19 a 21 de setembro de 2017
POLIESTIRENO EXPANDIDO:
UM ESTUDO SOBRE AS POSSÍVEIS APLICABILIDADES DESTE
MATERIAL E SUA CONTRIBUIÇÃO PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL
Raí Augusto dos Santos (raiaugusto20116@hotmail.com)
Resumo: Diante da necessidade da racionalização dos recursos naturais empregados na Construção Civil, o uso do Poliestireno
Expandido (EPS) torna-se uma alternativa sustentável devido às suas variadas aplicações e possibilidades de reutilização na própria obra ou numa posterior reciclagem. Este trabalho objetiva avaliar a usabilidade de um material ecológico a partir das diferentes aplicações do EPS como material na Construção Civil, a exemplo pode-se citar: fabricação de concreto leve, lajes, aterros, entre outras utilizações. Para esta pesquisa escolheu-se estudos realizados pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e a Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC) por serem pioneiros na investigação das propriedades do EPS. Diante desses estudos foram feitas análises comparativas das características e funcionalidades do Poliestireno, no qual obteve-se dados estatísticos e equiparações de materiais aderidos à Construção Civil. Há inúmeras discussões que proporcionam uma maior evidência a respeito da quantidade de EPS empregada nas construções, como também, suas propriedades de isolamento térmico-acústico e sua viabilidade técnica-econômica. Com isso, especialistas da área, demonstraram e justifi caram que o reaproveitamento de materiais que possuem um alto potencial de aplicabilidade deve ser visto como as soluções mais evidentes para a problemática dos resíduos sólidos e para o meio ambiente, desde que atendam as especifi cações técnicas das normas pertinentes. Ainda, sugerem que os estudos continuem avançando para que se tenham condições ecologicamente sustentáveis. Por fi m, é essencial salientar que o uso do EPS apresenta resultados satisfatórios, e torna-se um material apto para ser inserido na Construção Civil, principalmente em sistemas inovadores e seguros.
Palavras-chave: Poliestireno expandido. Construção civil. Sustentabilidade.
Abstract: Given the necessity of saving natural resources used for Housing Constructions, the use of Extended Polystyrene (EPS)
becomes an indispensable sustainable alternative, due to its various functions and possibilities of reuse in the construction site, or in a possible further recycling process. This here work targets to evaluate the usability of a certain ecological material, regarding the application of EPS as a Housing Construction item, such as the production of light concrete, slabs, landfi lls, among others. For this research, studies from Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) and Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC) were chosen, since those are pioneer universities in the investigations of the EPS properties. From these studies, comparative analysis were performed concerning the characteristics and functionalities of Polystyrene, from which statistic data was obtained regarding materials that are part of the context of Housing Construction. There is a lot of discussions which provide this work with more evidence surrounding the amount of EPS used in constructions, as well as its acoustic and thermic isolation properties and its fi nancial and technical viability. Thus, specialists in the area have demonstrated and justifi ed that the reuse of materials with high utility potential must be seen as more evident solutions for the solid residue issue and for the environment, as long as it meets the technical specifi cations of the pertinent norms. Yet, they suggest that the studies progress so we can have ecologically sustainable conditions. To summarize, it is essential to highlight that the usage of EPS presents satisfying results, and reveals itself to be appropriate for the Housing Construction fi eld, especially in innovative and safe systems.
Keywords: Expanded polystyrene. Housing construction. Sustainability.
INTRODUÇÃO
recursos da natureza, o que vem agravando o meio ambiente com o passar do tempo, no qual proporciona uma maior preocupação aos biólogos e a sociedade.
A partir de longas análises sobre os impactos e benefícios do EPS na natureza, os resultados obtidos pe-los testes realizados pela comunidade científica permitiram que fosse aceito o uso do EPS na Construção Ci-vil, desde que fossem utilizados com base nas normas pertinentes. Deve-se ter cuidado ao realizar o descarte dos resíduos no meio ambiente porque podem acarretar graves problemas, por ocupar muito espaço e obstruir canais dos rios, podem causar enchentes, além disso, o período de decomposição deste produto é bem longo, cerca de 150 anos.
Assim, pesquisadores e cientistas ambientais buscaram intensificar estudos para que fossem descober-tas novas técnicas de substituir materiais que causam danos à natureza por materiais sustentáveis e com um alto perfil de viabilidade técnica-financeira. Com toda essa busca por novas habilidades técnicas de aplicação de uma matéria renovável, foi encontrado o EPS como uma alternativa bastante viável e com um grau de re-ciclagem elevado.
Por isso, com todo esse avanço processual do uso do EPS, há a necessidade de se compreender o desen-volvimento de novos materiais e compostos utilizando o Poliestireno Expandido juntamente com sua variabi-lidade de aplicação na Construção Civil.
Entretanto, observa-se um tímido uso do EPS como tecnologia para a Construção Civil, prevalecendo o uso de materiais tradicionais, esse fato pode estar relacionado com o pouco grau de instrução das propriedades do material, dificuldades de locais disponíveis para compra, custos de logística, acessibilidade de preço, cultu-ra ou cacultu-racterísticas das construções locais, ou até mesmo dúvidas do seu descarte pós-uso.
