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ARGAMASSA LEVE REFORÇADA COM POLPA DE SISAL: COMPÓSITO DE BAIXA CONDUTIVIDADE TÉRMICA PARA USO EM EDIFICAÇÕES RURAIS 1

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Academic year: 2021

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CONDUTIVIDADE TÉRMICA PARA USO EM EDIFICAÇÕES RURAIS 1  J OSÉ A. S. PADILHA 2 , ROMILDO D. TOLÊDO FILHO 3 , PAULO R. L. LIMA 4 , 

KURUVILLA J OSEPH 5 ,  ANTÔNIO F. LEAL 6 

RESUMO:  No  presente  trabalho  avaliou­se  a  potencialidade  de  uma  argamassa  leve  contendo  vermiculita e polpa de sisal como material de alto isolamento térmico para utilização nas edificações  rurais.  Para  tanto,  foram  realizados  ensaios  de  condutividade  térmica,  resistência  à  compressão  e  à  flexão,  densidade  aparente,  absorção  de  água  e  porosidade  visando  a  caracterizar  e  classificar  o  material. Dois tipos de moldagem, vibração e prensagem foram utilizados para produzir os compósitos  que foram curados em água ou autoclave. A densidade dos compósitos variou de 1.150 a 1.700 kg m ­3  com índice de vazios variando de 26,1 a 45,6%. As resistências à compressão e à flexão variaram de,  respectivamente, 1,69 a 34,8 MPa e 0,57 a 3,13 MPa, enquanto a condutividade térmica variou de 0,16  a  0,44  W m ­1 K ­1 .  Os  resultados  indicam  que  o  compósito  obtido  pode  ser  utilizado  tanto  como  material  isolante  quanto  estrutural,  sendo  uma  alternativa  segura,  ecológica  e  de  baixo  custo  para  fabricação  de  blocos,  painéis  de  alvenaria  e  de  placas  planas  e  corrugadas  para  uso  nas  edificações  rurais. 

PALAVRAS­CHAVE: compósito leve, polpa de sisal, condutividade térmica. 

LIGHTWEIGHT SISAL PULP­MORTAR COMPOSITE: MATERIAL OF LOW THERMAL  CONDUCTIVITY FOR RURAL CONSTRUCTIONS USE 

SUMMARY: In  this  paper  it  was  evaluated  the  potentiality  of  a  lightweight  mortar  composite  containing  vermiculite  and  sisal  pulp  as  a  material  of  low  thermal  conductivity  to  be  used  in  rural  construction.  The  thermal  conductivity,  compression  and  flexural  strength,  density,  water  absorption  and porosity were determined to characterise the  material. Two production techniques, vibration and  pressure, were used to produce the composites that were cured in water or autoclave. The density and  porosity of the composites ranged from, respectively, 1150 to 1700 kg m ­3 and 26.1 to 45.6% whereas  the  compressive  and  flexural  strength  varied  from  1.69  to  34.8  MPa  and  from  0.57  to  3.13  MPa,  respectively.  The  thermal  conductivity  presented  values  ranging  from  0.16  to  0.44  W m ­1 K ­1 .  The  results  indicate  that  the  developed  lightweight  composite  can  be  used  as  insulating  and  structural  material. Furthermore, this material can be considered as a safe, low­cost and ecological alternative to  the production of structural elements for use in rural construction.  KEYWORDS: lightweight composite, sisal pulp, thermal conductivity.  1  Trabalho apresentado oralmente no CONBEA 2000.  2 Mestre em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal da Paraíba, e­mail: jasptche@zaz.com.br  3  Professor do Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ, Centro de Tecnologia, Bloco B, Caixa Postal 68506, 21945.970, Rio de  Janeiro, Tel: 0XX21­2560.5315, e­mail: toledo@labest.coc.ufrj.br  4 

