3.2.1 Preparação das amostras
3.2.2.8 Modelo reduzido de um dormitório.
Foi construído um modelo reduzido de um dormitório conforme projeto abaixo com finalidade de realizar ensaio acústico usando a manta desenvolvida neste trabalho, conforme mostra figura 5.
Figura 5: Projeto modelo reduzido de um dormitório.
O modelo foi construído com a dimensão de 1m³. As paredes foram construídas com de alvenaria estrutural, a laje com 12 cm de espessura e porta de madeira, conforme mostra a fotografia 11.
38 3.2.2.9 Ensaios de acústica
Realizou-se o ensaio de acústica, para representar o barulho, utilizando-se uma buzina de moto. O ensaio foi realizado segundo a Norma ABNT NBR 15575-3 – Edificações Habitacionais. A fotografia 12 mostra o sistema de ensaio acústico.
Fotografia 12 - Modelo com buzina
Realizou-se, medições no modelo sem a manta para saber como o som se propaga neste sistema. A fotografia 13 mostra este sistema.
Fotografia 13 - Medição acústica sem manta
Neste ensaio obteve-se o resultado de 92,8 dB do som conseguiu ultrapassar a laje do protótipo, ou seja, somente 7,2% do som ficou retido no sistema.
39 Realizou-se o ensaio com a manta base, sem adição de resíduos de pneus. Houve uma diminuição na propagação do som, 78,7 dB passou pelo sistema, ou seja, 21,3% do som ficou retido no sistema. A fotografia 14 mostra o sistema acústico.
Fotografia 14 - Medição acústica manta base
Realizou-se o ensaio utilizando uma manta com um composto de 20% de resíduos de pneu como mostra a fotografia 15, onde 77,7 dB do som ultrasappou o sistema, portanto, 22,3% do som ficaram retidos no sistema.
Fotografia 15 - Medição acústica manta 20% resíduo de pneu
Na manta com 30% de resíduos de pneu 75,7 dB do ultrapassou o sistema. A fotografia 15 mostra o sistema acústico para o ensaio acústico.
40 Fotografia 16 - Medição acústica manta 30% resíduos de pneu
No ensaio da manta com 40% de resíduos, a propagação de som foi de 76,1 dB, portanto, 23,9% ficou retido no sistema. A fotografia 17 mostra o sistema sendo ensaiado.
Fotografia 17 - Medição acústica manta 40% resíduos de pneu
Realizou-se o ensaio do composto base 50% de resíduos, e cerca de 68,3 dB do som ultrapassou a laje do modelo. A fotografia 18 mostra o sistema de ensaio acústico.
41 Fotografia 18 - Medição acústica manta 50% resíduos de pneu
A tabela 5 mostra os resultados dos ensaios acústicos com mantas de espessura de 1,5 cm:
Sem manta Base 20% 30% 40% 50%
Frequência f, (Hz) Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB 400 92,8 78,7 77,7 75,7 76,1 68,3 500 91,2 76 72,1 69,7 69,8 67,3 630 89,7 74,5 70,1 70 68,9 70,9 800 88,5 73,6 64,7 66,2 65,2 66,6 1000 93 75,6 64,1 68,5 64,3 66,1 1250 91,4 71,1 60,9 61,5 59,8 60,2 1600 92,9 74,4 61,2 61,7 60,9 61 2000 92,7 74,7 60,8 61,4 61 61,3 2500 89,8 71,9 57,2 58 57,5 57,6 3150 87,5 70,7 56,4 58,1 58,6 57,7 4000 87,6 68,7 53,5 55,6 54,8 54,7
Tabela 5: Resultado testes acústico, manta com espessura de 1,5cm.
Os ensaios de acústica foram refeitos aumentando as espessuras das mantas. Com o objetivo de atingir a especificação mínima da norma.
42 Fotografia 19 – Modulo reduzido construido para os ensaios acusticos
Foram realizados dois tipos de ensaio acústico: No ensaio A foram ensaiadas mantas com espessura de 1,5cm (mesma espessura ensaiada anteriormente) e no ensaio B mantas com espessura de 3,5cm.
Realizou-se ensaio com a manta base sem adição de resíduos de pneu. As fotografias 20 e 21, mostram o sistema utilizado para os ensaios acústicos. Com este ensaio, foi obtida uma diminuição na propagação do som. Sendo assim, no ensaio A, a diminuição da propagação do som foi de 78,82dB, e no ensaio B foi de 68,65dB.
