TRATAMENTOS SUPERFICIAIS DAS PARTÍCULAS DE BORRACHA

Para tentar diminuir a queda da resistência à compressão do concreto com borracha, vários pesquisadores têm estudado alguns tipos de tratamentos superficiais das partículas de borracha, antes da inserção no concreto.

Segre e Joekes (2000) analisaram o tratamento da borracha com NaOH (Hidróxido de sódio) nas propriedades do concreto, e verificaram que esse tipo de tratamento proporcionou melhor adesão entre a borracha e matriz de cimento, e que a queda de resistência à compressão do concreto com borracha tratada foi menor do que a geralmente descrita na literatura.

Segundo Chou et al. (2007) a modificação de superfícies de borracha com hidróxido de sódio aumenta as propriedades hidrofílicas da borracha e reduz os efeitos negativos da borracha na hidratação do cimento.

Li et al. (2004), analisaram o efeito do tratamento com NaOH em fibras de borracha e partículas de borracha de tamanho aproximado de 25,4mm de comprimento x 25,4mm de largura e 5mm de espessura. Verificaram que os resultados de resistência mecânica das misturas foram inferiores ao concreto sem borracha e o tratamento com NaOH não foi satisfatório para as partículas maiores de borracha.

Nos estudos de Marques et al. (2008), os resultados mostraram que, para os testes de resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade em corpos de prova de 5x10(cm) para as idades de 7, 28, 56 e 90 dias, o tratamento superficial da borracha de pneu com uma solução aquosa de hidróxido de sódio, não apresentou mudança significativa em misturas de argamassas.

Albuquerque (2009), verificou nos seus estudos que, quanto ao tratamento superficial com NaOH, não foi possível estabelecer uma correlação da interface borracha/matriz, uma vez que as amostras contendo partículas com e sem tratamento superficial resultaram em desempenho mecânico equivalente e apresentaram aspectos semelhantes na interface.

Colom et al. (2006) e Colom et al. (2007) analisaram o tratamento da borracha de pneus com silano e com ácidos oxidantes nas propriedades de compósitos poliméricos (PEAD), e verificaram que o silano proporciona uma melhor aderência química, mas não a morfologia adequada para o intertravamento mecânico. Tratamento com H2SO4 ou

HNO3 melhora a capacidade da borracha para interagir com o PEAD, proporcionando, assim,

materiais com uma maior rigidez, ao passo que o HClO4 não melhora as propriedades dos

materiais. O ácido sulfúrico provou ser o mais eficaz e mais adequado para a adesão com a matriz do que os outros tratamentos estudados.

Chou et al. (2010a) utilizaram um reator para realizar a oxidação das partículas de borracha antes de serem inseridas na argamassa. Verificaram que a oxidação parcial pode induzir a produção de grupos hidrofílicos funcionais (S=O e S−O) nas superfícies da borracha. Esses grupos funcionais podem melhorar a hidratação do cimento e levar ao aumento das propriedades mecânicas da argamassa com borracha.

Para aumentar a interação entre a borracha e a pasta de cimento, Chou et al. (2010b), também investigaram a eficiência do tratamento da borracha com resíduo de enxofre orgânico de uma refinaria de petróleo. As partículas de borracha foram limpas com uma solução de acetona e água destilada. Depois de limpas, foram colocadas em imersão na solução de enxofre orgânico, e depois, secas em temperatura ambiente. Os resultados das resistências mecânicas das amostras com tratamento foram maiores que as amostras sem tratamento, e ainda, inferiores as amostras sem borracha. O resíduo de enxofre orgânico aumentou a interação entre a borracha e os compostos de C-S-H.

Dois estágios de tratamento foram investigados por Huang et al. (2013): 1º - Tratamento com silano;

2º - Pré-revestimento da borracha tratada com silano e com uma camada de cimento, formando uma casca dura ao redor das partículas de borracha.

O agente de acoplamento silano foi eficaz no desenvolvimento de ligação química entre as partículas de borracha e matriz de pasta de cimento, assim, reduzindo a perda na densidade e a queda de resistência à compressão dos compósitos de cimento modificados com borracha.

O tratamento de superfície em duas fases foi mais eficaz do que o único agente de acoplamento de silano para melhorar as propriedades dos compósitos de cimento modificados com borracha.

Nos estudos de Dong et al. (2013), o revestimento da borracha com silano foi eficaz em melhorar a ligação entre as partículas de borracha e pasta de cimento melhorando as características do concreto.

Li et al. (2016) investigaram a influência do tratamento da superfície da borracha com silano e látex. Verificaram que a combinação de silano e látex mostrou-se eficaz para melhorar as propriedades do concreto com borracha, por meio da melhoria de ligação entre a matriz de cimento inorgânica e as borrachas orgânicas.

Su et al. (2015) analisaram o efeito do tratamento da borracha com NaOH e silano no melhoramento das propriedades mecânicas do concreto com adição de borracha. O estudo mostrou que o tratamento com silano é promissor, melhorando a resistência mecânica do concreto e diminuindo a absorção de água.

Segundo Liu e Zhang (2015), o silano age como uma ponte de ligação entre a pasta e a borracha aumentando a resistência do concreto.

De acordo com Su et al. (2015), a superfície da borracha modificada com silano tem um efeito mais positivo sobre as propriedades do concreto do que a tratada com hidróxido de sódio.

Ossola e Wojcik (2014) investigaram o efeito do tratamento da superfície da borracha com radiação ultravioleta (UV), embora necessite de maiores investigações, os resultados preliminares, mostraram que o tratamento utilizando radiação ultravioleta foi eficaz para a redução da perda de resistência à tração do concreto.

Vásquez et al. (2015) analisaram o efeito do tratamento da superfície da borracha com diferentes solventes (etanol, acetona e metanol). A acetona foi o solvente mais eficiente para o aumento da resistência do concreto com borracha.

Onuaguluchi e Panesar (2014) investigaram o pré-revestimento da superfície da borracha com pó de calcário antes da inserção no concreto. O tratamento foi satisfatório na melhoria da resistência mecânica e durabilidade do concreto com borracha.

De acordo com a literatura, os diversos tipos de tratamentos superficiais da borracha têm se mostrado promissores para a melhora das propriedades do concreto, sendo mais evidentes o uso do silano e do NaOH.