• Nenhum resultado encontrado

Obtenção de manta elastomérica de base de estireno butadieno utilizando-se resíduos de borracha de pneus para a aplicação na construção civil

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Share "Obtenção de manta elastomérica de base de estireno butadieno utilizando-se resíduos de borracha de pneus para a aplicação na construção civil"

Copied!
54
0
0

Texto

(1)

1 UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

MESTRADO PROFISSIONAL EM ENGENHARIA DE MATERIAIS

CAROLINE VALADÃO PACHECO

OBTENÇÃO DE MANTA ELASTOMÉRICA DE BASE DE ESTIRENO-BUTADIENO (SBR) UTILIZANDO-SE RESÍDUOS DE BORRACHA DE PNEUS PARA APLICAÇÃO NA

CONSTRUÇÃO CIVIL

(2)

2 CAROLINE VALADÃO PACHECO

OBTENÇÃO DE MANTA ELASTOMÉRICA DE BASE DE ESTIRENO-BUTADIENO (SBR) UTILIZANDO-SE RESÍDUOS DE BORRACHA DE PNEUS PARA APLICAÇÃO NA

CONSTRUÇÃO CIVIL

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais da Universidade Presbiteriana Mackenzie, como requisito parcial à obtenção de Mestre Profissional em Engenharia de Materiais.

ORIENTADOR: PROF. DR. NILSON CASIMIRO PEREIRA

(3)

3 P116o

Pacheco, Caroline Valadão

Obtenção de manta elastomérica de base de estireno butadieno utilizando-se resíduos de borracha de pneus para a aplicação na construção civil. / Caroline Valadão Pacheco – São Paulo, 2014.

53 f.: il.; 30 cm.

Dissertação (Programa de Pós-Graduação (Stricto Sensu) em Engenharia de Materiais) - Universidade Presbiteriana Mackenzie - São Paulo, 2014.

Orientador: Prof. Dr. Nilson Casimiro Pereira Bibliografia: f. 51-53.

1. Borracha. 2. Reciclagem de pneus. 3. Ruídos. 4. Meio ambiente. 5. Acústica. I.Título.

(4)

4 CAROLINE VALADÃO PACHECO

OBTENÇÃO DE MANTA ELASTOMÉRICA DE BASE DE ESTIRENO-BUTADIENO (SBR) UTILIZANDO-SE RESÍDUOS DE BORRACHA DE PNEUS PARA APLICAÇÃO NA

CONSTRUÇÃO CIVIL

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais da Universidade Presbiteriana Mackenzie, como requisito à obtenção do título de Mestre Profissional em Engenharia de Materiais.

Aprovado em 28 de novembro de 2014.

BANCA EXAMINADORA

____________________________________

Prof. Dr. Nilson Casimiro Pereira – Orientador

Universidade Presbiteriana Mackenzie

____________________________________

Prof. Dr. Mauro Cesar Terence

Universidade Presbiteriana Mackenzie

____________________________________

Profª. Dra. Suzan Aline Casarin

(5)
(6)

6

AGRADECIMENTOS

A Deus, fonte de toda sabedoria, pela força e pela coragem que me concedeu, permanecendo ao meu lado em todo o percurso desta jornada.

Ao Prof. Dr Nilson Casimiro Pereira, minha eterna gratidão, por ter sido orientador que com diretrizes seguras, muita paciência, constante acompanhamento e incentivo, me aceitou com todas as minhas restrições e que, com sua competência, me fez concluir esta empreitada.

À Prof.ª Leila Figueiredo de Miranda, que colaborou na fase inicial deste trabalho.

Ao Abner Cabral e ao Luiz, técnicos do laboratório da Engenharia de Materiais da Universidade Mackenzie pela sua dedicação, paciência e prontidão.

Ao José Carlos, técnico do laboratório de Materiais de Construção da Universidade Mackenzie pela sua dedicação e apoio.

Á Cícera e ao Edson, colegas de turma que sempre me apoiaram e contribuíram para que eu pudesse realizar este trabalho.

Aos professores do Mestrado Profissional de Engenharia de Materiais da Universidade Mackenzie, pelo incentivo à realização deste trabalho.

À minha família, pelo incentivo constante.

Ao meu esposo Emerson pelo incentivo e paciência. Ao mestre de obras José Luiz pela prontidão e incentivo. Ao eletricista Josezito pela disposição e prontidão. A Priscilla Felix pelo incentivo, disposição e prontidão.

Agradeço Concremat por ter acreditado no trabalho e viabilizado os ensaios de acústica.

Ao Rafael Patrone e Leandro Aguera pela dedicação que possibilitou que os ensaios acústicos fossem realizados.

Ao Mackpesquisa pelo apoio financeiro.

Ao coordenador de Obras Antônio Dias, pelo apoio e incentivo.

Ao mestre de obras Olavo Dias e ao encarregado de obras Vicente Manuel Pereira pelo auxilio na confecção do modelo.

Ao David Casagrande pelo apoio.

(7)

7 RESUMO

Este trabalho teve o objetivo realizar um estudo sobre a fabricação de manta de borracha a partir de resíduos de pneus. O descarte de pneus tem gerado um problema ambiental, uma vez que a natureza leva anos para decompô-los. Por outro lado, os resíduos de pneus podem ser utilizados em bases de pisos laminados. Pois este material apresenta propriedades que podem diminuir os ruídos que causam tanto desconfortos para os moradores de prédios. Este Trabalho apresenta um estudo sobre a fabricação de manta de borracha utilizando-se resíduos de pneus com o proposito de diminuir incômodos para os moradores de prédios. Destaca-se que esta pesquisa torna-se importante tanto para a sociedade como para profissionais e empresas no geral, pois através da mesma, estes tomarão conhecimento não só dos materiais, técnicas e processos convencionais, mas também terão um enfoque de como esta problemática do ruído pode ser amenizada através de materiais que muitas vezes estão jogados na rua, poluindo as cidades. Para a manta com 50% de resíduos de pneu obteve-se a absorção exigida pela norma. A espessura da manta não interferiu no pé direito dos projetos de apartamentos, pois a espessura da manta é menor que a do contra piso previsto.