43 Fotografia 21 – Ensaio B com Manta base com espessura de 3,5cm
Na manta com 20% de residuos de pneu, obteve-se: no ensaio A 77,89dB do som ultrapassou o sistema já no ensaio B cerca de 51,36dB ultrapassou a laje do sistema. As fotografias 22 e 23, mostram o sistema acústico sendo ensaiado.
Fotografia 22 – Ensaio A com 20% de resíduo de pneu
44 No ensaio onde foi utilizada manta com 30% de residuos de pneu, obteve-se um resultado de ultrapassagem de som na laje de 75,89dB no ensaio A e de 48,36dB no ensaio B, conforme as fotografias 23 e 24 abaixo demonstram o sistema acústico.
Fotografia 23 – Ensaio A com 30% de resíduo de pneu
Fotografia 24 – Ensaio B com 30% de resíduo de pneu
Realizou-se ensaio da manta com adição de 40% de resíduos de pneu. As fotografias 25 e 26 mostram o sistema utilizado para os ensaios acústicos. Com este ensaio, foi obtida uma diminuição na propagação do som. Sendo assim, no ensaio A, a propagação do som foi de 76,24dB, e no ensaio B foi de 46,63dB.
45 Fotografia 26 – Ensaio B com 40% de resíduo de pneu
Na manta com 50% de resíduos de pneu, no ensaio A, cerca de 68,50dB ultapassou a laje do sistema e no ensaio B cerca de 45,15dB ultrapassou a laje do sistema. As fotografias 27 e 28 mostram os sistemas em que foram realizados os ensaios.
Fotografia 27 – Ensaio A com 50% de resíduo de pneu
46 Foi realizado o ensaio com manta de polietileno com 5 mm de espessura. Esta manta foi escolhida, pois é a mais usual no mercado, por ter um custo acessível. Como mostra a fotografia 29, no ensaio com a manta citada, 65,09dB do som ultrapassou o sistema.
Fotografia 29 – Ensaio manta de polietileno 5mm.
Com relação aos demais tipos de mantas, são mais raras no mercado e vendidas apenas em grandes quantidades, o que resulta em um custo elevado, inviabilizando assim a realização de mais ensaios.
O Quadro 3 mostra algumas sugestões de manta encontradas no mercado e o quando cada material absorve de ruído:
Tipo de isolamento acustico Eficiência
Manta de borracha. A ImpactSoft é feita de grãos de pneu reciclado. Instalada entre o contrapiso e o revestimento (pisos de madeira e laminados).
reduz cerca de 8Db
Manta de EVA. A DuraSilent é de EVA (etileno acetato de vinila) de alta densidade. Instalada entre o contrapiso e o piso laminado, abafa os ruídos de impacto entre os pavimentos.
reduz cerca de 10Db
Manta de polietileno. A Sika Layer amortece os ruídos dos pisos de madeira. Colocada entre o contrapiso e o revestimento, ela é colada com o adesivo de poliuretano SikaBond T52. .
Juntos reduz cerca de 21DB
Painel de lã de vidro. O Optima Piso pode ser
assentado entre a laje e o contrapiso. Somado a uma laje de 120 mm + argamassa de 50 mm
Reduz cerca de 48DB
Painel de lã de rocha. O PRP144 é usado entre a laje e
47 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos na caracterização dos materiais são os seguintes:
Ensaio de deformação permanente à compressão (Compression set)
A tabela 6 mostra os resultados dos ensaios de deformação permanente à compressão (Compression set):
6,15 7,92 8,73 9,18 9,89 50% Ensaio de deformação permanente (%) base 20% 30% 40%
Tabela 6: Resultados Ensaio de deformação permanente à compressão (Compression set).
O resultado obtido na compressão permanente foi à deformação do corpo de prova. A manta base deformou 6,15% já a manta com 50% de resíduos de pneu deformou 9,89%.
Com estes resultados pode-se concluir que a manta com a adição de resíduo de pneu sofre uma deformação maior.
Ensaio resistência à de Tração:
A tabela 7 mostra os resultados dos ensaios resistência à tração:
base 20% 30% 40% 50% unidades
Modulo 1.18 1.49 2.24 2.84 3.11 MPa
Tensão Escoam. 1.318 1.583 1.681 1.758 1.896 MPa
Carga Maxima 0,15 0,16 0,17 0,18 0,18 MPa
Tensão Maxima 6.50 7.81 8.23 8.23 9.44 MPa
Derform. Final 799.30 826.14 930.13 982.12 1020.87 % Resistência à tração
48 Nas mantas com resíduo de pneu pode-se observar que o módulo de elasticidade e a tensão de ruptura aumentaram em relação a manta base. A deformação final da manta base foi de 799,30% a manta com 50% de resíduo de pneu a deformação foi de 1020.87 %.
