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Reciclagem de placas de gesso cartonado

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Academic year: 2020

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Universidade do Minho

Escola de Engenharia

Liliana Marisa Sousa Teixeira

Reciclagem de Placas de Gesso

Cartonado

Dissertação de Mestrado

Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Perfil de Construções

Trabalho efetuado sob a orientação do

Professor Doutor José Barroso de Aguiar

e do

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AGRADECIMENTOS

O espaço limitado desta secção de agradecimentos, seguramente, não me permite agradecer, como devia, a todas as pessoas que, ao longo do meu Mestrado em Engenharia Civil me ajudaram, directa ou indirectamente, a cumprir mais uma etapa da minha vida profissional e pessoal. Deixo apenas algumas palavras de profundo agradecimento, poucas, mas sentidas.

Ao meu orientador, Professor Barroso de Aguiar e coorientador Professor Raul Fangueiro, em especial ao Professor Barroso de Aguiar, o meu profundo agradecimento pela orientação, apoio e disponibilidade que muito elevaram os meus conhecimentos cientificos e que por certo me estimularam a querer sempre saber mais e fazer melhor, sem eles a realização desta dissertação de mestrado seria ímpossivel.

Aos técnicos do laboratório de Engenharia Civil da Universidade do Minho que desde sempre me acolheram da melhor forma possível. A eles agradeço a amizade, companheirismo, ajuda e disponibilidade em tudo quanto era preciso. Uma referência especial ao Engenheiro Carlos Jesus por todo o acompanhamento neste pesquisa e pela amizade.

Agradeço à empresa Diviminho pelo resíduo cedido.

E como os últimos são sempre os primeiros não poderia deixar de agradecer à minha família, em especial os meus pais e o meu irmão, que sempre me acompanham em tudo o que faço, acreditam em mim e me dão todos os dias coragem, compreensão, carinho, dedicação e tudo o quanto mais preciso ao longo da minha vida. Para eles não existem palavras que consigam mostrar o meu agradecimento.

Ao Samuel, pelo apoio, carinho e acima de tudo pela coragem e confiança em todos os momentos. Por tudo, o meu muito obrigado.

A todos os meus amigos por todos os momentos que passamos e por sempre estarem presentes quando mais precisei. Levo as melhores recordações que poderia ter, foram sem duvida momentos de muita alegria cumplicidade e amizade aqueles pelos quais passamos. Alguns de vocês não foram amigos desde sempre mas concerteza serão para sempre.

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RESUMO

A construção civil é um dos setores com uma importante repercussão, quer no consumo de matéria-prima quer na geração de impactos ambientais. É portanto urgente o desenvolvimento de tecnologias para a reciclagem de resíduos eficientes e seguras, que resultem na produção de produtos com um bom desempenho técnico adequado à sua função e que sejam economicamente competitivas no mercado. Neste contexto, a reciclagem dos resíduos apresenta-se como uma alternativa na minimização dos impactos gerados, contribuindo para a procura de uma construção sustentável.

Uma proposta viável, e na qual já se têm realizado alguns trabalhos, é a valorização dos resíduos incorporando-os em argamassas de revestimento. Regra geral, as argamassas não exigem técnicas muito complexas na sua produção, nem exigências muito elevadas a nível de resistências mecânicas, apresentando assim condições propícias à sua utilização para a incorporação de resíduos.

Assim, a dissertação foi desenvolvida com o objetivo de analisar a viabilidade da utilização de resíduos de placas de gesso cartonado provenientes da construção civil como material alternativo para a produção de argamassas de revestimento interior.

No geral foram produzidas cinco argamassas de cimento com o traço volumétrico 1:3, uma denominada de padrão sem qualquer incorporação de resíduo e as restantes com substituição do resíduo na proporção de 5%, 10%, 15% e 30% do agregado, resíduo oriundo de placas de gesso cartonado que terá na sua constituição papel.

A influência do agregado reciclado foi avaliada sobre as propriedades da argamassa no estado fresco e no estado endurecido. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade no uso do resíduo proveniente de placas de gesso cartonado na produção de argamassa de revestimento para interiores visto que as argamassas obtidas encontram-se dentro dos parâmetros de classificação de argamassas exigidos.

PALAVRAS-CHAVE

Construção sustentável, Resíduo de placas de gesso cartonado, Reciclagem, Argamassas de revestimentos.

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ABSTRACT

The construction industry is one of the sectors with a significant impact, either in consumption of raw materials or the generation of environmental impacts. It is therefore urgent to develop technologies for recycling efficient and safe waste, resulting in the production of products with good technical performance appropriate to its function and that are economically competitive in the market. In this context, waste recycling is presented as an alternative in minimizing the impacts generated, contributing to the demand for sustainable construction.

One of the feasible proposals, and in which it has already done some work, is the recovery of waste by incorporating them in mortar coating. Generally, mortars do not require very complex techniques in their production or very high level of mechanical strength requirements, thus presenting conditions conducive to their use for the incorporation of waste.

Thus, the dissertation was developed in order to analyze the feasibility of using waste plasterboard from construction boards as an alternative material for the production of mortar lining

The incorporation of the waste plasterboards of the composition of the mortar in place of the aggregate contributes to the implementation of green mortar to the extent that it was used the waste plasterboard that otherwise would not be used in another assumption plates. In general, six cement mortar were produced with a ratio 1:3 called standard without any residue incorporation and substitution of the residue remaining on the extent of 5%, 10% 15% and 30%.

The influence of recycled aggregate was assessed on the properties of mortar in fresh and hardened state. The results show the feasibility in use of the residue from plasterboards in the production of mortar interior coating since the mortars obtained are within classification parameters required for mortar.

KEYWORDS

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ÍNDICE

AGRADECIMENTOS ... iii RESUMO ... v ABSTRACT ... vii ÍNDICE ... ix ÍNDICE DE FIGURAS ... 13 ÍNDICE DE TABELAS ... xv CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO ... 1 1.1. Enquadramento e Motivações ... 3 1.2. Objetivo da Dissertação ... 4

1.3. Estrutura e Organização da Dissertação ... 5

CAPÍTULO 2 REVISÃO DO ESTADO DE ARTE ... 1

2.1 Gesso ... 9

2.1.1 Conceito ... 9

2.1.2 .Enquadramento Histórico ... 10

2.2 Placas de Gesso Cartonado ... 13

2.2.1 Considerações Gerais ... 13

2.2.2 Processo de Fabrico de Placas de Gesso Cartonado ... 15

2.2.3 Tipos de Placas de Gesso Cartonado ... 17

2.2.4 Sistema Construtivo de Paredes Internas Utilizando Placas de Gesso Cartonado . 21 2.2.4.1. Considerações Gerais ... 21

2.2.4.2. Divisória Interior de Placas de Gesso Cartonado ... 23

2.2.4.3. Caraterísticas e Funções ... 25

2.2.4.4. Requisitos de Desempenho ... 25

2.2.4.5. Vantagens e Desvantagens na sua Utilização ... 26

2.3 . Sustentabilidade ... 27

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2.3.2. Resíduos da Utilização das Placas de Gesso Cartonado ... 28