(8)

8 ABSTRACT

This essay aimed to conduct a study on the rubber blanket of manufacture from waste tires. The disposal of tires has created an environmental problem, since the nature takes years to decompose them. On the other hand, the waste tire can be used on laminate flooring bases because this material has characteristics that can reduce noises that cause discomfort for the residents of buildings. This essay presents a study on the manufacture of rubber blanket using up waste tires with the purpose of reducing noise for the residents of buildings. This research becomes important both for society and for professionals and companies in general, because through it, they will have the knowledge not only about the materials, techniques and conventional processes, but they will also have a focus on how this issue of noise can be softened through materials that are often thrown on the street, polluting cities. The 50% of waste tire blanket obtained an absorption required by the regulation. The thickness of the blanket did not affect the internal height of apartment projects, because the thickness of the blanket is smaller than the expected subfloor.

(9)

9 SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ... 12

1.1. Objetivo Geral ... 14

1.2. Objetivo Específico ... 14

1.3 Justificativa... 14

1.4 Metodologia ... 15

2. REVISÃO DA LITERATURA ... 16

3. MATERIAIS E MÉTODOS ... 25

3.1. Materiais ... 25

3.2 Método ... 28

3.2.2. Caracterização dos materiais ... 32

3.3. Produção da Manta ... 36

3.4 Preparação de placas para ensaio ... 31

3.5 Ensaio acústico ... 38

RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 47

(10)

10 LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 Ruído Pessoas caminhando ... 18

Figura 2 Esquema de transmissão de ruído ... 19

Figura 3 Utilização da Manta de Borracha ... 21

Figura 4 Composição dos pneus ... 23

Fotografia 1 Inicio da mistura na calandra ... 30

Fotografia 2 Mistura na calandra adicionando nego de fumo ... 30

Fotografia 3 Prensa hidraulica com aquecimento ... 30

Fotografia 4 Ensaio para obter T90 ... 31

Fotografia 5 Equipamento para o ensaio de deformação permanente à compressão (Compression set), método B...32

Fotografia 6 Máquina de ensaio universal ... 32

Fotografia 7 Ensaio de dureza ... 33

Fotografia 8 Equipamento ensaio resiliencia... 34

Fotografia 9 Equipamento de ensaio termodinamico DMA ... 35

Fotografia 10 Sistema de ensaio resistência ao óleo ... 35

Figura 5 Projeto modelo reduzido de um dormitório ... 35

Fotografia 11 Modelo sendo preparado para o ensaio acústico... 36

Fotografia 12 Modelo com buzina... 36

Fotografia 13 Medição acústica sem manta ... 37

Fotografia 14 Medição acústica manta base ... 37

Fotografia 15 Medição acústica manta 20% resíduo de pneu ... 38

Fotografia 16 Medição acústica manta 30% resíduos de pneu ... 38

Fotografia 17 Medição acústica manta 40% resíduos de pneu ... 39

Fotografia 18 Medição acústica manta 50% resíduos de pneu ... 39

Fotografia 19 Modelo reduzido construido para os ensaios acústicos...40

(11)

11

Fotografia 21 – Ensaio B com Manta base com espessura de 3,5cm...41

Fotografia 22 Ensaio A com manta com 20% de resíduo de pneu espessura de 1,5cm...42

Fotografia 23 Ensaio B com manta com 20% de resíduo de pneu espessura de 3,5cm...42

Fotografia 24 Ensaio A com manta com 30% de resíduo de pneu espessura de 1,5cm...42

Fotografia 25 Ensaio B com manta com 30% de resíduo de pneu espessura de 3,5cm...43

Fotografia 25 Ensaio A com manta com 40% de resíduo de pneu espessura de 1,5cm...43

Fotografia 26 Ensaio B com manta com 40% de resíduo de pneu espessura de 3,5cm...43

Fotografia 27 Ensaio A com manta com 50% de resíduo de pneu espessura de 1,5cm...44

Fotografia 27 Ensaio A com manta com 50% de resíduo de pneu espessura de 3,5cm...44

(12)

12 LISTA DE TABELAS

Quadro 1 Tipo de isolamento acústico no mercado ... 20

Tabela 1 Composição química média de um pneu ... 23

Tabela 2 Materiais para composição de Manta de SBR e resíduos de pneus. ... 24

Quadro 2 Materiais para composição de manta de Sbr com residuo de pneu...25

Tabela 3 Composição base da manta ... 28

Tabela 4 Composição base da manta revisada ... 29

Tabela 5 Resultado testes acústico, manta com espessura de 1,5cm...40

Quadro 3 Tipos de manta encontradas no mercado. ... 45

Tabela 6 Resultado ensaio de deformação permanente à compressão (compression set) ... 46

Tabela 7 Resultado dos ensaios de resistência à tração ...46

Tabela 8 Resultado dos ensaios resistência ao óleo ... 47

Tabela 9 Ensaio acústico A (manta acustico com espessura de 1,5cm)...48

(13)

13 1. INTRODUÇÃO

Atualmente nas grandes metrópoles brasileiras, as pessoas estão migrando de moradias em casas, para moradias em condomínios verticais devido à segurança que eles oferecem.

Com estas mudanças surgem os problemas que causam incomodo para esses moradores, por exemplo, o barulho, o ruído que passa de um apartamento para outro, é comum moradores reclamarem de barulhos provocados pelos vizinhos devido ao andar com sapatos de salto, arraste de móveis, dentre outros ruídos.

Entre outros efeitos da vida moderna, devemos ressaltar também a preocupação com o meio ambiente. Nos últimos anos as pesquisas realizadas pelo ibope a pedido da CNI (Confederação Nacional da Indústria) teve um aumento significativo em relação ao número de pessoas que se preocupam com o meio ambiente, em 2010 a pesquisa registrou 80%, subindo em 2011 para 94% das pessoas que se dizem preocupadas com o meio ambiente. Para Verzegnassi (2011) a preocupação com reciclagem e eliminação de resíduos, vem crescendo também no setor da construção civil e tem se tornado um grande aliado na substituição de materiais tradicionais.

As cidades estão cada vez mais populosas e os meios de transportes mais utilizados por estas pessoas são carros e ônibus entre outros, sendo que para abastecer estas metrópoles são usados caminhões e todos estes veículos usam pneus, que após a sua vida útil são descartados.

O pneu é componente fundamental ao funcionamento de veículos, sendo o único elo entre o veículo e o solo, exercendo papel fundamental no transporte diário das pessoas, proporcionando mobilidade, agilidade e rapidez nos veículos modernos.

(14)

14 já tinha produzido mais de 29 milhões de pneus. Desde então, o Brasil conta com a instalação de mais de 13 fábricas de pneus, das quais quatro internacionais: Brigestone Firestone, Goodyear, Pirelli e Michelin. Atualmente o Brasil ocupa a sétima posição na produção mundial, na categoria de pneus para automóveis e a quinta posição em pneus para caminhões/ônibus e camionetas (Frias, 2011).