Professor  do  Departamento  de  Tecnologia  da  UEFS,  Feira  de  Santana,  BA,  e  aluno  de  doutorado  no  PEC/COPPE/UFRJ,  e­mail:  paulolop@uefs.br  5  Professor do Department of Chemistry, St. Berchmans’ College, Changanacherry, Kerala, India.  6  Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, UFPB, Campina Grande, PB, e aluno de doutorado em Engenharia de Processos  do CCT/UFPB, e­mail: leal@deag.ufpb.br  Recebido pelo Conselho Editorial  em: 1º/9/00  Aprovado pelo Conselho Editorial em: 31/5/01  Eng. Agríc., Jaboticabal, v.21, n.1, p.1­11, jan. 2001

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INTRODUÇÃO 

Os  materiais  de  construção  geralmente  têm  sua  utilização  vinculada  as  suas  características  de  resistência, durabilidade e custo. Nas edificações para criação animal é recomendável que os materiais  apresentem,  adicionalmente,  uma  baixa  condutividade  térmica  de  forma  a  contribuir  para  o  conforto  térmico das instalações e, conseqüentemente, aumentar a produção animal. 

Na criação de  suínos, por exemplo, é comprovado que a sensação de conforto térmico eleva o  número de animais por  leitegada (NÄÄS, 1989). No caso de aves de postura, se houver  desconforto  térmico ocorrerá uma queda no consumo de ração e no ganho de peso das aves, além de uma redução  na  espessura  da  casca,  número,  peso  e  volume  de  ovos  (TINÔCO,  1998).  O  conforto  térmico  ambiental é, portanto, um fator determinante no dimensionamento de construções para criação animal. 

O  acondicionamento  térmico  de  uma  instalação  pode  ser  conseguido  de  forma  natural  ou  artificial. O acondicionamento artificial consiste nas diversas operações de tratamento do ar tais como  purificação,  aquecimento,  umidificação,  refrigeração,  desumidificação,  etc.  O  acondicionamento  natural, normalmente mais barato, pode ser obtido fazendo­se uma orientação adequada da construção,  colocando­se  vegetação  em  seu  redor,  fazendo­se  a  localização  correta  de  entradas  e  saídas  de  ar  e  utilizando­se materiais de construção com boa capacidade de isolamento térmico (BAÊTA & SOUZA,  1997). 

O conforto térmico de uma edificação depende de fatores como o calor interno produzido pelos  animais, calor que penetra na construção por incidência solar, calor trocado por condução através das  paredes  e  teto  e  trocas  térmicas  de  aquecimento  ou  resfriamento  provocadas  pelo  ar  de  ventilação.  Segundo TINÔCO (1998), a principal causa de desconforto térmico em galpões avícolas no verão é a  insolação  que  contribui,  durante  o  dia,  com  a  parcela  mais  substancial  de  calor  que  penetra  na  construção. A utilização de materiais de alto poder de reflexão e que acarretem grande amortecimento  térmico  é  recomendável,  pois  será  reduzida  a  carga  térmica  e  se  retardará  a  penetração  de  calor  na  edificação.  A  seleção  do  material  para  cobertura  é,  portanto,  de  grande  importância  para  o  conforto  térmico das instalações. 

Materiais como a telha cerâmica,  de cimento­amianto, de alumínio, a chapa zincada ou de aço  galvanizado, o isopor entre duas lâminas de alumínio e o sapé, têm sido utilizados como elementos de  cobertura. Os mais eficientes do ponto de vista de conforto térmico são o isopor entre duas lâminas de  alumínio,  o  sapé  e  a  telha  cerâmica.  Entretanto,  eles  apresentam  desvantagens  como  custo  elevado,  baixa  durabilidade  e  exigência  de  uma  estrutura  de  suporte  mais  cara  e  dificuldade  de  limpeza  (BAÊTA & SOUZA, 1997; TINÔCO, 1998). 

Uma  alternativa  para  os  elementos  de  cobertura  é  a  utilização  de  telhas  à  base  de  cimento  reforçado  com  polpa  vegetal.  O  concreto  com  fibras  de  celulose  tem  sido  utilizado  com  sucesso  na  produção de elementos de cobertura, revestimento e vedação em edificações residenciais e comerciais  (COUTTS, 1988; SOROUSHIAN et al., 1994). 