2.3.3. Incorporação de Resíduos em Argamassas de Revestimento ... 29

2.3.3.1. Considerações Gerais ... 29

2.3.3.2. Incorporação de Resíduo de Gesso ... 29

2.3.3.3. Incorporação de Outros Resíduos ... 32

CAPÍTULO 3 MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ... 1

3.1. Considerações Gerais ... 41

3.2. Materiais ... 42

3.2.1. Agregados ... 42

3.2.2. Areia ... 50

3.2.3. Ligante ... 50

3.2.3.1. Cimento Portland de Calcário (CEM II/B-L 32,5) ... 50

3.2.4. Água ... 52

3.3. Argamassas Preliminares ... 52

3.3.1. Considerações Gerais ... 52

3.3.2. Preparação das Argamassas ... 55

3.4. Argamassas Finais ... 56

3.4.1. Considerações Gerais ... 56

3.4.2. Preparação das Argamassas ... 57

3.4.2.1. Considerações Gerais ... 57

3.4.2.2. Procedimento Experimental ... 57

3.4.3. Preparação e Cura dos Provetes ... 58

3.4.3.1. Moldagem, Desmoldagem e Cura dos Provetes ... 58

3.4.3.2. Moldagem, Desmoldagem e Cura da Argamassa nos Tijolos ... 60

3.4.4. Ensaios Laboratoriais ... 61

3.4.4.1. Ensaio de Consistência por Espalhamento ... 61

3.4.4.2. Ensaio de Resistência à Flexão ... 63

3.4.4.3. Ensaio de Resistência à Compressão ... 65

(11)

3.4.4.5. Ensaio de Absorção por Capilaridade ... 69

3.4.4.6. Ensaio de Arrancamento por Tração (Pull-off) ... 71

CAPÍTULO 4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS ... 1

4.1. Considerações Gerais ... 77

4.1.1. Ensaios no Estado Fresco ... 77

4.1.1.1. Espalhamento das argamassas ... 77

4.1.2. Ensaios no Estado Endurecido ... 79

4.1.2.1. Resistências à Compressão ... 79

4.1.2.2. Resistência à Flexão ... 81

4.1.2.3. Absorção de Água por Imersão ... 82

4.1.2.4. Absorção de Água por Capilaridade ... 84

4.1.2.5. Arrancamento (Pull-off) ... 87

4.1.2.6. Globalidade de Todos os Resultados Obtidos ... 89

CAPÍTULO 5 CONCLUSÃO ... 1

5.1. Conclusões ... 93

5.2. Trabalhos Futuros ... 94

REFERÊNCIA ... 97

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Extração da pedra de gesso. ... 9

Figura 2 – Finalidades da pedra de gesso. ... 10

Figura 3: Convento de Cristo em Tomar. ... 12

Figura 4 – Augustine Sackett. ... 14

Figura 5: Processo de formação das placas de Gesso Cartonado. ... 17

Figura 6 – Tipos de placas de gesso cartonado. ... 19

Figura 7 – Tipos de placas de gesso cartonado compostas. ... 20

Figura 8 – Estrutura interna dos perfis metálicos. ... 24

Figura 9 – Aplicação das placas de gesso cartonado. ... 24

Figura 10 – Reaproveitamento de resíduos de placas de gesso cartonado. ... 31

Figura 11 – Resíduos provenientes da construção e demolição. ... 33

Figura 12 – Granulado de cortiça. ... 34

Figura 13 – Fibras de madeira. ... 34

Figura 14 – Fibras de cânhamo. ... 35

Figura 15 – Resíduo de pneu após processo de moagem. ... 36

Figura 16 – Resíduos de vidro. ... 37

Figura 17 – Provetes de argamassas geopoliméricas a partir de resíduos de minas em Portugal. . 37

Figura 18 – Embalagens de polietileno tereftalato trituradas. ... 38

Figura 19 – Desperdícios de Placas de Gesso Cartonado. ... 43

Figura 20 – Equipamento utilizado para trituração. ... 43

Figura 21 – Resíduo após sofrer primeiro processo de trituração. ... 44

Figura 22 – Moinho centrifugação usado para moagem. ... 44

Figura 23 – Resíduo final. ... 45

Figura 24 – Curva granulométrica do resíduo de placas de gesso cartonado. ... 46

Figura 25 – Resíduo acumulados nos peneiros da análise granulométrica... 47

Figura 26 – Resultado Ensaio Termogravimétria. ... 49

Figura 27 – Análise Granulométrica da Areia Fina. ... 50

Figura 28 – Tentativa-erro no estudo das argamassas. ... 53

Figura 29 - Ciclo de preparação das argamassas. ... 56

Figura 30 – Moldes. ... 58

Figura 31 – Equipamento utilizado na compactação. ... 59

Figura 32 – Conservação dos moldes. ... 60

Figura 33 - Colocação de argamassa no tijolo. ... 61

Figura 34 - Medição do espalhamento. ... 63

Figura 35 - Equipamento utilizado, LLOYD LR30K. ... 64

Figura 36 – Processo de colocação de água no ensaio de absorção por imersão. ... 67

Figura 37 - Secagem dos provetes em estufa. ... 68

Figura 38 – Isolamento dos provetes. ... 70

Figura 39 – Corte das áreas delimitadas. ... 72

Figura 40 – Colagem das peças metálicas. ... 72

Figura 41 – Ensaio de Pull-off... 72

Figura 42 – Gráfico do valor da razão água/ligante de cada argamassa. ... 78

Figura 43 – Representação gráfica dos valores de resistência à compressão. ... 80

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Figura 45 – Gráfico da absorção de água por imersão. ... 83

Figura 46 – Gráfico dos resultados obtidos da absorção de água por capilaridade ... 84

Figura 47 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade. ... 85

Figura 48 – Gráficos do coeficiente da absorção de água por capilaridade. ... 86

Figura 49 – Tensão de aderência. ... 87

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ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Composição química das placas de gesso cartonado (Carr & Munn, 1997). ... 28

Tabela 2 - Resultado Ensaio de Fluorescência. ... 48

Tabela 3 - Características químicas do cimento Portland de calcário (CEM II/B-L 32,5. ... 51

Tabela 4 - Características mecânicas do cimento Portland de calcário (CEM II/B-L 32,5). ... 51

Tabela 5 - Características físicas do cimento Portland de calcário (CEM II/B-L 32,5). ... 51

Tabela 6 – Constituintes das argamassas. ... 54

Tabela 7 – Quantidades dos componentes e valor do espalhamento. ... 78

Tabela 8 – Valores obtidos da resistência à compressão. ... 79

Tabela 9 – Valores obtidos da resistência à flexão. ... 81

Tabela 10 – Valores da absorção de água por imersão. ... 83

Tabela 11 – Resultados do ensaio de arrancamento. ... 87

Tabela 12 – Resumo dos resultados obtidos nos ensaios realizados ... 89

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CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

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1.1. Enquadramento e Motivações

O gesso é um material amplamente conhecido e utilizado na área da construção civil. A sua produção em Portugal, desde o ano 2000, é de 500000 toneladas por ano (Founie, 2004).

Estima-se que cerca de 80 a 90% de todos os acabamentos interiores e divisórias nos edifícios de habitação europeus são executados a partir de produtos de gesso, tais como estuque e gesso cartonado. Já em outros setores como comercial ou industrial a sua utilização decresce para percentagens entre 50 a 60% (Jalali et al, 2007).

As atividades do setor de construção mencionadas anteriormente geram usualmente elevadas quantidades de resíduos. Apesar de não se conhecerem valores específicos para os resíduos que provêm da sua utilização enquanto gesso de revestimento, sabe-se que uma parte substancial dos desperdícios deste material se prende com a rapidez de endurecimento do mesmo. Alguns autores como Vanderley & Cincotto (2004) apontam valores de desperdícios de gesso na ordem dos 45% para atividades ligadas diretamente à indústria da construção nomeadamente com a aplicação direta de gesso como revestimento, e cerca de 10 a 12% em volume de desperdícios quando nos deparamos com a utilização de gesso cartonado, devido à atividade de corte de chapas.