A reciclagem de pneus é fundamental para reduzir o impacto no meio ambiente. No Simpósio Internacional de Ciência Integrada que ocorreu na cidade de Guarujá, em 2011, foi discutido sobre os resíduos de pneu que, atualmente, é um problema crescente e grave de saúde pública, pois segundo Andrietta (2010), particularmente em países de climas tropicais, os pneus empilhados servem de criadouros para mosquitos transmissores de dengue, febre amarela e malária.

A queima destes resíduos também cria uma ameaça perigosa. Ela produz além de monóxido e dióxido de carbono, outros produtos químicos tóxicos e metais pesados capazes de produzir efeitos adversos à saúde, como perda de memória, deficiência no aprendizado, supressão do sistema imunológico, danos nos rins e fígado. Estes produtos podem viajar longas distâncias, contaminando solo e água, além de penetrar em lençóis freáticos.

Estudos demonstram que a poluição de águas causada pelo escorrimento dos derivados da queima de pneus pode durar até 100 anos.

Ainda segundo Frias (2011) o pneu descartado após a sua vida útil é, principalmente, queimado, sob a justificativa que é um método mais rápido e fácil de eliminar o problema, já que a combustão ocorre de forma rápida devido aos componentes químicos inflamáveis existentes nos pneus, e com produção de energia, que é consumida, principalmente, em indústrias de cimento. Outra forma de descarte é por meio do abandono em locais distantes isolados ou os mesmos podem até ser enterrados.

(15)

15 Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma manta de borracha SBR utilizando-se como carga resíduos de pneus, para ser usada como base para colocação de pisos laminados e de madeira, que absorve ruídos e também, minimizando a quantidade de resíduos de pneus que são descartados inadequadamente no Meio Ambiente, os quais causam grandes problemas ambientais, minimizando a quantidade de resíduos de pneus que são descartados inadequadamente no meio ambiente.

1.1 OBJETIVO GERAL

Obter uma manta que absorva ruídos, fabricada com elastômeros e resíduos de pneus descartados, para aplicação na construção civil.

1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO

Obter e caracterizar a manta isolante para a absorção de ruídos, tendo como base a borracha de copolímero de estireno-butadieno (SBR), e de resíduos de pneus pós-uso.

1.3 JUSTIFICATIVA

Wiebeck (2004) destaca que atualmente, a geração de resíduos sólidos pela indústria apresenta três aspectos que devem ser considerados:

a) seu volume crescente, devido ao aumento da população, urbanização e consumo acelerado de bens descartáveis;

b) complexidade do resíduo, devido ao desenvolvimento de novos materiais introduzidos no mercado, resultando em resíduos sintéticos nem sempre biodegradáveis e que, muitas vezes, necessitam de tratamento prévio até seu descarte final;

c) poluição visual ou “lixo visual”, causado pelo crescente volume de resíduos plásticos e a consequente desvalorização da área onde os mesmo são depositados.

(16)

16 adequada do material. Para Zanin e Mancini (2004) dentro da concepção de que tudo começa e termina no meio ambiente, ou seja, é um ciclo de vida dos materiais, para o desenvolvimento de um produto deve-se priorizar a durabilidade, a facilidade de reparação e manutenção e o uso de materiais que em um primeiro instante possam ser reaproveitados ou, quando não for possível, reciclados.

Para Mano, Pacheco e Bonelli (2009) os pneus são constituídos de borrachas naturais e sintéticas vulcanizadas, os quais são polímeros termorrígidos, que não podem ser reprocessados. Além disso, quando abandonados inadequadamente, os pneus servem para procriação de mosquitos, pequenos roedores e outros vetores de doenças, além de representarem riscos constantes de incêndios, o que contamina o ar com uma fumaça negra tóxica, com a produção de um óleo que se infiltra e contamina o lençol freático.

Portanto, em virtude do exposto acima, este estudo torna-se importante para a busca da diminuição do impacto ambiental causado pelos resíduos de pneus, fabricando com os mesmos uma manta de baixo custo e sustentável para ser utilizada na construção civil como base para pisos, diminuindo o problema de acústica que causa tanto incômodo para as pessoas que residem em prédios.

Desse modo vamos amenizar dois problemas presentes em nosso cotidiano, o excesso de barulho em prédios residenciais, causado por moradores ao andar e arrastar móveis e a diminuição de um material que após seu uso, agride fortemente o meio ambiente.

1.4 METODOLOGIA

Inicialmente foram realizadas pesquisas bibliográficas sobre o tema a ser desenvolvido neste trabalho, em livros, trabalhos científicos publicados em anais de congressos e periódicos, além de sites especializados.

(17)

17 2. REVISÃO DA LITERATURA

De acordo com o diretor do Departamento Jurídico do Sindicato dos Condomínios Prediais (Sicon), Rubens Moscatelli, a própria Lei do Condomínio (4.591/64), em seu artigo 19, assegura: "Cada condômino tem o direito de usar e fruir, com exclusividade, de sua unidade autônoma, segundo suas conveniências e interesses, condicionados, umas e outros, às normas de boa vizinhança, e poderá usar as partes e coisas comuns de maneira a não causar dano ou incômodo aos demais condôminos e moradores, nem obstáculo ou embaraço ao bom uso das mesmas partes por todos". O artigo 21 também aborda o tema: "A violação de qualquer dos deveres estipulados na convenção sujeitará o infrator à multa fixada na própria convenção ou no regimento interno" (Moscatelli, 2012).

A Convenção do Condomínio (conjunto de leis que regem a convivência em cada condomínio) é outro instrumento que pode garantir os direitos dos moradores, permitindo-lhes criar suas próprias regras. Muitos condomínios costumam elaborar uma proposta de regulamento, que é distribuída aos condôminos.

Para resolver o problema dos saltos altos e móveis arrastando não basta proibir o uso e multar os condôminos, todavia estas atitudes só causam mal estar entre as pessoas. Estes ruídos estão dentro dos decibéis permitidos, mas incomodam. É necessário mudar a acústica do local.

A construção civil, assim como outras áreas, vem apresentando cada vez mais um acelerado processo de renovação tecnológica de seus componentes, materiais, técnicas e métodos. Atualmente, diversas construtoras buscam nas inovações, a melhoria qualitativa e também produtiva (Pessanha, 2002), impondo assim, novos desafios aos métodos convencionais, sejam de habitações, estruturas ou edificações em geral. Existe uma contínua busca por materiais de alto desempenho, em um espectro mais amplo de propriedades, ao mesmo tempo que outros aspectos igualmente importantes são considerados, como baixo custo de implantação, manutenção e rapidez de execução (Pessanha,2002).