No presente trabalho foi desenvolvida uma argamassa leve contendo vermiculita e polpa de sisal,  visando  à  produção  de  um  material  de  alto  isolamento  térmico  para  ser  utilizado  na  produção  de  elementos  de  cobertura  e  fechamento  para  utilização  nas  edificações  rurais.  Foram  utilizadas  duas  técnicas  de  produção,  vibração  e  prensagem,  e  dois  métodos  de  cura  ­  água  e  autoclave  ­  no  desenvolvimento  dos  compósitos.  Ensaios  de  resistência  à  compressão  e  flexão,  condutividade  térmica,  densidade  aparente,  absorção  d’água  e  porosidade  foram  realizados  para  caracterizar  e  classificar o material.

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MATERIAL E MÉTODOS 

Utilizou­se o cimento Portland CP II F­32 e uma areia proveniente do leito do Rio Paraíba com  módulo  de  finura  de  1,75,  na  produção  dos  compósitos.  Vermiculita  expandida,  agregado  leve  com  massa específica de 60 a 130 kg m ­3 e condutividade térmica de aproximadamente 0,07 W m ­1 K ­1 , foi  utilizada como substituta parcial da areia em algumas misturas. O módulo de finura da vermiculita foi  de 3,8. 

O elemento de reforço utilizado foi a polpa de sisal obtida a partir do resíduo de beneficiamento  da bucha da fibra de sisal por meio do cozimento em meio alcalino. O licor utilizado tinha composição  de  5  litros  de  água  +  250  g  de  hidróxido  de  sódio  (NaOH)  para  cada  quilo  de  bucha  de  sisal.  A  polpagem  foi  feita em autoclave a uma temperatura de 170 o C.  O tempo decorrido para atingir essa  temperatura assim como o tempo de cozimento foi de 1 hora. O esfriamento até a temperatura de cerca  de 80 o C deu­se em duas horas. Após o esfriamento, a polpa foi removida da autoclave e seca ao ar. O  rendimento do processo foi de 62%. Como a polpa seca apresentou aglomerações, ela foi desagregada  utilizando­se um liquidificador doméstico. Na Figura 1 mostra­se a microestrutura obtida utilizando­se  microscopia eletrônica de varredura (MEV), da vermiculita expandida e da polpa de sisal. 

(a)  (b ) 

FIGURA 1. Micrografia eletrônica de varredura da vermiculita expandida (a) e polpa de sisal (b).  A  mistura dos  materiais  foi realizada em  uma argamassadeira de 5  litros. Vibração externa  foi  usada para compactar as amostras moldadas sem energia de prensagem. Moldagem sob compressão foi  realizada  a  fim  de  produzir  compósitos  com  menor  índice  de  vazios  e,  conseqüentemente,  maior  resistência mecânica. A pressão de moldagem utilizada na produção dos corpos de prova cilíndricos de  50 mm de diâmetro e 100 mm de altura, usados na determinação da resistência à compressão, foi de  12,25 MPa, enquanto a pressão utilizada na produção dos corpos de prova de flexão, com dimensões  de 300 mm x 60 mm x 12,7 mm, foi 1,33 MPa.  Os corpos de prova moldados sem energia de prensagem foram curados em água ou autoclave,  enquanto os prensados foram curados apenas em água. Em ambos os casos a cura foi iniciada 48 horas  após a moldagem das amostras. Durante esse período, os corpos de prova foram mantidos nos moldes  cobertos com panos úmidos. A cura em água foi realizada até a idade de 28 dias a uma temperatura de  25 o C.  A  cura  em  autoclave,  por  sua  vez,  foi  realizada  a  uma  temperatura  de  180 o C  e  pressão  de  1,0 MPa. O ciclo de autoclavagem correspondeu a um período de 9 horas, sendo 2 horas gastas para  atingir a temperatura e pressão de serviço, 6 horas nas condições de trabalho e 1 hora de esfriamento.  Após  a  autoclavagem,  as  amostras  foram  colocadas  em  água  até  a  idade  de  28  dias  quando  foram  ensaiadas. Três corpos de prova por mistura, tipo de moldagem e cura foram ensaiados.