É na necessidade da reciclagem destes desperdícios que surge a temática de desenvolvimento sustentável, a reciclagem de resíduos na construção civil é um dos marcos básicos para se atingir um desenvolvimento sustentável neste setor (John, 2000). Desenvolvimento sustentável é aquele que consegue utilizar os recursos naturais disponíveis para atender as necessidades das gerações presentes sem comprometer as possibilidades das gerações futuras atenderem as suas necessidades (Bragança, 2013). A reciclagem tem por finalidade aproveitar os detritos e desperdícios e reutilizá-los no ciclo de produção do qual saíram. Resulta da realização de uma serie de atividades, pelas quais resíduos que se tornariam lixo são desviados, coletados, separados e processados para serem usados como matéria-prima na manufatura de novos produtos (Aguiar, 2004). Com a preocupação com o destino do gesso e os impactos ambientais que são provocados pelo mesmo, surge a necessidade de desenvolver trabalhos para definir técnicas de

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reaproveitamento ou reciclagem do gesso, no caso desta dissertação, o estudo centra-se na reciclagem de resíduos de placas de gesso cartonado.

Uma hipótese válida da valorização deste resíduo será através da sua utilização em argamassas de revestimento. A execução de uma argamassa não apresenta em geral técnicas muito sofisticadas na sua produção e não apresentam grandes exigências a nível de resistências mecânicas, sendo por isso uma importante solução a estudar para a incorporação de resíduos. Por outro lado, a incorporação de resíduos na produção de argamassas pode levar a uma diminuição do seu custo, devido a substituição dos seus compostos por estes resíduos assim como, contribui para a prática da construção sustentável (Leão, 2010).

A valorização dos resíduos poderá partir do pressuposto da sua incorporação nestas argamassas, evitando assim possíveis problemas relativos ao seu fim de vida, principalmente no contexto ambiental.

1.2. Objetivo da Dissertação

A dissertação de mestrado, “Reciclagem de Placas de Gesso Cartonado”, tem como objetivo primordial, como o próprio nome indica, a reciclagem do excedente de resíduos de placas de gesso cartonado proveniente da construção civil.

Desta forma, para se cumprir o objetivo mencionado anteriormente, é necessário alcançar uma série de objetivos específicos, o objetivo inicial é:

 Estudo das várias possibilidades de construções construtivas onde a presença da viabilidade do emprego do resíduo de placas de gesso cartonado esteja patente; Após a análise e concretização do objetivo anterior, e tendo em conta que se chegou a conclusão que a forma mais eficaz de reciclagem fosse o emprego deste resíduo no fabrico de argamassas de cimento, é necessário a avaliação de objetivos concretos como:

 Avaliação do resíduo e conceção da melhor forma de tratar o resíduo e de se efetuar a sua substituição;

 Verificação da compatibilidade deste resíduo com os restantes constituintes da argamassa;

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 Processo de tentativa-erro para descoberta da argamassa que mais se adequa à substituição do resíduo;

 Otimização de argamassas de modo a garantir um desempenho adequado de uma argamassa de revestimento de interiores;

 Análise da possibilidade de utilização das argamassas através da execução de ensaios no estado fresco e endurecido

1.3. Estrutura e Organização da Dissertação

Para além do presente capítulo, onde é efetuada uma abordagem geral à temática desta dissertação enumerando as motivações, problemáticas e objetivos, este trabalho compreende ainda mais quatro capítulos, organizados e distribuídos da forma a seguir representada, cinco capítulos na sua totalidade. Por fim, destacam-se as referências bibliográficas e os anexos.

O capítulo 2, “Revisão do Estado de Arte”, diz respeito a toda a pesquisa bibliográfica respeitante ao tema abordado e também à pesquisa de outros resíduos usados em estudos com argamassas, tipo de resíduo e resultados.

Depois de completa a revisão bibliográfica mais relevante no respeitante às placas de gesso cartonado, os capítulos 3, 4 e 5 descrevem os aspetos relacionados com o trabalho experimental realizado e a respetiva conclusão de resultados obtidos.

No capítulo 3, “Materiais e Procedimento Experimental”, apresentam-se os materiais selecionados bem como a descrição das suas principais propriedades, sendo que o resíduo de placas de gesso cartonado tem uma avaliação maior visto ser o material de destaque neste estudo. Expõe-se o estudo efetuado até se encontrar uma solução de argamassa preliminar viável assim como, os procedimentos empregues nos ensaios adotados para a caraterização das argamassas que se pretende estudar.

O capítulo 4, “ Apresentação e Análise dos Resultados”, onde se apresentam e analisam os resultados obtidos nos ensaios experimentais realizados nas argamassas em estudo. No capítulo 5, “Conclusões”, como o próprio nome indica apresentam-se as principais conclusões e contribuições do trabalho realizado, assim como sugestões tendo em vista

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futuros trabalhos desenvolvidos no âmbito da temática abordada nesta dissertação nomeadamente, reciclagem de placas de gesso cartonado.

Por fim, destacam-se as “Referências Bibliográficas” e os “Anexos”, onde serão referidas todas as referências bibliográficas a que se recorreu durante a pesquisa e trabalho experimental da dissertação e quanto aos anexos serão completados os resultados com imagens e quadros de resultados.

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CAPÍTULO 2

REVISÃO DO ESTADO DE ARTE

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2.1 Gesso

2.1.1 Conceito

O gesso é um material amplamente conhecido e utilizado. A sua utilização na área de construção civil remonta a milhares de anos, por romanos e egípcios (Baptista, 2009). Apesar de a sua existência remontar a milhares de anos, devido à eficácia dos métodos de secagem desenvolvidos em França no século XVIII, a sua utilização prática sobreveio em França e, é por este motivo que usualmente se denomina este material de gesso de Paris. A palavra gesso deriva do latim gypsium e do grego pypsos que significa plaster ou cré (Baptista, 2009).

Na natureza, aquando do processo de extração da pedra de gesso (figura 1), observa-se duas formas distintas (Festa, 1995 e Costes,1974):

 Anidrite de seu símbolo químico CaSO4;

 Gipsita ou sulfato de cálcio com duas moléculas de água, di-hidratado, sob símbolo químico CaSO42H2O.

Em detrimento da sua abundância em algumas regiões do mundo e da igualdade ou inferioridade de preço em comparação com a cal, proporciona e possibilita a sua procura como material de revestimento de paredes e tetos, obtendo-se com a sua utilização

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superfícies lisas e de bom acabamento, superiores aos obtidos com o uso de argamassas de cal (Bauer, 2001).

O processo de obtenção do gesso resulta da sucessão de duas fases denominadas de principais, nomeadamente, fase de calcinação onde é efetuada a desidratação da pedra de gesso e uma posterior moagem da mesma. Em suma, assim como refere Said & Torgal (2008) “O gesso é um ligante hidrófilo aéreo que se obtém a partir da desidratação da

pedra de gesso (sulfato de cálcio di-hidratado), que após ser moído e misturado com água ganha presa e endurece."

Na figura 2 podemos observar as diferentes utilizações da pedra de gesso.

Figura 2 – Finalidades da pedra de gesso.

2.1.2.Enquadramento Histórico

O gesso é um material utilizado desde os primórdios pela civilização humana, a par de outros materiais como a cal e o barro. É um elemento por excelência de revestimento e decoração de edifícios. Com a sua utilização na construção civil, cria uma harmonia nos

Matéria-Prima Pedra de Gesso

Ligantes de gesso para outros produtos

secos em pó

Ligantes de gesso para uso direto em

obra Argamassas de gesso Argamassas de gesso para aplicações especiais Outros produtos secos em pó (produtos para juntas, colas, etc) Ligantes de gessso para transformação posterior (Placas de gesso, blocos, etc)

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espaços e em determinadas épocas caracterizava e hierarquizava os edifícios (Said & Torgal, 2008).

No que concerne ao gesso, os vestígios mais antigos da utilização de rebocos à base deste material foram encontrados na zona da Anatólia e da Síria e estima-se que tenham uma idade de aproximadamente 9000 anos (Said & Torgal, 2008).