(18)

18 não cumprem satisfatoriamente os objetivos que são propostos podem ter seu uso e operação comprometidos, sofrendo baixa taxa de ocupação devido aos problemas construtivos existentes (Pessanha, 2002).

O ruído de impacto aumenta a duração dos estágios superficiais do sono, enquanto o tempo total de sono, e os estágios necessários para o descanso, são reduzidos drasticamente. O despertar costuma ocorrer mais devido a picos de ruído de impacto, em um edifício moderno com apartamentos com lajes relativamente esbeltas, e com grande área, um simples caminhar num apartamento durante a noite pode virar uma tragédia para o descanso do vizinho de baixo. Um dos maiores índices de reclamações devido à transmissão de ruído de impacto através de lajes advêm do ruído do tipo impulsivo, resultante do caminhar, ou queda de objetos, sobre as lajes, principalmente no período noturno (Souza, 2000).

Sons produzidos pelo caminhar das pessoas (Figura 1), por crianças pulando, pela queda de objetos, pelo arrastar de um móvel, por uma reforma, pelo trepidar de uma máquina de lavar roupa, etc., são exemplos de ruídos de impacto.

Figura 1 - Ruído Pessoas caminhando

Disponível em: www.makeagoraesempre.com. Acessado em: 25/11/2013

O desempenho acústico em uma habitação é uma característica importante, pois afeta de maneira considerável a qualidade de vida das pessoas. Assim sendo, se compreende facilmente a necessidade de desenvolver meios para a eliminação ou a máxima redução desses efeitos e pôr em prática estratégias mais convenientes na busca do conforto ambiental.

(19)

19 Conforme a NBR 15575-3 (2008): O piso do edifício habitacional é o elemento responsável por proporcionar isolamento acústico, em função do uso, quer entre unidades distintas, quer entre dependências de uma mesma unidade. O isolamento acústico refere-se à capacidade de certos materiais formarem uma barreira, impedindo que a onda sonora (ou ruído) passe de um recinto a outro. Nestes casos se deseja impedir que o ruído alcance o homem. Normalmente são utilizados materiais densos (pesados) como, por exemplo: concreto, vidro, chumbo, etc. Contrariamente aos materiais de isolamento acústico, estes são materiais leves (baixa densidade), fibrosos ou de poros abertos, como por exemplo: espumas poliéster de células abertas, fibras cerâmicas e de vidro, tecidos, carpetes, entre outros.

Segundo Resnick (2012) a acústica é o ramo da física que estuda o som. O som é um fenômeno ondulatório causado pelos mais diversos objetos e se propaga através dos diferentes estados físicos da matéria. Em acústica geralmente podemos dividir entre geradores de som, meios de transmissão, propagação e receptores. A acústica mensura estes meios criam instrumentos, tabelas, etc, de forma a fornecer dados necessários aos mais diversos ramos da ciência para a utilização dos sons, de seus meios de propagação e efeitos, na cadeia geração e recepção acústica inclui-se o indivíduo que recebe o efeito sonoro e o evento que dá origem ao fenômeno (Resnick, 2012).

Nas décadas de 70 e 80 começaram a surgir os primeiros estudos científicos sobre ruídos de impacto, a fim de encontrar uma solução para o isolamento do ruído de impacto em pisos. Um fato que gera um dos maiores problemas de se viver em habitações verticais é o ruído de impacto produzido nelas, seja pelas pessoas que ali moram (Schuch Araújo, 2013).

O ruído de impacto é que uma vibração causada por um contato entre dois sólidos, onde a estrutura passa a ser um excelente propagador de energia sonora. Assim, quando a vibração se propaga em um elemento estrutural, ela força este a oscilar, gerando, o ruído.

(20)

20 O isolamento sonoro ao ruído de impacto procura diminuir ou interromper a transmissão das vibrações nas estruturas das edificações, podendo ser feito através da utilização de materiais para revestir as estruturas, como é o caso da laje e do piso.

Ainda segundo Araujo (2013) o incômodo causado por esse tipo de ruído nas pessoas nem sempre corresponde ou tem relação com o nível de pressão sonora encontrado nas medições nas salas de recepção. A maioria dos ruídos de impactos tem energia nas baixas frequências (20 Hz a 200 Hz) e ao medi-los os técnicos utilizam a máquina de impacto padrão após comprovação em vários experimentos, embora não se consiga imitar os ruídos em baixas frequências tal como eles ocorrem.

No mercado existem alguns tipos de isolamento acústico usado como base para o piso laminado conforme mostra quadro 1:

Tipo de isolamento acustico Marca Custo

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 8 dB dos ruídos de impacto.

Aubicon Custa R$ 17,50 o m² (3 mm de espessura).

Manta de polietileno. A Eucasoft Premium proporciona uma diminuição de cerca de 35% de ruídos do piso e cerca de 60% entre os pavimentos.

Eucatex R$ 13 o m² (5 mm de espessura).

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.

Duratex R$ 18 o m² (espessura de 1 mm).

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, reduzem até 21 dB.

Sika

Sika Layer, R$ 15 o m² (3 mm de espessura). SikaBond, R$ 28 (a bisnaga de 600 ml rende 450 ml por

m²).

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, esse sistema barra 48 dB de ruído.

Saint-Gobain Isover

Em média, R$ 16 o m² (15 mm de espessura).

Painel de lã de rocha. O PRP144 é usado entre a laje e o contrapiso e elimina cerca de 67 dB de ruído entre os pavimentos.

(21)

21 Estes tipos de base acústica são aplicados sobre contra piso, mas os apartamentos populares são entregue sem contra piso, a maioria dos proprietários não fazem contra piso por ter custo elevado instalam o revestimento diretamente sobre a laje.

A proposta da manta é ser aplicada sobre a laje e tem como objetivo absorver o ruído e impacto de piso laminado, com baixo custo.

O valor de piso laminado em média é de R$ 28,00/m² (referencia loja Telha Norte, novembro 2015) custo das mantas acústicas de mercado em alguns casos é mais cara que o próprio piso laminado, o que dificulta a aquisição deste item durante a compra do piso laminado.

Foram observados que embora as massas das pessoas sejam diferentes, os passos humanos no caminhar tem frequências de ruído na câmara de recepção similares. Assim como os aspectos sonoros de pessoas correndo e pulando. A velocidade da propagação da onda vibratória muda em função da frequência e depende do tipo de material que está sendo excitado. O tipo de ligação que existe entre os diferentes materiais influência na facilidade da propagação da onda.