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A  Tabela  1  apresenta  os  traços  da  mistura  na  qual  as  seguintes  abreviações  são  utilizadas:  c  ­  cimento;  a  ­  areia;  v  ­  vermiculita;  w/c  ­  fator  água/cimento  e  PS  ­  polpa  de  sisal.  Informações  adicionais sobre o método de produção e cura dos compósitos são apresentadas em PADILHA (1999). 

Os  ensaios  de  resistência  à  compressão  e  flexão  em  quatro  pontos  foram  realizados  em  uma  prensa  MTS  de  10  toneladas  de  capacidade  a  uma  velocidade  de  deslocamento  do  travessão  de  0,16 mm min ­1 ,  seguindo­se  as  recomendações  da  NBR  7215  (ABNT,  1987)  e  do  RILEM  (1984),  respectivamente.  Os  ensaios  de  densidade  aparente,  índice  de  vazios  e  absorção  de  água  foram  realizados segundo a NBR 9778 (ABNT, 1987).  TABELA 1. Traços das misturas utilizadas.  Traços das Misturas em Peso  Identificação  (c : a : v : w/c : p)  M1  1 : 1,5 : 0 : 0,50 : 0  M2  1 : 0,75 : 0,75 : 1,50 : 0  M1PS  1 : 1,5 : 0 : 1,75 : 2%  M2PS  1 : 0,75 : 0,75 : 1,75 : 2%  M3PS  1 : 1,125 : 0,375 : 2,0 : 2% 

A  capacidade  de  isolamento  térmico  do  material  foi  verificada  por  meio  da  determinação  da  condutividade  térmica  (k)  e  da  resistência  térmica  (R),  utilizando­se  o  método  da  placa  quente  protegida ASTM (1976). Dois corpos de prova de 250 mm x 250 mm x 13 mm foram moldados sob  vibração  e  curados  em  água  até  a  idade  de  28  dias,  quando  foram  realizados  os  ensaios.  A  Figura  2  mostra o aparato experimental. 

FIGURA 2. Detalhes do ensaio de condutividade térmica. 1 ­ placa quente; 2 ­ amostra; 3 ­ placa fria;  4 e 5 ­ termômetros para medição de temperatura da placa fria; 6 ­ termômetro para medir  a temperatura da seção de medição; 7 ­ medidor de temperatura do anel de guarda. 

A  condutividade  térmica  (k)  foi  calculada  usando  a  eq.(1),  na  qual  Qx é  o  fluxo  de  calor  que 

passa através da área A normal ao fluxo; e é a espessura da amostra e t1 e t2 as temperaturas nas faces 

quente  e  fria,  respectivamente,  do  corpo  de  prova.  A  resistência  térmica  é  dada  pela  relação  entre  a  espessura da amostra e a condutividade térmica.

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)  t  (t  A  e  Q  k  2  1  x - =  (1)  RESULTADOS E DISCUSSÃO 

As  propriedades  físicas  e  mecânicas  das  argamassas  e  dos  compósitos  estão  apresentadas  na  Tabela 2. Os resultados obtidos indicam que a introdução da vermiculita e polpa de sisal na argamassa  provocou um aumento no índice de vazios e na absorção de água do material e, como conseqüência,  uma diminuição na densidade aparente e resistência mecânica das misturas. 

TABELA 2. Propriedades físicas e mecânicas das misturas cimento, areia, vermiculita e polpa de sisal. 

Densidade  Índice de Vazios  Absorção  Resistência  Resistência  Mistura  Moldagem/Cura  (kg m ­3 )  (%)  (%)  à Compressão (MPa)  à Flexão (MPa)  Vibração/água  2130  21,4  10,9  26,17  3,83  Vibração/autoclave  1970  21,2  10,7  39,11  4,60  M1  Pressão/água  2260  16,4  7,8  39,30  5,87  Vibração/água  1190  43,5  39,1  1,69  0,64  Vibração/autoclave  1160  40,8  35,0  4,28  1,05  M2  Pressão/água  1220  36,5  30,0  4,62  2,03  Vibração/água  1460  41,2  31,7  3,83  1,11  Vibração/autoclave  1390  39,8  28,7  5,23  1,92  M1PS  Pressão/água  1700  26,1  15,3  34,80  3,13  Vibração/água  1180  45,6  50,3  1,36  0,57  Vibração/autoclave  1160  43,6  40,9  2,20  0,84  M2PS  Pressão/água  1200  42,7  38,5  7,20  1,01  Vibração/água  1210  42,0  39,4  1,75  0,79  Vibração/autoclave  1150  41,2  38,5  4,05  1,13  M3PS  Pressão/água  1230  37,1  29,7  14,65  1,94 