O desenvolvimento dos processos construtivos nas civilizações primitivas aperfeiçoou a utilização do gesso como revestimento de interiores, até atingir um estado muito avançado no antigo Egipto. O uso do gesso foi observado nas juntas de assentamento dos blocos da Pirâmide do túmulo do Faraó Kéops no Egipto, construída 2.560 A.C. e na reprodução de máscaras funerárias.

É através da expressão artística que a utilização do gesso se difunde. Os Romanos utilizavam este material em larga escala, compuseram diversos moldes de gesso de estátuas gregas, e com as invasões desta mesma civilização a utilização deste material acentuou-se em todo o Império. No inicio do século XII e durante a idade média a civilização árabe executou também trabalhos decorativos recorrendo a utilização deste material (Bueono & Florez, 2004).

A utilização do gesso quer como material de revestimento de tetos, quer mesmo na execução de estatuárias foi também um marco importante durante o período Barroco no século XVII (Montana & Ronca, 2002).

Em Portugal o gesso também foi desde cedo utilizado. Os exemplos mais antigos de trabalhos realizados com este material datam da época Romana. Foi no período Manuelino (Séc. XVI), que se destacam obras importantes que recorreram a utilização do gesso como ornamento decorativo nomeadamente no Convento de Cristo em Tomar, classificado como Património Mundial pela Unesco em 1983 (Figura 3).

Sobre a direção do arquiteto germânico Frederico Ludovice iniciou-se, em 1717, a construção do Convento de Mafra, onde se destaca a utilização do gesso na execução de coberturas com abóbadas em estuques apainelados, é uma obra em que a utilização do gesso é bem visível (Said & Torgal, 2008).

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Figura 3: Convento de Cristo em Tomar.

O gesso permitia a execução de pormenores decorativos bastante elaborados, em arestas vivas. Foi em 1764, a cargo do Marquês de Pombal que se estabeleceu nas Oficinas Reais, a disciplina de Estuque e Design onde diversos artistas italianos de renome executaram diversos trabalhos recorrendo a utilização deste material.

A utilização do gesso generalizou-se em França devido a exploração deste material em 18 minas na região parisiense. O gesso era empregue na generalidade em reboco, para forrar toscamente os painéis de madeira, revestir paredes e ainda para a construção de chaminés monumentais. Um marco importante na utilização do gesso para a construção, remonta à imposição do Rei Luís XIV que decretava que: "As paredes de madeira que constituíam a

parte estrutural das casas da época fossem revestidas tanto a nível externo como interno por um reboco à base de gesso conhecido pela sua elevada resistência ao fogo" (Said &

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Como refere (Said &Torgal, 2008): "As primeiras pesquisas sobre gesso foram

efectuadas por Lavoisier que em 1768 apresentou na Académie Royale des Sciences de Paris o resultado das suas investigações sobre este material, depois por Gay_Lussac (físico e químico francês) em 1829. Em 1878, Le Chatelier explica o fenómeno da presa do gesso através de um mecanismo de dissolução - precipitação. Por volta de 1903, Van't Hoff (químico holandês) efetua estudos termodinâmicos e determina os pontos de cristalização do gesso. Em 1926, Chassevent apresenta a sua tese intitulada “Recherches sur le sulfate de chaux”. Este autor teve o mérito, entre outros, de explicar um grande número de fenómenos graças a aplicação de métodos fisíco-químicos mais modernos. Conseguiu comprovar a hipótese de Le Chatelier, construiu um calorímetro que permitiu conhecer o calor de dissolução e cristalização do sulfato de cálcio, tendo além disso estudado as variações dimensionais do gesso, a influência da temperatura e dos produtos que influenciam o tempo de presa do gesso".

O gesso continua nos dias de hoje a ser um material bastante utilizado tanto na construção civil como em outras aplicações nomeadamente, agricultura, estatuária, medicina e artesanato

2.2 Placas de Gesso Cartonado

2.2.1 Considerações Gerais

Hoje em dia, o gesso é um material muito utilizado na construção civil. Uma das grandes utilizações do gesso é na produção de placas de gesso cartonado.

As placas de gesso cartonado representam um produto com mais de 120 anos, com origem nos Estados Unidos pelas mãos de Augustine Sackett (figura 4), no ano de 1898 (Gypsum Nordeste. S.d)., onde inicialmente a finalidade destas placas era servir como base de acabamento (Hardie, 1995).

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Figura 4 – Augustine Sackett.

De acordo com o autor mencionado anteriormente, após moldagem as placas eram fixadas na parede ou teto onde posteriormente seriam revestidas com uma camada fina de argamassa para regularização. Caso não se efetuasse a aplicação da argamassa e as placas ficassem expostas, sem qualquer tipo de acabamento, as juntas formadas eram cobertas com madeira.

Ao longo do tempo as placas sofreram vários processos de aperfeiçoamento, e apenas há aproximadamente 60 anos atrás, gerou-se a ideia de efetuar o revestimento das placas com papel, revolucionando-se assim este mercado e legando o aparecimento das placas de gesso cartonado.

Na Europa, verifica-se a sua introdução em Inglaterra, em 1917. A criação da primeira fábrica sucedeu no ano 1948 em França e na Alemanha. O fabrico destas placas iniciou-se em 1978 em Espanha através da marca Pladur®. Nos países desenvolvidos o seu uso tornou-se imprescindível, tornando-se um material básico de construção de interior onde se estima que estejam aplicados 100 000 milhões de metros quadrados. Em Portugal, as principais fábricas de produção de placas de gesso cartonado são, a Knauf®, a Iberplaco®, a Pladur®, a Fibroplac e a Gyptec .

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2.2.2 Processo de Fabrico de Placas de Gesso Cartonado

As placas de gesso cartonado até chegarem ao estado final, passam por uma série de processos de fabrico, como podemos verificar na figura 5. Regra geral estes processos são efetuados em fábricas completamente automatizadas, através de um processo de laminação, com produção contínua.

O processo de fabrico das placas de Gesso Cartonado implica várias fases, sendo elas:

 Trituração do gesso;

 Prensagem;

 Calcinação;

 Produção das placas;

 Armazenamento, carregamento e logística.

Trituração do gesso

A matéria prima (gipsita) é extraída de jazidas previamente selecionadas por forma a garantir o grau de pureza mínimo adequado ao padrão de qualidade. Apôs a extração a matéria prima é colocada em tremonhas e posteriormente sofre o processo de trituração por meio de moinhos de impacto e de mandíbulas. Posteriormente é armazenada em silos que permitem, para além do seu armazenamento, a homogeneização das variações da qualidade do gesso.

Prensagem

Nesta fase o gesso é submetido a uma compressão entre silos e um prato de prensagem, que tem como finalidade a redução do tamanho das partículas de gesso até aos 200 microns.

Calcinação

É na fase de calcinação que o gesso adquire propriedades hidráulicas, ou seja, juntando este material com água ganha presa passado algum tempo, torna-se duro. Propriedade

(32)

essa muito importante pois é a partir dela que é possível a fabricação das placas de gesso. Durante esta fase o gesso é elevado até à temperatura de 160ºC durante aproximadamente 30 minutos.

Produção das placas

Depois de sofrer o processo de calcinação como mencionado anteriormente, este gesso em pó misturado com água e aditivos (escolhidos de acordo com o tipo de placa que se pretende fabricar) forma uma pasta solidificada passado alguns minutos. Como refere Fontes, 1995: "Esta pasta é introduzida de forma automática num processo contínuo

entre duas lâminas de cartão, através da maquinaria da linha de produção. A sala de controlo é como que o cérebro da fábrica, onde todo o processo fabril é integrado, desde a alimentação das matérias-primas até à paletização das placas. Tudo é monitorizado e continuamente ajustado. A tecnologia de ponta instalada não só optimiza o fluxo produtivo, como também assegura a qualidade.

Uma vez formado e endurecido, o tapete de gesso cartonado é cortado em placas nos comprimentos programados e seco num secador de doze estágios, responsável pela eliminação da água excedente existente nas placas e onde se conclui também o processo de aderência papel/miolo de gesso.