De acordo com o tipo de rigidez que existe nas ligações entre os elementos construtivos existentes no edifício, os ruídos de impacto podem se propagar mais facilmente por toda a sua estrutura produzindo campos sonoros em ambientes muito afastados donde ocorreu a excitação inicial devido ao amortecimento estrutural fraco (Figura 2). (Patricio, 2005)

Figura 2 - Esquema de transmissão de ruído Fonte: Schuch Araújo,2013

É importante lembrar que o isolamento sonoro não acontece apenas nos elementos que separam os ambientes, mas todo o conjunto da estrutura, como parede, laje, teto, uma vez que eles

1 - Ruído de Impacto

(22)

22 também transmitem o som para o outro ambiente. Desta forma, através do elemento que separa os dois ambientes adjacentes, tem-se a transmissão sonora direta, e em outros recintos da estrutura não adjacentes a este se dá a transmissão sonora indireta.

As soluções para evitar a transmissão do ruído de impacto para os demais ambientes seria a utilização de pisos macios, tipo carpetes e pisos emborrachados como mostra a figura 3. Porém, não há como proibir os usuários de utilizarem pisos mais rígidos (Carvalho, 2010).

Figura 3 - Utilização da Manta de Borracha

Para solucionar este problema acústico, desenvolvem-se mantas de borracha que são utilizas na sua composição, resíduos de pneus de borracha.

Borracha é uma substância elástica obtida pela coagulação do látex de diversas plantas da América, da Ásia e da Oceania, ou mediante processos químico-industriais; cautchu. Ela pode ser natural, proveniente da Seringueira, ou sintética.

O termo “borracha” tinha inicialmente por significado, somente borracha natural e o termo “vulcanização” somente reticulação com enxofre. Face ao aparecimento de muitas

borrachas sintéticas e de novos sistemas de reticulação, o alcance daqueles termos foi alargado, para que passem a ser termos genéricos.

Segundo a Norma DIN 53501 a definição dos termos borracha (matéria-prima), elastómero (borracha).

• Borracha (matéria-prima) - as borrachas são polímeros não reticulados, mas reticuláveis

(23)

23 gamas adjacentes de temperatura. À temperaturas elevadas e/ou sob a influência de forças de deformação, a borracha, matéria-prima, mostra, de modo crescente, um fluxo viscoso que a torna capaz, sob condições adequadas, de sofrer processos de modelação. A borracha, matéria-prima, é o material de partida para a manufatura de elastômeros (borracha).

Elastômeros (borracha) - os elastômeros são materiais poliméricos reticuláveis, a temperaturas inferiores à sua temperatura de decomposição. São duros e tipo vidro a baixas temperaturas e não são sujeitos a fluxo viscoso a altas temperaturas. Em vez disso, especialmente à temperatura ambiente, eles comportam-se de maneira “rubber-elastic”. Este comportamento é caracterizado pelos relativamente baixos valores de módulo de corte que são pouco dependentes da temperatura.

Vulcanização - a vulcanização é um processo de reticulação pelo qual a estrutura química da borracha, é alterada. A mudança de estado torna o material elástico.

(24)

24 Figura 4 - Composição dos pneus

Fonte: http://projetofismec.blogspot.com.br

Elemento/ Composto %

Carbono 70

Hidrogênio 7

Oxido de Zinco 1,2

Enxofre 1,3

Ferro 15

Outros 5,5

Tabela 1- Composição química média de um pneu

Fonte: Andrietta (2004)

Andrieta (2004) diz que os requisitos para que se possa fazer uma vulcanização são que a estrutura geral do pneu não apresente cortes e deformações, e a banda de rodagem ainda apresente os sulcos e saliências que permitem sua aderência ao solo (ou seja, que na linguagem popular o pneu não esteja "careca"). As precárias condições de conservação dos pavimentos de estradas e ruas limitam muito a vida útil do pneu de primeira rodagem, assim como impedem sua reforma. Outra limitação é econômica. Em boas condições de conservação, um pneu de caminhão pode suportar até cinco reformas.

(25)

25 Estes fatores têm reduzido cada vez mais a reforma de pneus de automóveis. Devido à má conservação das estradas e ruas brasileiras, metade das carcaças não atende aos requisitos para a reforma, e estima-se que apenas um terço dos pneus produzidos anualmente para o mercado interno seja reformado (Andrieta, 2004).

Segundo Centro de informações sobre reciclagem e meio ambiente, no Brasil é descartado aproximadamente 18 milhões de pneus por ano. Fabricar uma manta a partir de resíduos de pneus para diminuir ruídos além de ter baixo custo contribui para dar um destino para este material (Cirma, 2004).

Segundo Andrieta (2004) considera-se que a reciclagem ocorre quando o produto ou a maior parte dos materiais de sua composição podem ser reutilizados ou gerar subprodutos aproveitáveis. Os casos de destinação aqui descritos são reciclados os pneus recauchutados, recuperados, regenerados e os destruídos totalmente. É interessante analisar, comparativamente, estas alternativas, ponderando suas vantagens e desvantagens sob diversos pontos de vista, para deduzir a viabilidade e conveniência de sua adoção. Um Indicativo já é a dificuldade de adoção imediata das medidas corretivas e preventivas para a solução do problema.

Os prazos de entrada em vigor das medidas foram protelados em anos e em outros tantos para sua plena efetivação, como na disposição dos pneus em aterros sanitários e a reciclagem. A reciclagem não convém às empresas que administram aterros sanitários. (Andrieta, 2004).

(26)

26 3. MATERIAIS E MÉTODOS

Neste capítulo serão informados os materiais e métodos usados neste trabalho. 3.1 MATERIAIS

Os materiais usados foram: Borracha de Butadieno Estireno (SBR), Ácido Esteárico, Óxido de Zinco (ZnO), Dióxido de silício (SiO2), Negro Fumo (NF), Acelerador (MBTS),

Dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD), Enxofre, Alvenaria de estrutural, Concreto armado, Porta madeira, Piso Laminado, e pó de borracha.

Para a confecção das mantas foram utilizados os seguintes materiais na formulação, que chamaremos de composto base, com o polímero de SBR (Styrene-butadiene1), tendo a adição posterior de diferentes concentrações de resíduos de pneus.