Na  Figura  3  mostra­se  a  variação  da  absorção  de  água  com  a  densidade  aparente  para  os  resultados do presente estudo e para os obtidos por COUTTS & WARDEN (1992) para argamassas de  cimento reforçadas com polpa de sisal, moldadas sob pressão e por SOROUSHIAN et al., (1994) para  argamassas reforçadas com polpa de celulose. Uma relação exponencial, com coeficiente de regressão  de 0,97, foi ajustada aos conjunto de resultados, indicando a boa concordância dos dados obtidos  no  presente  estudo  com  os  da  literatura.  A  forte  influência  da  energia  de  prensagem  na  redução  da  absorção de água e aumento da densidade é claramente observada a partir dos resultados apresentados.

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0  10  20  30  40  50  60  70  800  1000  1200  1400  1600  1800  2000  Densidade aparente  (kg/m 3  Ab so rçã o  ( % )  polpa sisal ­ autoclave (presente estudo)  polpa sisal ­ pressao (presente estudo)  polpa sisal ­ água (presente estudo)  polpa sisal ­ pressão (Coutts e Warden,1992)  polpa de celulose ­ kraft (Soroushian et al, 1994)  Abs (%) = 287 e  ­0,0017 g  R = 0,97 

FIGURA 3. Relação  entre  absorção  de  água  e  densidade  aparente  para  argamassas  de  cimento  reforçadas com polpa de sisal e de celulose. 

A redução das propriedades mecânicas, causada pela introdução da polpa de sisal e vermiculita  na  matriz  de  referência  (M1),  pode  ser  observada  na  Figura  4.  Isso  ocorreu  porque  a  resistência  do  compósito  é  afetada  tanto  pela  porosidade  dos  próprios  materiais  constituintes  quanto  pelos  vazios  existentes em seu interior, sejam eles ar aprisionado, poros capilares e poros do cimento gel. 

FIGURA 4. Influência  da  polpa  de  sisal  e  da  vermiculita  na  resistência  à  compressão  e  flexão  da  matriz M1 para as diferentes condições de moldagem e cura. 

Na  Figura  5  mostra­se  a  microestrutura  do  compósito  curado  em  água,  na  qual  se  observa  a  presença  de  grandes  vazios  provocados  por  bolhas  de  ar  aprisionadas  próximas  aos  grãos  de  vermiculita e da polpa  sisal. Esses  vazios podem  ser  atribuídos às dificuldades observadas durante a  mistura  e  vibração  dos  corpos  de  prova.  Aglomerações  da  polpa  de  sisal  podem  ser  também  observadas  indicando  que  o  processo  de  desagregação  utilizado  não  foi  bastante  eficiente,  prejudicando a distribuição da polpa na matriz e aumentando o índice de vazios do compósito.  0  5  10  15  20  25  30  35  40  M1  M1PS  M2  M2PS  M3PS  Misturas  Res is tên ci a à  co mp res são  (MPa)  Água  Autoclave  Pressão  COMPRESSÃO  0  5  10  15  20  25  30  35  40  M1  M1PS  M2  M2PS  M3PS  Misturas  Res is tên ci a à  co mp res são  (MPa)  Água  Autoclave  Pressão  COMPRESSÃO  Misturas  Misturas

