÇÕES

Sistemas

construtivos

CONSIDERAÇÕES FINAIS

CONSIDERAÇÕES FINAIS

• Várias pesquisas relacionadas a materiais sustentáveis

• Materiais não aplicados amplamente no mercado

• Custos mais altos ou falta de conhecimento

• Preconceito da indústria frente a materiais recicláveis e de origem vegetal

REFERÊNCIAS

REFERÊNCIAS

• AMARAL, G. A. do. Estudo da influência da natureza das cargas nas propriedades da madeira plástica. Trabalho de Diplomação (Graduação em

Engenharia de Materiais) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2009. Disponível em:

<http://hdl.handle.net/10183/24743>. Acesso em: 12/11/2016.

• CAPELLO, G. Construções de bambu. Téchne, São Paulo, mar. 2006. Disponível em: <http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/108/artigo286055-1.aspx>.

Acesso em: 10/11/2016.

• CARBONARI, G. et al. Propriedades mecânicas de várias espécies de bambu. In: Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira, 15., 2016,

Curitiba. Anais... Curitiba: IBRAMEM, 2016. Disponível em: <www.ebramem.com.br/content/artigos/corrigidos/309_corrigido.pdf>. Acesso em: 12/11/2016 .

• DE PAULA, R. M.; COSTA, D. L. Madeira plástica - Aliando tecnologia e sustentabilidade. In: Encontro Latino Americano de Iniciação Científica, 12., 2008, São

José dos Campos. Anais... São José dos Campos: Univap, 2008. Disponível em: <www.inicepg.univap.br/cd/INIC_2008/anais/arquivosEPG/EPG01083_04_O.pdf>.

Acesso em: 10/11/2016.

• DIAS, B. Z. et al. Concreto-PVC, madeira serrada e madeira plástica: estudo comparativo de adequabilidade para construções em ilhas oceânicas. In: Congresso

Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis, 1., 2014, Guimarães. Anais... Guimarães: UM, 2014. Disponível em:

<lpp.ufes.br/sites/lpp.ufes.br/files/field/anexo/artigo23987.pdf>. Acesso em: 08/11/2016.

• ECOPEX. Preço da Madeira Plástica. Jandira, mai. 2014?. Disponível em: <http://www.ecopex.com.br/blog/preco-da-madeira-plastica/>. Acesso em:

12/11/2016.

REFERÊNCIAS

• GHAVAMI, K.; BARBOSA, N. P. Bambu. In: ISAIA, G. C. (Org.). Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciências e Engenharia de Materiais. 2.

ed. São Paulo: IBRACON, 2010. cap. 50.

• GUAMÁ, F. F. M. C. de et al. Lixo plástico - de sua produção até a madeira plástica. In: Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 28., 2008, Rio de Janeiro.

Anais... Rio de Janeiro: ABEPRO, 2008. Disponível em:

<https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwihiuGppazQAhWJipAKHT9_ArQQFggdMAA&url=http%3A%2F%2Fw

ww.abepro.org.br%2Fbiblioteca%2Fenegep2008_tn_sto_077_542_11394.pdf&usg=AFQjCNHIzi2K1UhV5aiUkgLrMDFB83ciUg&sig2=TjGKSf9zZvtu9b5-

fxWBhw&cad=rja>. Acesso em: 13/11/2016.

• INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA. Diagnóstico dos Resíduos Sólidos da Construção Civil. Brasília: Ipea, 2012. Disponível em:

<http://www.ipea.gov.br/agencia/images/stories/PDFs/relatoriopesquisa/120911_relatorio_construcao_civil.pdf>. Acesso em: 11/11/2016. Relatório de pesquisa.

• INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Peroba-rosa. São Paulo: IPT, 1989. Disponível em:

<http://www.ipt.br/informacoes_madeiras3.php?madeira=25>. Acesso em: 13/11/2016. Relatório técnico.

• JOHN, V. M. Materiais de Construção e Meio Ambiente. In: ISAIA, G. C. (Org.). Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciências e Engenharia de

Materiais. 2. ed. São Paulo: IBRACON, 2010. cap. 4.

• ______; GLEIZE, P. J. P. Materiais de Construção Civil: Perspectivas e desafios futuros. In: ISAIA, G. C. (Org.). Materiais de Construção Civil e Princípios

de Ciências e Engenharia de Materiais. 2. ed. São Paulo: IBRACON, 2010. cap. 54.

• LEVY, S. M. Materiais reciclados na Construção Civil. In: ISAIA, G. C. (Org.). Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciências e Engenharia de

Materiais. 2. ed. São Paulo: IBRACON, 2010. cap. 52.

REFERÊNCIAS

• MOLINA, J. C.; CARREIRA, M. R.; CALIL JUNIOR, C. Análise do Comportamento Mecânico de Perfis Retangulares de Madeira Plástica (Woos Plastic Composite). Revista Minerva, São Carlos, v. 6, n. 1, p. 47-57, 2009. Disponível em:

<www.fipai.org.br/Minerva%2006(01)%2006.pdf>. Acesso em: 11/11/2016.

• MURAD, J. R. de L. As propriedades físicas, mecânicas e meso-estrutural do bambu Guadua weberbauri do Acre.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro Técnico Científico, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro,

Rio de Janeiro, 2007. Disponível em: <https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwiqw7GHlKzQAhVCgZAKHYdPAO

4QFggjMAE&url=http%3A%2F%2Flivros01.livrosgratis.com.br%2Fcp053678.pdf&usg=AFQjCNFfDcidD8BlYCP9kg2Xs31zZ

Mk9ug&sig2=wv2Oacy37kv2RPmVXlTwoA&cad=rja>. Acesso em: 09/11/2016.

• ______. Estudo experimental das propriedades físicas, mecânicas e aplicações estruturais do bambu Guadua Spp

de Assis Brasil - AC. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2011. Disponível

em: <https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwib9cTKlazQAhVDvJAKHQKSDW

gQFggdMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.poscivil.uff.br%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fdissertacao_tese%2Ftese__-

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• SPINACÉ, M. A. da S.; DE PAOLI, M. A. A tecnologia da reciclagem de polímeros. Revista Química Nova, São Paulo, v. 28,

n. 1, p. 65-72, 2005. Disponível em: <www.scielo.br/pdf/qn/v28n1/23041.pdf>. Acesso em: 11/11/2016.

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