Utilizou-se na produção do composto base da manta os seguintes materiais, apresentadas no quadro 2:

Polímero SBR – Borracha de Butadieno Estireno

Ácido Esteárico Ácido Esteárico Óxido de Zinco (ZNO) Agente de vulcanização Dióxido de silício (SiO²) Agente de vulcanização

Negro Fumo (NF) Carga Reforçante Acelerador (MBTS) Agente de vulcanização

Tetramethy Tiuram (TMTD) Agente de vulcanização Enxofre Agente de vulcanização

Sobre a mistura da composição base, foram adicionados as quantidades de 20%, 30%, 40% e 50% de resíduos oriundos de pneus descartados, obtendo-se então, quatro mantas com diferentes proporções de resíduos, que vão ser o objeto deste estudo.

Após a mistura realizaram-se os ensaios reológico em reômetro de torque (MDR), para a obtenção do tempo ótimo de vulcanização (t90). Para a obtenção das placas, utilizou-se a prensa

(27)

27 Para a caracterização os materiais foram submetidos a ensaios mecânicos: como deformação permanente a compressão (compression set), ensaio de resistência tração, resistência ao rasgamento, dureza, resiliência, reológica por DMTA e resistência ao óleo.

3.1.1 SBR – Borracha de Butadieno Estireno

SBR é um copolímero composto por partes de estireno e butadieno. Há vários tipos de SBR, que se diferem pelo processo de polimerização, dos antioxidantes utilizados e da adição ou não de óleos de processos. O SBR também é considerado uma borracha de uso geral.

3.1.2 Ácido Esteárico

O ácido esteárico é uma substância que permite obter dispersões em misturas, suas adições aos compostos com vulcanização á base de enxofre causa um retardamento em geral no processo de vulcanização.

Trata-se de um dos materiais de carga claros de máxima dispersão, proporcionado aos vulcanizados boa resistência ao rasgamento contínuo, mantendo suas propriedades elásticas. Indicado como ativador facilmente solúvel para obtenção de artigos de borracha transparentes ou semitransparentes. Proporciona rigidez às misturas facilmente deformáveis, aumenta a duração dos artigos expostos a esforços.

3.1.3 Óxido de Zinco (ZnO)

A reação do óxido de zinco na borracha está ligada a presença do ácido esteárico. Estes compostos regem gerando o estearato de zinco. O óxido de zinco aumenta a condutividade elétrica do composto.

(28)

28 3.1.4 Dióxido de silício (SiO2)

Usa-se o dióxido de silício (SiO2) como uma carga para dar resistência mecânica à borracha. Obtém-se a sílica a partir da areia e diversos tratamentos físico-químicos até tornar-se um pó muito fino de cor branca. O dióxido de Silício é uma carga adicionada para propósito econômico ou técnico, que quando incorporadas aos compostos de borracha podem aumentar a resistência mecânica ou tornar o produto final com baixo custo (Nagdi,1993; Grison,2011).

3.1.5 Negro Fumo (NF)

O Negro de Fumo é constituído por carbono elementar, obtido através de combustão controlada de óleos aromáticos, em fornos especiais sob altas temperaturas. É utilizado como carga reforçante em compostos de borrachas, suas principais aplicações, por exemplo, o pigmento universal preto em plásticos, tintas e tintas de impressão.

3.1.6 Acelerador (MBTS)

O MBTS é um acelerador de vulcanização moderado, para vulcanizar em temperaturas superiores a 140ºC. Quando usado em composto de borracha natural melhora a resistência ao envelhecimento e a reversão.

3.1.7 Dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD)

É um acelerador, auxilia a ligação cruzada do butadieno, obtendo-se a combinação de alta taxa de cura, com controle da pré-cura.

3.1.8 Enxofre

A vulcanização com enxofre é preferida por permitir um ajuste mais simples entre o inicio da vulcanização, proporciona maior flexibilidade na composição. A reação de vulcanização é determinada pelo sistema de vulcanização, pela temperatura e tempo de vulcanização. Quanto maior for número de ligações cruzadas formadas, maior será o módulo da borracha (Krambeer, 1991)

3.1.9 Alvenaria de estrutural

(29)

29 conduz a importante simplificação do processo construtivo, reduzindo etapas e mão-de-obra, com consequente redução do tempo de execução e dos custos. A utilização desse sistema permite diminuição significativa no custo total da obra. Bem utilizado, o sistema pode baratear a construção em média 30%, em relação ao sistema convencional de estrutura em concreto armado.

Para construir as paredes utilizou-se blocos estruturais com objetivo de se aproximar a realidade de mercado.

3.1.10 Concreto armado

Denominação dada ao concreto devido ao fato de receber uma armadura metálica que é responsável em resistir os esforços de tração e cisalhamento nas peças que forma. E o concreto em si, resiste à compressão. Sua armadura é de estrutura montada por barras de aço de diâmetros variados, que dão resistência à tração.

3.1.11 Porta de madeira

Hoje as portas são funcionais e também decorativas. Instalou-se a porta de madeira com intuito de aproximar a realidade de mercado.

3.1.12 Piso Laminado

Material encontrado no mercado muito usado como revestimento nos apartamentos, o desenvolvimento desta manta é para dar maior conforto acústico para as pessoas que optarem por este tipo de revestimento.

3.2 MÉTODO

Preparação das mantas para ensaio

(30)

30

Composto Quantidade (phr)

Borracha de Butadieno Estireno (SBr) 100

Ácido esteario 1

Oxido zinco (ZnO) 3

Dioxido de silicio (SiO2) 20

Negro fumo (NF) 10

Acelerador (MBTS) 1,5

Disulfeto de tetrametiltiuram (TMTD) 0,5

Enxofre 2

Fórmula Base

tabela 3- Composição base da manta

Com esta formulação não houve vulcanização do material. Mudou-se, então, a composição da manta de borracha. Adicionou-se 0,5phr de óxido de zinco, 1,0phr de acelerador (MBTS), 0,5 Dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD) e 0,5phr de enxofre. Segue tabela 4 com a fórmula base revisada:

Composto Quantidade (phr)

Borracha de Butadieno Estireno (SBr) 100

Ácido esteario 1

Oxido zinco (ZnO) 3,5

Dioxido de silicio (SiO2) 20

Negro fumo (NF) 10

Acelerador (MBTS) 2,5

Disulfeto de tetrametiltiuram (TMTD) 1

Enxofre 3

Fórmula Base

Tabela 4 Composição base da manta revisada

3.2.1 Preparação das amostras

Para a obtenção das mantas as substancias foram inicialmente misturadas na calandra, adquirindo uma viscosidade suficiente para que os demais componentes que fazem parte da formulação sejam adicionados e se obtenha uma dispersão total dos componentes. Durante a mistura ocorre uma subdivisão dos componentes da formulação, com a incorporação, dispersão e homogeneização dos componentes no elastômero.