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Ver miculita 

Vazios 

Polpa 

FIGURA 5. Micrografia eletrônica de varredura do compósito com indicações dos vazios provocados  pela vermiculita e polpa de sisal.  Com relação aos métodos de moldagem dos compósitos, observou­se que a utilização da energia  de prensagem melhorou as propriedades mecânicas do material (Figura 4). Para a mistura M1PS, por  exemplo,  observou­se  acréscimo  de  16,4%  na  densidade,  redução  de  36,6%  no  índice  de  vazios,  elevação de 808% na resistência à compressão e de 182% na resistência à flexão quando procedeu­se a  prensagem das misturas. A mistura M2PS, por sua vez, apresentou incremento de 429% na resistência  à  compressão  e  de  77%  na  resistência  à  flexão.  Os  maiores  incrementos  observados  na  mistura  contendo apenas polpa de sisal podem ser atribuídos à dificuldade de recompactar a estrutura esfoliada  lamelar da vermiculita (Figuras 1 e 5). 

Nas  Figuras  6  e  7  são  apresentadas  curvas  típicas  obtidas  dos  ensaios  de  resistência  à  compressão e flexão, respectivamente. Apesar de diminuir a resistência mecânica, a adição de polpa de  sisal  aumentou  a  tenacidade  das  matrizes  que  deixaram  de  apresentar  comportamento  frágil,  com  ruptura brusca. Esse comportamento do material aumentará a capacidade de manuseio e resistência ao  impacto dos elementos de construção que vierem a ser produzidos com esse tipo de reforço.

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Com relação ao tipo de cura, os resultados obtidos indicaram que a cura em autoclave produziu  compósitos  com  resistência  mecânica  superior  àqueles  curados  em  água.  As  matrizes  M1  e  M2,  por  exemplo, apresentaram acréscimo na resistência à compressão de 49% e 350% , respectivamente. Esse  tipo  de  cura  é  mais  efetivo  para  o  concreto  com  agregado  leve  porque  ele  possui  menor  capacidade  calorífica e maior capacidade de isolamento térmico do que o concreto normal. O resultado final é um  aumento  na  temperatura  interna  do  concreto  leve  com  conseqüente  aceleração  da  velocidade  de  hidratação  do  cimento  e  elevação  da  resistência  do  material.  Deve­se  mencionar  que  os  produtos de  hidratação  do  concreto  autoclavados  são  estáveis  e  não  apresentam  regressão  com  o  tempo  (NEVILLE, 1983).  FIGURA 6. Curvas tensão­deformação típicas, em compressão, dos compósitos moldados com energia  de prensagem.  0  1000  2000  3000  4000  5000  6000  7000  8000  Deformação ( me )  0  5  10  15  20  25  30  35  40  R es is tênc ia à  compres são (M Pa)   M1 ­ 1:1,5:0,50  M1PS ­ 1:1,5:1,75:2%  M2 ­ 1:0,75:0,75:1,50  M2 ­ 1:0,75:0,75:1,75:2%  M3PS ­ 1:1,125:0,375:2:2%  M1PS  M1  M2PS  M2  M3PS  Deformação (με)  R es is tê nc ia  à  Co m pr es sã o  (M P a)

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FIGURA 7. Curvas carga­deslocamento típicas, em flexão, dos compósitos moldados com energia de  prensagem. 

As propriedades térmicas dos compósitos estão apresentadas na Tabela 3. Os resultados indicam  que a adição da polpa de sisal e vermiculita ao concreto reduziu significativamente sua condutividade  térmica.  Por  exemplo,  a  substituição  de  50%  de  areia  por  vermiculita,  mistura  M2,  reduziu  a  condutividade  da  mistura  M1  em  cerca  de  60%,  enquanto  a  adição  de  2%  de  polpa,  mistura  M1PS,  reduziu a condutividade térmica da mistura M1 em 40%. Quando ambos, polpa e vermiculita, estavam  presentes na mistura a redução atingiu 74% para a mistura M3PS e 79% para a mistura M2PS. 