Ao deixar o secador, as placas são transferidas para o acabamento, onde são esquartejadas, identificadas e paletizadass".

Armazenamento, carregamento e logística

Depois de todo o processo mencionado anteriormente estar concluído, as placas são colocadas em paletes e posteriormente guardadas num armazém e local com caraterísticas especificas para esse efeito.

(33)

Figura 5: Processo de formação das placas de Gesso Cartonado.

2.2.3 Tipos de Placas de Gesso Cartonado

As placas de gesso cartonado são utilizadas em diversas aplicações, tanto em obras de reabilitação como em construções novas. De acordo com a crescente escala de utilização destas placas de gesso cartonado houve a necessidade de atender a várias questões, que até há algum tempo atrás pareciam ter pouca importância mas que hoje em dia são essenciais e exigidas para o bom funcionamento de um sistema construtivo. Tornou-se portanto, questão primordial, o desenvolvimento de uma diversidade de soluções construtivas e tecnológicas de acordo com as necessidades exigidas e as que se pretende assegurar.

Hoje em dia, é possível encontrar uma vasta variedade de placas de gesso cartonado que oferece todas as condições exigidas, assegurando desta forma a possibilidade de escolha da placa de gesso cartonado que melhor se adequa ao local onde se pretende usar.

Segundo a empresa Gyptec, podemos encontrar placas de gesso cartonado:

(34)

 Hidrófugas;

 Anti-fogo;

 Alta dureza.

Ainda dentro do campo das placas de gesso cartonado, existe uma variedade com a denominação de placas compostas, sendo elas as placas:

 EPS;

 XPS;

 Gypcork.

As placas para uso padrão (Standard) são compostas no seu interior por gesso e aditivos, sendo revestidas em ambas as faces por papel kraft (ASTM, 1995). Os aditivos normalmente utilizados nas placas padrão são sulfato de potássio, sulfato de sódio ou cloreto de sódio, que tem como função acelerar o tempo de presa, por forma a possibilitar a produção em larga escala. É também utilizado, e não menos importante, amido para facilitar a aderência do gesso ao cartão. (Hage et al., 1995). Pode-se identificar facilmente as placas padrão, que têm a cor do papel Kraft branco na face frontal e marfim na face posterior.

As placas hidrófugas apresentam na sua constituição gesso e aditivos, nomeadamente silicone ou fibras de celulose, e as suas superfícies são revestidas por um cartão com hidrofugante (Ferguson, 1996). Embora estas placas sejam adequadas a ambientes com alguma humidade é extremamente necessário que sejam colocadas da melhor forma possível de modo a que a humidade não consiga penetrar o interior e desta forma deteriorar o material. Estas placas apresentam a cor verde.

As placas resistentes anti-fogo, possuem como os dois tipos de placas mencionados anteriormente gesso e cartão, sendo que estas apresentam também na sua constituição aditivos e fibras de vidro que melhoram a resistência à tração e reduzem a absorção de água, conferindo assim uma maior resistência ao fogo como desejado (Ferguson 1996). A cor destas placas é cor-de-rosa.

Por fim, as placas de alta dureza são adequadas para zonas em que seja necessária maior resistência ao impacto, tais como escolas, hospitais e pavilhões. Estas placas apresentam cor azul.

(35)

Todos os tipos de placas mencionados anteriormente assim como as propriedades físicas, como a cor que aqui foram descritas, podem ser observadas, figura 6.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 6 – Tipos de placas de gesso cartonado.

(a) Placa de gesso cartonado standard; (b) Placa de gesso cartonado hidrófuga; (c) Placa de gesso anti-fogo; (d) Placa de gesso de alta dureza.

Como já foi mencionado anteriormente, para além das placas ilustradas na figura 6, existem também uma gama de placas de gesso cartonado compostas, que apresentam na sua constituição um outo componente para além da placa de gesso, como podemos comprovar na figura 7.

As EPS que são placas de gesso com isolamento em poliestireno expandido incorporado, uma boa solução económica para isolamento térmico de paredes.

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Placas XPS compostas por gesso laminado e isolamento em poliestireno extrudido, apresentando desta forma uma solução com maior densidade e eficácia térmica.

Placas gypcork constituídas por gesso laminado e isolamento em aglomerado de cortiça expandida. É um tipo de placa ideal para a construção sustentável e apresenta alto desempenho térmico e acústico.

(a) (b)

(c)

Figura 7 – Tipos de placas de gesso cartonado compostas.

(a) Placa EPS; (b) Placa XPS; (c) Placa gypcork

De todos os tipos de placas mencionadas anteriormente as mais conhecidas e que apresentam maior percentagem de utilização são as standard, hidrófugas, anti-fogo e as de alta dureza.

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2.2.4 Sistema Construtivo de Paredes Internas Utilizando Placas de

Gesso Cartonado

2.2.4.1. Considerações Gerais

As paredes são elementos construtivos de grande importância. Segundo o autor (Franco,1995), são subsistemas do edifício constituídos por elementos que se destinam à compartimentação e definição vertical dos espaços internos, assim como, o controlo da ação de agentes indesejáveis.

Segundo o mesmo autor (Franco,1995), para este tipo de elementos construtivos existe também vários tipos de classificações.

De acordo com a função que desempenham no edifício, estes elementos construtivos podem ser divididos em:

 Externas, vedações que dividem o espaço interno e externo;

 Internas, vedações internas do edifício.

Quanto à técnica de execução na produção destes elementos podemos estar na presença de:

 Técnica de conformação, são executadas no local por exemplo alvenaria ou painéis moldados no local;

 Técnica de acoplamento a seco, obtidas por montagem através de dispositivos;

 Técnica de acoplamento húmido, obtidas por montagem de componentes a seco mas com aplicação de fixadores húmidos como argamassas e betão.

De acordo com a densidade superficial, estas podem ser:

 Leve, não apresentam função estrutural com densidade superior baixa, sendo o limite convencional de aproximadamente 100 Kg/m2;

 Pesada, densidade superficial superior ao limite pré-determinado de aproximadamente 100 Kg/m2.

A mobilidade é outro fator de classificação, ou seja, a facilidade ou não da remoção do local onde inicialmente foram aplicadas, deste modo podem ser classificadas em:

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 Fixas, não têm qualquer tipo de possibilidade de desmontagem sem que a degradação não aconteça;

 Desmontáveis, apresentam a possibilidade de serem desmontadas com pouca degradação;

 Removíveis, passíveis de serem desmontadas e montadas facilmente, sem qualquer tipo de degradação dos elementos que as constituem;

 Móveis, divisórias aplicadas na simples compartimentação dos ambientes não se encontrando vinculadas a nenhuma outra parte do edifício.

Em concordância com a estruturação, que se refere às suas caraterísticas de sustentação no edifício, estas podem classificar-se em:

 Estruturadas, em que possuem uma estrutura reticulada para suporte dos seus componentes;

 Autoportantes, não possuem estrutura complementar, pois têm a caraterística de se auto suportarem;

Uma outra opção de classificação prende-se com a continuidade do pano. Este tipo de classificação tem em conta a relação continuidade do pano com a distribuição de esforços do mesmo, de acordo com isto podemos encontrar elementos:

 Monolíticos, quando a distribuição de esforços é feita ao longo de todo o elemento;

 Modulares, quando a distribuição de esforços é feita pelos componentes de modo individual, em função da existência de elementos de juntas;

 Pneumáticos, vedações sustentadas a partir da injeção de ar comprimido.

Existe também a classificação quanto à continuidade superficial do elemento, ou seja, relaciona-se com a visualização do conjunto de elementos, desta forma podemos encontrar elementos:

 Descontínuos, no caso das juntas ficarem visualmente aparentes;

 Contínuos, no caso das juntas não apresentarem qualquer tipo de visualização, é como se não existissem.