(31)

31 O processo de mistura dos ingredientes ocorreu em três etapas. A primeira etapa foi à mastigação do polímero e a incorporação dos outros ingredientes.

A calandra consiste basicamente de dois rotores, onde se produz a ação de cisalhamento muito elevado. Os materiais são pressionados pelo rolo, conforme mostram a fotografias 1 e 2.

Fotografias 1: Inicio da mistura na calandra Fotografia 2: Mistura na calandra adicionando nego de fumo.

Após o processamento na calandra, os compostos moldados na forma de mantas e corpos de prova cilíndricos, foram vulcanizados na prensa térmica como mostra a fotografia 3.

(32)

32 3.2.2 Caracterização dos materiais utilizados.

Os compostos obtidos foram caracterizados de acordo com os seguintes ensaios:

 Ensaios reológicos;

 Ensaio de deformação permanente à compressão (Compression set);

 Ensaio de Tração;

 Ensaio de dureza;

 Ensaio Resiliência;

 Ensaio Dinâmico-mecânico DMTA;

 Resistência ao Óleo.

3.2.2.1 Ensaios reológicos

As propriedades reológicas das composições não vulcanizadas são ensaiadas de acordo com a norma ASTM D 6204. Com este ensaio foi obtido o tempo (T90) para vulcanização das

amostras dos compostos de borracha. Para o ensaio foram estipulados os seguintes parâmetros de temperatura 150ºC e massa da amostra de aproximadamente 8g. O procedimento do ensaio consiste em obter o valor do torque gerado pelo movimento quando a amostra esta sobre ação da temperatura ocasionando o processo de vulcanização obtendo-se assim o tempo necessário da sua vulcanização (t90). A fotografia 4 mostra o equipamento para obter o t90.

(33)

33 3.2.2.2 Ensaio de deformação permanente à compressão (Compression set)

O teste de deformação à compressão é destinado a medir a capacidade que compostos de borracha têm em conservar suas propriedades elásticas depois de sofrer prolongada ação de força compressiva.

De acordo com a Norma ASTM D 395, este ensaio consiste em submeter o corpo de prova, que costumam ter corpo de prova cilindrico com espessura aproximada de 12,5 mm e diâmetro de 29,0 mm, ou com espessura aproximada de 6,0 mm e diâmetro de 13,0 mm, a uma compressão constante durante tempo determinado na norma (sete dias). Após o período de teste observa se qual a deformação permanente gerada no corpo de prova. A fotografia 5 mostra o sistema utilizado para o teste do ensaio de deformação à compressão (Compression set), método B, na temperatura ambiente.

Fotografias 5: Equipamento para o ensaio de deformação permanente à compressão (Compression set), método B.

3.2.2.3 Ensaio de Resistência à Tração

As propriedades de tensão máxima de ruptura e módulo de elasticidade nos compostos de borracha são obtidas através do ensaio de tração de acordo com a ASTM D 412. A fotografia 6 mostra a máquina na qual foram realizados os ensaio de resistência à tração.

(34)

34 Nos ensaios de tração, os corpos de prova são afixados em dispositivos chamados de garras. As Garras são acopladas à travessa fixa e a travessa móvel da máquina universal de ensaios. A taxa de deformação de tração é controlada pelo mecanismo de direcionamento, enquanto a tensão de tração é sustentada pela amostra, sendo registrada pela célula de carga, ambos acoplados à travessa fixa.

Os corpos de prova para os ensaios de resistência à tração são preparados sob a forma de halteres. (Canevarolo, 2013)

3.2.2.4 Ensaio de dureza

Este ensaio indica a dureza de elastômero vulcanizado. É uma propriedade importante na generalidade das aplicações, medida em unidades Shore A.

Este ensaio é realizado em um equipamento (durometro shore A), conforme mostra fotografia 7, de acordo com a norma ASTM D 2240.

Fotografias 7: Ensaio de dureza

3.2.2.5 Ensaio Resiliência por impacto

O ensaio para determinar a resiliência, determina a capacidade dos materiais em devolver a energia solicitada através de um impacto.

(35)

35 potencial estática, numa amostra de borracha, a fotografia 8 mostra o equipamento ensaio resiliência.

Fotografias 8: Equipamento ensaio resiliência

3.2.2.6 Ensaio Dinâmico-mecânico DMTA

A análise térmico dinâmico-mecânica, DMTA, é uma técnica muito utilizada para a caracterização de polímero, pois essa técnica fornece informações a respeito do módulo de elasticidade, do módulo de dissipação viscosa e do amortecimento mecânico de um material, quando sujeito a uma solicitação dinâmica e também fornece a temperatura de transição vítrea (Tg). (Canevarolo Jr, 2003)

As propriedades termo mecânicas foram estudadas usando-se o método de ensaio de DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analysis). O ensaio analisa o comportamento da amostra através de um atuador dinâmico com frequência de 1hrz, obtendo se os resultados através da análise da curva do módulo de elasticidade tanƟ da tensão quando um material submetido a uma força para flexiona-los durante elevação constante de temperatura. (Bretas, 2000).

(36)

36 Fotografias 9:Equipamento de ensaio Termodinâmico DMA, Perkin Elmer modelo DMA 8000.

3.2.2.7 Resistência ao Óleo

A avaliação do comportamento da borracha após contato com óleo mineral isolante foi feita por ensaio de compatibilidade, descrito pela norma ASTM D 3455. Os corpos de prova permaneceram na estufa por 20 horas. Em seguida, as amostras foram imersas em óleo mineral a 100°C por 164 horas. A fotografia 9 mostra o sistema de ensaio resistência ao óleo.

Alguns artigos sobre borracha, por exemplo, selos, diafragmas e luvas podem ser expostos a óleos, graxas, combustíveis e outros fluídos durante sua aplicação. A exposição pode ser contínua ou intermitente e pode ocorrer ao longo de largos intervalos de temperatura.

(37)

37

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)

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

(39)

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

(40)

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

(41)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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

(48)

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 (%)

(49)

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.

(50)

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.

(51)

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.

(52)

52 REFERÊNCIAS

ASTM International; " ASTM D 1418 Standard Practice for Rubber and Rubber Latices— Nomenclature1" (2006).

ASTM International; " ASTM D 2084 Standard Test Method for Rubber Property— Vulcanization Using Oscillating Disk Cure Meter1" (2011).