Dos  resultados  apresentados  nas  Tabelas  2  e  3  observa­se  que  a  redução  na  condutividade  térmica  foi  acompanhada  por  um  acréscimo  na  porosidade  e  por  uma  redução  na  densidade  e  resistência  mecânica dos compósitos. Uma relação não linear entre essas propriedades pode ser  vista  na  Figura  8  e  esse  comportamento  está  em  concordância  com  as  observações  feitas  por  NEVILLE  (1983) para o concreto leve e por SARJA (1988) para argamassas reforçadas com polpa de celulose.  TABELA 3. Propriedades térmicas das argamassas e dos compósitos. 

Mistura  Condutividade Térmica (W m ­1 K ­1 )  Resistência Térmica (m 2 K ­1 W ­1 ) 

M1  0,74  0,016  M2  0,29  0,048  M1PS  0,44  0,027  M2PS  0,16  0,086  M3PS  0,19  0,08  0  1  2  3  4  5  Deslocamento (mm)  0  0.05  0.1  0.15  0.2  0.25  0.3  0.35  0.4  C arga (kN)   M1 ­ 1:1,5:0,50  M1PS ­ 1:1,5:1,75:2%  M2 ­ 1:0,75:0,75:1,50  M2PS ­ 1:0,75:0,75:1,50: 2%  M3PS ­ 1:1,125:0,375:2:2%  M1PS  M1  M2PS  M2  M3PS  Deslocamento (mm)  Ca rga  (kN )

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0  5  10  15  20  25  30  1840,02  1218,21  1112,28  955,94  871,74  Densidade (kg/m3)  Re s is tê n c ia  à  c o m p re s s ã o (M P a )  Re s is tê n c ia  à  f le x ã o  x  5  (M p a )  0  0,2  0,4  0,6  0,8  1  21,4  41,2  42  43,5  45,6  Índice de vazios (%)  Co n d u ti v id a d e  t é rm ic a  (W /m K )  compressão  flexão  condutividade 

FIGURA 8. Variação  da  condutividade  térmica  das  misturas  com  as  suas  propriedades  físicas  e  mecânicas. 

Com  base  nos  valores  de  resistência  à  compressão,  densidade  e  condutividade  térmica  do  material é possível classificá­lo para diferentes aplicações nas edificações rurais. A Tabela 4 apresenta  a  classificação  estabelecida  pelo  RILEM  (1978)  para  concretos  leves  isolantes,  estrutural/isolantes  e  estruturais. 

TABELA 4. Classificação dos concretos leves. 

Classe e Tipo  Propriedades 

I ­ Estrutural  II ­ Estrutural/isolante  III ­ Isolante  Resistência à compressão (MPa)  > 15,0  > 3,5  > 0,5  Condutividade térmica (W m ­1 K ­1 )  N/A  < 0,75  < 0,3  Densidade aparente (kg m ­3 )  1600­2000  < 1600  << 1450 

Com  base  na  Tabela  4,  os  compósitos  desenvolvidos  no  presente  estudo  podem  ser  caracterizados  como  sendo  do  tipo  I,  II  ou  III  dependendo  das  condições  de  cura  e  moldagem.  Os  compósitos  vibrados  e  curados  em  água,  por  exemplo,  atendem  às  condições  estabelecidas  para  material  isolante  enquanto  o  material  prensado  pode,  adicionalmente,  ser  usado  estruturalmente.  A  argamassa com polpa de sisal pode ser, então,  utilizada  na  fabricação de elementos estruturais como  blocos ou painéis para alvenaria e telhas planas ou corrugadas para uso nas edificações rurais. Ele pode  também  ser  utilizado  para  produzir  placas  leves  para  servir  como  forros  sob  coberturas,  melhorando  sua capacidade de isolamento térmico. 

Uma  comparação  das  propriedades  térmicas  do  material  desenvolvido  com  a  dos  materiais  tradicionalmente  utilizados  nas  construções  rurais  é  apresentada  na  Tabela  5.  Observando­se  os  resultados,  nota­se  que  o  compósito  contendo  vermiculita  e  polpa  de  sisal  apresenta  uma  maior  capacidade  de  isolamento térmico, o  que  contribuirá  para  o  conforto  das  instalações  e  produtividade  animal.