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Por fim, e não mesmo importante visto que a estética visual do elemento é outra componente importante, deparamo-nos com a classificação quanto ao acabamento. Quanto a esta classificação podemos ter elementos:

 Com revestimento incorporado, em que quando colocadas no seu lugar definitivo estas já se encontram com o revestimento não sendo necessário colocar revestimento in situ;

Com revestimento à posteriori, são executadas nos seus lugares definitivos, sem a aplicação prévia de revestimento;

 Sem revestimento, como o próprio nome indica não necessitam de qualquer tipo de revestimento.

Uma boa escolha destes elementos é uma peça chave para a implantação de tecnologias construtivas racionais, este tipo de projeto não deve ter apenas em conta a melhoria do mesmo mas também a boa interligação com os demais subsistemas que compõem a edificação. O projeto deve ser concebido dentro de uma visão sistêmica.

2.2.4.2. Divisória Interior de Placas de Gesso Cartonado

A construção com placas de gesso cartonado é utilizada mundialmente na interiorização de ambientes. Segundo Sabbatini (1997) as divisórias de gesso cartonado são “um tipo de

vedação vertical utilizada na compartimentação e separação de espaços internos em edificações, leve, estruturado, fixa ou desmontável, geralmente monolítica, de montagem por acoplamento mecânico e constituída por uma estrutura de perfis metálicos ou de madeira e fechamento de chapas de gesso cartonado”.

Uma divisória interior de placas de gesso cartonado é constituída essencialmente por uma estrutura de suporte interior à qual são fixos os parâmetros exteriores. A estrutura de suporte interior é uma modulação de perfis metálicos em chapa fina de aço galvanizado, na generalidade colocados verticalmente fixos a duas travessas horizontais presas inicialmente ao teto e ao pavimento. Este esqueleto de aço galvanizado (figura 8) é posteriormente preenchido com as placas de gesso cartonado, a fixação da mesma efetua-se com recorrência aos perfis mencionados anteriormente com parafusos próprios, como produto final temos a parede divisória interior.

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Figura 8 – Estrutura interna dos perfis metálicos.

O preenchimento com as placas de gesso cartonado pode ser executado de diferentes formas obtendo-se desta forma diferentes composições das divisórias, estas podem ser preenchidas com uma única placa de cada lado ou então uma parede composta por dupla estrutura e duas placas de cada lado, com o seu interior preenchido com isolamento termo-acústico (figura 9).

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2.2.4.3.Caraterísticas e Funções

O sistema construtivo de divisórias recorrendo á utilização das placas de gesso cartonado encontra-se inserido no sistema de divisórias leves. De um modo geral, as divisórias leves apresentam como caraterísticas principais:

 Possibilidade de montagem e desmontagem;

 Leveza;

 Superfície plana e completamente lisa;

 Montagem por acoplamento a seco.

Como função principal assim como outro tipo qualquer de divisória é a de compartimentar os ambientes. Para além desta função, as paredes divisórias leves apresentam também outras funções como, as de criar condições de habitabilidade e uso do edifício onde este sistema é aplicado assim como, servir de suporte e proteção para as demais instalações dos edifícios.

2.2.4.4. Requisitos de Desempenho

Antes da aplicação deste método construtivo é necessário uma avaliação prévia do projeto em questão. Em função da utilização do edifico, habitacional, comercial ou outra, cada edifício terá um requisito com maior ou menor importância.

De uma forma geral, os requisitos de desempenho são:

 Isolamento acústico;

 Isolamento térmico;

 Resistência mecânica;

 Resistência ao fogo;

 Resistência à humidade;

 Resistência a agentes indesejáveis;

 Estanqueidade à água;

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2.2.4.5. Vantagens e Desvantagens na sua Utilização

A utilização de placas de gesso cartonado em comparação com os sistemas convencionas normalmente utilizados apresenta determinadas vantagens que se revelam de grande importância, sendo elas:

 Leveza - uma das características mais valiosas deste tipo de aplicação, as paredes e tetos falsos são extremamente leves. De acordo com alguns dados, uma parede de tijolos comuns com aproximadamente 10 cm de espessura pesa 155 a 165 kg/m2 uma parede em gesso cartonado com a mesma espessura pesa menos de 25 kg/m2;

 Rápida execução;

 Execução simplificada de instalações;

 Qualidade de acabamento - a superfície encontra-se pré acabada facilitando o acabamento final;

 Conforto térmico;

 Conforto do ambiente;

 Permite a montagem e desmontagem;

 Uso de revestimentos de pequena espessura;

 Elevada produtividade;

 Desvio da divisória do caminho crítico da obra;

 Construção a seco, levando a uma maior limpeza e organização.

Para além de todas as vantagens deste tipo de sistema apresenta-se também algumas desvantagens na sua utilização como:

Resistência mecânica, cargas pontuais superior a 35 kg devem ser previstas à

posteriori para se instalar reforços nesses locais no momento da execução;

 Falta de visão sistêmica dos construtores, de modo que o potencial de racionalização oferecido pelo sistema não seja totalmente explorado;

 Necessidade de nível organizacional elevado para obter potenciais vantagens;

(43)

2.3 . Sustentabilidade

2.3.1. Conceito

A engenharia tem feito parte da vida quotidiana desde o início da existência humana. Estima-se que a engenharia civil teve o seu início entre 4000 e 2000 a.C., no Egipto e na Mesopotâmia, quando os humanos iniciaram o abandono da vida nómada, o que levou à necessidade de construir abrigos.

A indústria da construção representa um dos maiores sectores ativos da União Europeia (UE), consumindo a maior parte das matérias-primas e energia comparada com outras atividades económicas. Desta forma, os resíduos produzidos por esta atividade apresentam também um peso bastante elevado na contribuição dos resíduos produzidos na União Europeia.

É na necessidade da reciclagem destes desperdícios que surge a temática de desenvolvimento sustentável, a reciclagem de resíduos na construção civil é um dos marcos básicos para se atingir um desenvolvimento sustentável neste setor (John, 2000). Desenvolvimento sustentável é aquele que consegue utilizar os recursos naturais disponíveis para atender as necessidades das gerações presentes sem comprometer as possibilidades das gerações futuras atenderem as suas necessidades (Bragança, 2013). A reciclagem tem por finalidade aproveitar os detritos e desperdícios e reutilizá-los no ciclo de produção do qual saíram. Resulta da realização de uma serie de atividades, pelas quais resíduos que se tornariam lixo são desviados, coletados, separados e processados para serem usados como matéria-prima na manufatura de novos produtos (Aguiar, 2004). O setor da construção civil consome 40% dos recursos naturais, 40% da energia e produz 40% de emissões de gases poluentes. Este consumo, implica consequências extremamente gravosas sobre o meio ambiente, afetando assim toda a humanidade (Martins, 2004). Deste modo, o impacto ambiental resulta de vários fatores, tais como a emissão de poluentes, o consumo de água, energia e recursos, a degradação da terra, produção de resíduos, perda da biodiversidade ao longo da vida do edifício a partir da extração de matéria-prima processamento, construção, operação e demolição do edifício (Boyle, 2005).

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2.3.2. Resíduos da Utilização das Placas de Gesso Cartonado

De todos os resíduos de gesso, estima-se que cerca de 80 a 90% de todos os acabamentos interiores e divisórias nos edifícios de habitação europeus são executados a partir de produtos de gesso, tais como estuque e gesso cartonado. Já em outros setores como comercial ou industrial a sua utilização decresce para percentagens entre 50 a 60% (Jalali et al, 2007).