Standard Test Methods for Rubber Property—Compression Set1 D395 – 03 (Reapproved 2008)

D412 – 06a´2 Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers— Tension1

D2240 – 05 (Reapproved 2010) Standard Test Method for Rubber Property—Durometer Hardness1

D471 – 12 Standard Test Method for Rubber Property—Effect of Liquids1

D 3182 – 07 Standard Practice for Rubber—Materials, Equipment, and Procedures for Mixing Standard Compounds and Preparing Standard Vulcanized Sheets1

LIMA, I. S.; ROCHA, F. S.; FERREIRA, J. B. Um estudo de argamassa de cimento com adição de fibras de borracha vulcanizada para a construção civil. 42° Congresso Brasileiro do Concreto, Fortaleza, 2000.

PNEUS E MEIO AMBIENTE: UM GRANDE PROBLEMA REQUER UMA GRANDE SOLUÇÃO Material gentilmente enviado por Antonio J. Andrietta - * Professor universitário, pesquisador e consultor de empresas

Souza, F. P., 2000, “Efeito do Ruído no Homem Dormindo e Acordado”, Acústica e Vibrações, Nº 25, julho 2000, pg. 2-17

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15575-3: Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho - Parte 3:Requisitos para os sistemas de pisos internos. Brasil, 2008. 37p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 10.151: Medições no interior de edificações. Brasil, 2000. §5.3.

AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DO ISOLAMENTO DO RUÍDO DE IMPACTO NAS FREQUÊNCIAS

DE 80 A 400 HZ DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Ana Maria Schuch Araújo

(53)

53 CANEVAROLO JR, Sebastião Vicente. Técnicas de caracterização de polímeros, São Paulo Artliber Editora 2003, vários autores

PATRÍCIO, J.. Acústica de Edifícios: índices de isolamento a sons de percussão utilizados no espaço europeu. Revista de Acústica. Vol. 36, Nº 1 e 2, p. 33 – 39, 2005

PATRÍCIO, J. V. Isolamento sonoro a sons aéreos e de percussão. Metodologias de caracterização. Lisboa, LNEC, 1999.

HOFMANN W., Rubber Technology HanDBook, Hanser, New York, 1989.

BARLOW, FRED W., Rubber Compounding - Principles, Methods and Technics, Marcel Dekker, 1988.

MANUAL FOR THE RUBBER INDUSTRY, Bayer AG, Development Section Leverkusen, 1993.

NAGDI, KHAIRI, Manualle della Gomma, Tecniche Nuove, 1987.

DICK, J.S. How to improve Rubber Compounds. Munich: Hanser Publisher, 2004.

http://www.setorreciclagem.com.br/

http://www.arteempneus.org.br/

http://www.reciclanip.com.br/

http://www.revistacaminhoneiro.com.br/

http://www.cenedcursos.com.br/pneus.htmles de Frias

http://g1.globo.com/sao-paulo/noticia/2010/05/especialista-da-dicas-de-como-lidar-com-vizinhos-barulhentos.htm

http://pt.scribd.com/doc/15706935/Pneus-e-Meio-Ambiente

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ac%C3%BAstica 15 /10/2012

http://www.sicon.org.br/artigos_integra.asp?codigo=52 15/10/2012

http://www1.folha.uol.com.br/fsp/especial/65206-sensacao-de-inseguranca-empurra-moradores-para-predio-clube.shtml data folha 11 out 2012

http://ambientes.ambientebrasil.com.br/residuos/reciclagem/reciclagem_de_pneus.html. Acesso em: 22 ago. 2010 às 15h.

(54)

54 CARVALHO, Juliana de – Pneus. Disponível em: http://www.reciclagem.pcc.usp.br/pneus.htm. Acesso em 22 ago. 2010 às 15h.

http://www.carroantigo.com/portugues/conteudo/curio_roda.htm. Acesso em: 22 ago. 2010 às 15h.

http://www.dicio.com.br/borracha/

http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?csnumber=36956 ISO 7743:2004 Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of compression stress-strain properties

http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=40200 ISO 37:2005 Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of tensile stress-strain properties

http://www.ctb.com.pt/?page_id=1590 Dureza da borracha

http://www.ctb.com.pt/wp-content/uploads/2011/03/ANEXOA.pdf Normas relativas a ensaio de borracha.

Wanderley, Beatriz Lobo. Síntese e caracterização de nanocompósitos.Lorena, 2010. www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/.../IANCircular2.pdf

Meyer, A. L. et al. - Propriedades termo-mecânicas de NBR após ensaio de compatibilidade - ASTM D 3455, 2006.

Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 16, n° 3, p. 230-234, 2006.

Nagdi, Khairi. Rubber as na engeering material: guideline for user Hanser publ,1993.

Imagem

Figura 1 - Ruído Pessoas caminhando
Figura 2 - Esquema de transmissão de ruído   Fonte: Schuch Araújo,2013
Figura 3 - Utilização da Manta de Borracha
Figura 4 - Composição dos pneus     Fonte: http://projetofismec.blogspot.com.br  Elemento/ Composto % Carbono 70 Hidrogênio 7 Oxido de Zinco 1,2 Enxofre 1,3 Ferro 15 Outros 5,5
+5

Referências

Documentos relacionados

O objetivo do curso foi oportunizar aos participantes, um contato direto com as plantas nativas do Cerrado para identificação de espécies com potencial

O valor da reputação dos pseudônimos é igual a 0,8 devido aos fal- sos positivos do mecanismo auxiliar, que acabam por fazer com que a reputação mesmo dos usuários que enviam

A partir dos fatores citados como predisponentes e determinantes criam-se perturbações hemodinâmicas locais que podem desencadear os fatores condicionantes,

(2013 B) avaliaram a microbiota bucal de oito pacientes submetidos à radioterapia na região de cabeça e pescoço através de pirosequenciamento e observaram alterações na

Detectadas as baixas condições socioeconômicas e sanitárias do Município de Cuité, bem como a carência de informação por parte da população de como prevenir

4.5.3.1 Comparação da evolução das e iên ias da rede gerada pelo modelo Elite om uma rede aleatória, uma rede livre de es ala e uma rede de mundo pequeno

forficata recém-colhidas foram tratadas com escarificação mecânica, imersão em ácido sulfúrico concentrado durante 5 e 10 minutos, sementes armazenadas na geladeira (3 ± 1

O primeiro passo para introduzir o MTT como procedimento para mudança do comportamento alimentar consiste no profissional psicoeducar o paciente a todo o processo,