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TABELA 5. Coeficiente  de  condutividade  térmica  de  materiais  de  construção  para  alvenaria  e  cobertura.  Densidade  Condutividade  Material  (kg m ­3 )  Térmica (W m ­1 K ­1 )  Compósitos  Argamassa 1:1,5:0,5  2130  0,74  desenvolvidos  Argamassa com polpa de sisal  1460  0,44  Argamassa com polpa de sisal e vermiculita  1160  0,16  Cimento­amianto  1600  0,95  Material de  Telha cerâmica  ­  0,93  cobertura  Zinco  7130  112  Alumínio  2700  230  Bloco de concreto celular  450­600  0,05­0,20  Material para  Bloco de concreto celular autoclavado  400  0,12  alvenaria  Tijolo maciço prensado  1600  0,92  Bloco de terra comprimido  ­  1,15  CONCLUSÕES 

A  utilização  de  polpa  de  sisal  e  vermiculita  nas  argamassas  de  cimento  Portland  permitiu  a  obtenção  de  um  material  com  características  de  resistência,  densidade  e  condutividade  térmica  que  situam­se  dentro  dos  valores  práticos  recomendados  internacionalmente  para  uso  como  material  isolante  ou  estrutural.  Acredita­se  que  a  elevada  capacidade  de  isolamento térmico  apresentado  pelo  material  contribuirá  significativamente  para  o  conforto  das  instalações  rurais  e,  conseqüentemente,  para o incremento da produtividade animal.  REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS  AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard test method for steady­state  thermal transmission properties by means of the guarded hot plate.Washington: ASTM C 177, 1976,  32p.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa e concreto endurecido ­  determinação da absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro,  NBR 9778, 1987. 3p.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Cimento Portland ­ Determinação da  resistência à compressão. Rio de Janeiro, NBR 7215, 1987, 7p. 

BAÊTA, F.C.; SOUZA, C.F. Ambiência em edificações rurais ­ conforto animal. Viçosa: UFV, 1997.  246p. 

COUTTS, R.S.P. Wood  fibre reinforced cement composites. In: SWAMY, R.N.  Natural  fibre 

reinforced cement and concrete. Londres: Blackie and Son Ltd., 1988. p.1­58. 

COUTTS, R.S.P.; WARDEN, P.G. Sisal pulp reinforced cement mortar. Cement & Concrete 

Composites, London, v.14, n.1, p.17­21, 1992. 

NÄÄS, I.A.  Princípios de conforto térmico na produção animal. São Paulo: Ícone, 1989. 183p.  NEVILLE, A.M. Properties of concrete. 3. ed. Londres: Logman Scientific & Technical, 1983. 779p.  PADILHA, J.A. Utilização da polpa de sisal como elemento de reforço do concreto leve.1999. 130 f.  Dissertação (Mestrado em Construções Rurais) ­ Universidade Federal da Paraíba, Campina Grande,  1999.

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RILEM. Classification fonctionelle des bétons légers. Matériaux et Constructions, Paris, v.11, n.64,  p.312­6, 1978. 

RILEM Technical Committee 49 TFR. Testing methods for fibre reinforced cement based composites.  Test for the determination of modulus of rupture and limit of proportionality of thin fibre reinforced  cement sections. Matériaux et Constructions, Paris, v.17, n.102, p.441­3, 1984. 

SARJA, A. Wood fibre reinforced concrete. In: SWAMY, R.N. Natural fibre reinforced cement and 

concrete. Londres: Blackie and Son Ltd., 1988. p.63­91. 

SOROUSHIAN, P.; MARIKUNTE, S.; WON, J.P. Statistical evaluation of the physical properties of  wood fiber­cement composites. In: BALAGARU, P.ACI SP­146 Thin reinforced concrete products 

and systems. Farmington Hills: American Concrete Institute, 1994. p.131­8. 

TINÔCO, I.F.F Ambiência e instalações para a avicultura industrial. In: ENCONTRO NACIONAL  DE TÉCNICOS, PESQUISADORES E EDUCADORES DE CONSTRUÇÕES RURAIS, 3., 1998,  Poços de Caldas. Anais...Lavras: Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, 1998. p.1­86.

Referências

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