As atividades do setor de construção mencionadas anteriormente geram usualmente elevadas quantidades de resíduos. Apesar de não se conhecerem valores específicos para os resíduos que provêm da sua utilização enquanto gesso de revestimento, sabe-se que uma parte substancial dos desperdícios deste material se prende com a rapidez de endurecimento do mesmo. Alguns autores como Vanderley & Cincotto (2004) apontam valores de desperdícios de gesso na ordem dos 45% para atividades ligadas diretamente à indústria da construção nomeadamente com a aplicação direta de gesso como revestimento, e cerca de 10 a 12% em volume de desperdícios quando nos deparamos com a utilização de gesso cartonado, devido à atividade de corte de chapas.

A composição química das placas de gesso é a apresentada na tabela 1.

Tabela 1: Composição química das placas de gesso cartonado (Carr & Munn, 1997).

Constituinte Quantidade (%) Constituinte Quantidade (p.p.m)

Material seco 96,19 Sódio 161,2

Cinzas 82,89 Magnésio 114,4 Nitrogénio 0,15 Fósforo 85,5 Enxofre 17,6 Boro 48,1 Cálcio 23,0 Zinco 40,2 Magnésio 7,4 Crómio 21,7 Potássio 0,1 Cobre 10,3 - - Chumbo 3,6 - - Mercúrio 1,2

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Segundo Torgal & Jalali (2011), "A diretiva EC/33/2003 que dispõe sobre os critérios de

aceitação de resíduos para deposição em aterro e que entrou em vigor em 16/07/2005, considera os resíduos de gesso como não inertes, o que acentua a necessidade de reciclagem e reaproveitamento deste material. Na verdade as placas de gesso cartonado, são constituídas não só por cartão e gesso mas também por outros constituintes que apresentam algum grau de toxidade".

2.3.3. Incorporação de Resíduos em Argamassas de Revestimento

2.3.3.1. Considerações Gerais

Numa perspetiva de desenvolvimento sustentável a geração de resíduos é uma questão bastante problemática e de muito interesse. O desenvolvimento de novas tecnologias de reciclagem de resíduos é primordial nos dias de hoje.

A construção civil é uma das maiores responsáveis pela exploração dos recursos naturais existentes. Esta é também responsável pelo excessivo consumo de recursos energéticos, originando um impacto ambiental considerável (Garzone, 2006). Deste modo, surge a necessidade de implementar medidas sustentáveis no setor da construção. A integração de resíduos quer no fabrico dos materiais, quer nos processos construtivos é mais que justificada. Há diversos estudos relacionados com esta temática, em que os resíduos provenientes de determinadas indústrias são aplicados como substituição de agregado ou ligante em argamassas de revestimento (Gemelli et al., 2004).

2.3.3.2.Incorporação de Resíduo de Gesso

Os resíduos de gesso são apontados como potenciais resíduos que podem ser reciclados indefinidamente sem perder as propriedades, embora até ao momento não exista qualquer tipo de especificação do LNEC (Vanderley & Cincotto, 2004). Para além das caraterísticas de reciclagem mencionadas anteriormente o gesso pode também ser aproveitado noutros campos como (Buernhoeft et al, 2011):

(46)

 Correção de solos (agricultura, cultivo de cogumelos);

 Aditivo para compostagem;

 Forração para animais;

 Absorvente de óleo;

 Controle de odores em estábulos;

 Secagem de lodo de esgotos.

Este tipo de aproveitamento revê-se em situações muito pontuais devido ao custo elevado de transporte e recalcinação.

Apesar das potencialidades deste resíduo muitas são as carências de estudo referentes ao tema da reciclagem de pastas de gesso em obra.

Dos poucos investigadores que se dedicam a esta temática podemos destacar alguns trabalhos como o de Nita et al (2004)., onde foi analisada a possibilidade de reciclagem de resíduos de gesso de construção hidratado na produção de gesso di-hidratado moído, como substituição ao gesso hemidrato natural. Este trabalho mostrou ótimos resultados para a prática de reciclagem de resíduos de gesso em revestimentos.

Alencar, Baltar e Miranda (2008), analisaram o desempenho físico e mecânico de argamassas de gesso com adição de resíduo de 10%, 15%, 20% e 25%. Como conclusões não foram observadas perdas mecânicas importantes, como aderência e resistência à compressão.

Schmitz (2008, propôs a avaliação da melhor forma de utilizar o resíduo de argamassas de gesso em revestimentos interiores, de forma a que interfiram o mínimo possível na qualidade e no desempenho do revestimento. A substituição foi de 5% e 10% e apresentou resultados bastante otimistas na viabilidade deste resíduo.

Pires Sobrinho (2009), baseou-se na teoria de Schmitz e avaliou a viabilidade de argamassas com a incorporação de 5%, 10%, 15%, 20% e 25% de adição de resíduo. Os resultados obtidos também foram favoráveis.

O reaproveitamento dos resíduos a partir de placas de gesso cartonado, já é um facto consistente em alguns países. Para ocorrer este tipo de aproveitamento é necessário efetuar-se um tratamento que apresente capacidade para a remoção das impurezas para valores aceitáveis, valores esses que podem ser obtidos por exemplo com a Eurogypsum.

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Trituração e separação magnética Resíduos metálicos Peneiração multipla Resíduos de papel Gesso recuperado

Uma das mais importantes empresas que efetua o reaproveitamento de gesso cartonado, e que se apresenta como líder mundial, é a empresa New West Gypsum Recycling.

Na figura 10 apresenta-se a sequência de processos efetuados nas placas de gesso cartonado com vista ao seu reaproveitamento na Alemanha (Torgal&Jalali, 2010).

Figura 10 – Reaproveitamento de resíduos de placas de gesso cartonado.

De acordo com esta empresa a reciclagem do gesso cartonado passa por numa fase inicial triturar/desfazer as placas de gesso e seguidamente remoção quase total dos resíduos de papel que estas placas têm na sua constituição. Posteriormente o gesso reciclado é misturado ao gesso utilizado no fabrico das placas e desta forma obtém-se as novas placas de gesso cartonado que podem apresentar até 25% de gesso reciclado (Jalali & Torgal, 2008).

De acordo com a pesquisa efetuada verificou-se que a reciclagem de placas de gesso cartonado como um todo na indústria da construção civil, ou seja sem que o seu maior componente nomeadamente o papel seja retirado, ainda não se encontra qualquer tipo de

Execução de placas de gesso cartonado Résiduos de construção Triagem Impurezas < 10% Impurezas < 2% Aterro Pré-trituração Residuos de demolição

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informação. Em contra partida a utilização de resíduos do papel e do gesso individualmente já é uma realidade.

Relativamente ao uso do gesso é importante sobressair o estudo dos " Novos materiais de construção à base de gesso e desperdícios industriais". Embora este estudo não apresente a utilização do material gesso obtido dos resíduos é importante fazer a análise da forma como este material se comporta. Segundo os autores deste estudo (Eires, Jalali e Camões, 2007) verifica-se que "a incorporação de granulado de cortiça ou fibras têxteis de pneu

usado nas pastas e nas placas de gesso prensado é possível mas reduz o seu desempenho mecânico. Contudo, esta limitação pode ser compensada quando comparada com o seu cariz sustentável, considerando a redução da densidade e a melhoria do gesso convencional em termos de comportamento térmico e acústico (propriedades a serem testadas com a continuidade deste estudo). Este estudo mostra que é possível reduzir significativamente a absorção de água por imersão, permitindo a aplicação destas placas em zonas húmidas.

A adição de fibras de celulose melhora o comportamento à flexão das misturas com maior quantidade de granulado de cortiça ou fibras têxteis, provocando uma menor redução de resistências face ao gesso sem adições. Além disso, permite obter uma melhor coesão e acabamento das placas de gesso."

2.3.3.3. Incorporação de Outros Resíduos

A incorporação de resíduos provenientes de indústrias são um ponto de estudo no âmbito da sustentabilidade. Com base em estudos efetuados é possível obter argamassas exequíveis com a incorporação de resíduos das mais variadas origens.