Pode-se concluir que a manta com resíduo de pneu resiste melhor ao esforço da tração.
Ensaio de dureza:
O resultado deste ensaio indica a dureza de elastômero vulcanizado. É uma propriedade importante na generalidade das aplicações, medida em unidades Shore A .
O gráfico 1 mostra a dureza do material:
O ensaio de dureza: é a resistência oposta à força de penetração de uma ponta esférica sob uma carga constante. Este valor é convertido em graus de dureza na escala Shore A (ASTM D 2240). Nas amostras ensaiadas a variação foi de 55,6 a 61,0.
Pode-se concluir que quando adicionamos resíduo de pneu a dureza da manta aumenta, deixando o material mais resistente.
Resistência ao Óleo.
No ensaio de resistência ao óleo obteve se os resultados apresentados na tabela 8:
2,60 2,80 3,15 3,65 4,15 Resistência ao óleo (%) base 20% 30% 40% 50%
49 No ensaio de resistência ao óleo à manta base absorveu 2,60% já a manta com 50% de resíduos de pneu absorveu 4,15%.
Pode-se concluir que a manta com a adição de resíduo de pneu teve maior absorção de óleo.
Ensaio Dinâmico-mecânico DMTA
Neste ensaio foi determinada a temperatura de transição vítrea, conforme mostra a tabela 8: amostra Tg base -20,20 20% -20,40 30% -20,45 40% -21,07 50% -21,80
Observou-se que na manta base a Tg foi de -20,20ºC e na manta com 50% de resíduo de pneu a Tg foi de -21,80ºC. Com a adição de resíduo de pneu houve uma diminuição na temperatura de transição vítrea.
Ensaios acústicos.
No ensaio acústico A (manta acústica com espessura de 1,5cm) obteve-se os seguintes resultados como mostra a tabela 9:
polietileno Sem manta Base 20% 30% 40% 50%
Frequência f, (Hz) Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB Intensidade , dB 400 66,95 92,99 78,82 77,89 75,89 76,24 68,50 .
No ensaio A (manta acústica de espessura de 1,5cm), os resultados não foram satisfatórios, pois nenhum dos casos o resultado sugerido pela norma foi atingido.
No ensaio acústico B (manta acústica com espessura de 3,5cm) obteve-se os seguintes resultados conforme mostra a tabela 10:
50
O ensaio B, os resultados são satisfatórios com 30% de resíduo de pneu, atingindo o resultado sugerido pela norma.
A norma 15.575ASTM de acústica sugere intensidade de 50dB á noite e 60dB durante o dia. Com a manta com 30% de resíduo de pneu, o som que passa é de 48,36dB. Adiciona-se uma porcentagem maior de resíduos de pneu o desempenho foi superior.
Com 50% de resíduos de pneus o percentual de som que ultrapassa é de 45,15dB, portando 54,85% do som ficou retido no sistema. Com isso atinge-se o que a norma sugere.
O custo desta manta com resíduos é muito inferior às mantas que se encontra hoje no mercado com R$7,46 m² com espessura de 3,5cm já a encontrada no mercado polietileno tem custo de R$13,00 m².
O custo da manta polietileno encontrada no mercado é equivalente a 50% do custo do piso laminado, o que dificulta a aquisição desde material.
51 CONCLUSÕES
Através de ensaios de caracterização do material e ensaios acústicos pode-se concluir que é viável usar a manta de borracha com resíduos de pneu como atenuador para propagação do som.
As mantas de borracha com espessura de 3,5cm (ensaio B) e com mais de 30% de resíduos de pneu atingiram os resultados pedido pela norma NBR 15575 de desempenho acústico.
A manta com 50% de resíduos de pneu obteve-se à absorção de 45,15dB. O custo desta manta é de R$ 7,46 com espessura 3,5cm, já a manta encontrada no mercado polietileno tem custo de R$13,00 m².
A espessura da manta não interfere no pé direito dos projetos de apartamentos, pois a espessura da manta é menor que a do contra piso previsto.
No ensaio de deformação permanente à compressão observou-se que houve uma pequena deformação mais para a finalidade de uso da manta não acarreta nenhuma restrição de uso.
No ensaio de tração observou-se o material com adição de resíduo de pneu resiste melhor ao esforço de tração.
No ensaio de dureza o material ficou mais resistente com a adição de resíduos de pneu, para aplicação da manta é um resultado satisfatório.
Com o contato com o óleo a manta absorve óleo para o uso sugerido haveria uma restrição quanto ao uso de locais com presença de óleo permanente.
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