Um dos estudos realizados relativamente a resíduos de papel diz respeito a argamassas de cimento com incorporação de papel usado. De acordo com este estudo verifica-se que relativamente aos ensaios das propriedades mecânicas (resistência à compressão e flexão) quanto maior for a quantidade de papel incorporado menor é a sua resistência, pode-se afirmar também que maior é a percentagem de absorção de água e as massas volúmicas secas são inferiores às de referência (Gonçalves, 2008).

Por outro lado, na Índia, foram realizados estudos sobre a utilização de efluentes de fábricas de papel nas argamassas de cimento, ou seja, lamas provenientes do fabrico do

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papel. Estas argamassas apresentaram boa trabalhabilidade, espalhamento e também um aumento das resistências mecânicas (Leão, 2010).

A reciclagem dos resíduos provenientes da construção e demolição (figura 11) apresentam uma mais-valia pois evita a deposição destes em aterros, contribui para a diminuição da exploração de recursos naturais e energéticos e para a posterior redução dos custos de construção. Em estudos efetuados com estes resíduos, em argamassas cimentícias, verifica-se o melhoramento das resistências mecânicas (Silvia et al., 2008).

Figura 11 – Resíduos provenientes da construção e demolição.

A incorporação de agregados reciclados de betão no fabrico de argamassas é outra solução que apresenta bom comportamento da argamassa exceto em relação à aderência ao suporte e à retração. Em geral, esta substituição é feita no agregado que dependendo da percentagem de substituição apresenta diferentes caraterísticas nas argamassas (Neno, 2010).

Durante o processo de fabrico da cortiça resultam alguns subprodutos que após sofrerem alguns processos de trituração apresentam diferentes dimensões (figura 12), segundo alguns autores, apresentam possibilidade de serem aplicados em argamassas como agregados (Leão, 2010). Outra possível solução seria a incorporação destes resíduos em compósitos como placas e blocos (Eires et al., 2007).

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Figura 12 – Granulado de cortiça.

Da indústria da madeira surgem as fibras e o pó de madeira (figura 13). Estas fibras e pó são potenciais resíduos que podem ser incluídos nas argamassas. Segundo a opinião de alguns autores, o pó de madeira, poderá conferir às argamassas uma boa trabalhabilidade e resultados positivos ao nível da resistência mecânica (Leão, 2010).

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Quanto a fibras podemos também mencionar as fibras de cânhamo (figura 14), que embora não estejam particularmente inseridas nos resíduos, há estudos que defendem estas fibras poderão ser incorporadas em compósitos propícios a serem utilizados na construção como materiais não estruturais (Eires et al., 2007), assim como, utilização em betões (Bouguerra et al., 1998).

Figura 14 – Fibras de cânhamo.

Estudos da incorporação de resíduos da indústria de refinamento de alumínios (figura 15) também já forma efetuados, contudo, observou-se uma questão problemática quanto á interação física entre os resíduos e o cimento das argamassas. Ocorre uma reação entre a alumina presente no resíduo e o hidróxido de cálcio presente no cimento. As argamassas obtidas neste estudo apresentam aumento da porosidade, aumento da razão água/ligante e diminuição das caraterísticas mecânicas (Leão, 2010).

Os resíduos de pneus também foram alvo de estudo da sua incorporação em argamassas. Estes resíduos são moídos e posteriormente utilizados como agregados. Estas argamassas apresentaram potencial para serem aplicadas na construção civil devido às boas propriedades de trabalhabilidade, resistência ao desgaste, entre outras (Leão, 2010). Os resíduos após moagem têm o aspeto apresentado na figura 15.

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Figura 15 – Resíduo de pneu após processo de moagem.

Na indústria têxtil os resíduos são produzidos em grande escala. A utilização destes resíduos como agregados em substituição já é um facto e pode-se afirmar que os resultados foram bastante promissores. As argamassas estudadas obtiveram melhoria das resistências mecânicas, físicas e também um aumento da durabilidade das argamassas (Pereira et al., 2012). Já na área das peles/couro foram efetuados os mesmos estudos mas estas argamassas não apresentaram viabilidade para serem utilizadas (Leão, 2010).

Ainda na área da indústria têxtil podemos encontrar os resíduos do tipo fio. Os estudos foram feitos com a inclusão de fios de composição de 30% de algodão e de 70% de acrílico. Os fios têxteis apresentam potencial no reforço das argamassas (Peixoto et al.). A indústria vidreira foi também alvo de estudo pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), em que forma adicionados estes resíduos de vidro (figura 16) a argamassas de cal, funcionando assim como substituição deste ligante. Como resultados estas argamassas apresentaram um aumento de resistência mas em contra partida um mau comportamento à água (Leão, 2010).

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Figura 16 – Resíduos de vidro.

A indústria de produção de cimento apresenta a problemática ligada à grande quantidade de CO2 emitido durante a sua produção. Na tentativa de solucionar parte desta

problemática, têm surgido ligantes alternativos ao cimento, como é o caso dos ligantes geopoliméricos. Com a utilização deste ligante é possível a obtenção de argamassas com a inclusão de resíduos de minas (figura 17) (Torgal et al., 2007).

Figura 17 – Provetes de argamassas geopoliméricas a partir de resíduos de minas em Portugal.

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A inclusão de resíduos de plástico em argamassas foi alvo de estudo e apresentaram bons resultados, nomeadamente, bom comportamento quanto às resistências mecânicas e trabalhabilidade idênticas às argamassas tradicionais (Leão, 2010).

O material granulado resultante da trituração das embalagens de polietileno tereftalato (figura 18) substitui parte dos agregados.

(55)

CAPÍTULO 3

MATERIAIS E PROCEDIMENTO

EXPERIMENTAL

(56)
(57)

3.1. Considerações Gerais

Aquando da execução de trabalhos é essencial a realização de uma pesquisa teórica mas, por outro lado, é também essencial testar e aplicar esse mesmo conhecimento a uma componente experimental.

O presente capítulo tem como finalidade expor o trabalho experimental realizado no Laboratório de Materiais de Construções do Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho, no âmbito do estudo da dissertação de mestrado “Reciclagem de placas de gesso cartonado”. Como o próprio nome indica, o objetivo geral deste trabalho laboratorial consiste na reciclagem do resíduo proveniente das placas de gesso cartonado de alguma forma em que se possa tirar vantagem dessa mesma reciclagem.

Durante a fase laboratorial os trabalhos dividiram-se essencialmente em três fases e portanto o presente capítulo será dividido da mesma forma. A primeira fase designada por “materiais” diz respeito aos procedimentos efetuados ao resíduo de placas de gesso cartonado para que, este adquirisse a forma e aspeto que fosse mais vantajoso para a sua inserção em argamassas e também na avaliação das principais propriedades e caraterísticas deste resíduo e de todos os demais materiais utilizados no fabrico das argamassas.

No que concerne à segunda fase aqui designada por “argamassas preliminares” caracterizou-se essencialmente pela realização de diversas argamassas até se encontrar a argamassa final, argamassa essa que posteriormente serviu para a iniciação de todo o processo de substituição do resíduo e reformulação de novas argamassas com diferentes percentagens de resíduo. Descreveu-se portanto num processo “tentativa-erro” onde os pré-requisitos impostos inicialmente se assumiram primordiais.

Após a finalização da segunda fase, com as respetivas argamassas definidas, iniciou-se a terceira fase que assentou essencialmente na confeção de todas as argamassas definidas anteriormente, preparação de provetes e posterior realização de ensaios para avaliação das mesmas.

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Figura 2 – Finalidades da pedra de gesso.
Figura 3: Convento de Cristo em Tomar.
Figura 5: Processo de formação das placas de Gesso Cartonado.
Figura 9 – Aplicação das placas de gesso cartonado.
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Referências

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