A Construção Civil é um setor da indústria de produção de bens duráveis que abrange desde o mercado de matérias para obras de edificações, estradas, pontes e viadutos, a serviços de manutenção seguindo técni-cas construtivas já consolidadas, ou até mesmo empregando novas tecnologias desde que atendam as normas técnicas vigentes.
O emprego de novas tecnologias seja na área da Construção Civil ou entre outros setores da economia, além de estarem atinentes as normas técnicas requer a observação do conceito de sustentabilidade, atendendo a três pilares essenciais: qualquer novo produto ou processo utilizado deve ser socialmente justo para atender as necessidades humanas, fornecendo-lhes qualidade, acessibilidade de preço, conforto, bem estar e entre outros benefícios; devem ser ecologicamente corretos, sendo eficiente e compatível com as normativas ambientais de controle, conservação e proteção do meio ambiente natural e artificial, e por fim, o mesmo deve ter viabilidade econômica no tocante a produtividade e comercialização com a garantia do retorno financeiro.
Em seguida, se observado os materiais da Construção Civil utilizados nas obras em geral, percebe-se que os recursos naturais como o minério de areia, cascalho, brita e outros, já transformados, a exemplo do con-creto, tijolos e lajotas, têm presença maciça na construção, e comumente ocorre o seu desperdício e posterior-mente o descarte irregular das sobras. Esses materiais, os quais são consumidos demasiadaposterior-mente, aquecem o setor da atividade de mineração que por sua vez implicam em diversos impactos ambientais negativos e irre-versíveis.
Diante dos avanços tecnológicos e científicos do mundo contemporâneo, estudantes e pesquisadores buscam utilizar novas práticas sustentáveis para atender as necessidades da sociedade sem agredir o meio am-biente. Por isso, o intuito desse artigo é demonstrar, avaliar e apontar o EPS como uma alternativa de baixo custo e ao mesmo tempo rentável à Construção Civil, pois ele proporciona vários benefícios tanto econômi-cos quanto em relação a suas propriedades físico-químicas. Com o grande desenvolvimento industrial e cul-tural, a necessidade de adquirir vias sustentáveis para demandar as necessidades humanas tornaram-se o ápice principal das pesquisas científicas. Como o mercado da Construção Civil é responsável por consumir uma boa parcela dos recursos que a natureza oferece, dá-se uma enorme importância a estudos que visem a reciclagem, reutilização e o uso de novos materiais.
O presente artigo visa a análise das diferentes aplicações e vantagens do Poliestireno Expandido como material para Construção Civil, bem como a observação da ocorrência do seu manejo na obra e seu destino pós-uso. Como também, estuda se com a implementação do EPS há uma redução de custos no orçamento final e em qual tecnologia da obra esse material é aplicado com frequência.
1. POLIESTIRENO EXPANDIDO
1.1 Breve Histórico do Poliestireno Expandido
O EPS tem sua origem em laboratórios, e passou a ser fabricado por volta de 1952 através da BASF, empresa Alemã de produtos químicos. Até então, esse material estava sendo aplicado apenas na confecção de caixas térmicas e embalagens; em atividades escolares e decorativas. Com todo avanço tecnológico atual e a necessidade da substituição de materiais que agravam o meio ambiente por materiais sustentáveis, diversos centros de pesquisa tiveram um maior incentivo em focar suas buscas em alternativas viáveis economicamen-te e ambientalmeneconomicamen-te.
Conforme[2], a respeito dos processos construtivos, “a construção civil passou a fazer uso deste material,
que por sua vez não compromete a segurança da construção, chegando a reduzir em até 20% o custo de funda-ção da obra”. Assim como o EPS proporciona uma redufunda-ção nos custos gerais da obra, ele não afeta a segurança da construção, tornando-o mais vantajoso em comparação aos demais materiais. E a Construção Civil aderiu esse material tendo como uma colaboração para o meio ambiente e benefícios financeiros para as construtoras.
Segundo o autor citado anteriormente, além de não afetar a segurança e qualidade das estruturas, a uti-lização do EPS oferece um enorme retorno financeiro, no qual apresenta que o consumo mundial de EPS cres-ceu ultimamente devido a sua possibilidade de ser aderido à Construção Civil.
As empresas que fabricam o Poliestireno Expandido revelaram em seus meios de comunicação que tive-ram um aumento de mais de 40% de produção nos últimos anos, e evidencia-se que o EPS estar sendo aderido com o intuito de ser aplicado na Construção Civil, dando menos ênfase ao mercado de embalagens e decora-ções. Isso porque até o momento a ênfase maior estava no processo de fabricação de embalagens, mas com a necessidade de materiais sustentáveis e como o EPS se inclui nesse meio, há uma mudança de cenário. 1.2 Sustentabilidade do Poliestireno Expandido
Com a busca de novos materiais sustentáveis, diversas pesquisas nacionais e internacionais apontaram o EPS como o mais novo material a ser implantado na Construção Civil, nos quais atendem as normas pertinentes.
O reaproveitamento de materiais que ainda possuem potencial de aplicabilidade são vistos como as solu-ções mais evidentes para a problemática dos resíduos sólidos como contribuição em direção ao desenvolvi-mento sustentável, e que novos materiais devem ser estudados e inseridos na construção civil em condições ecologicamente sustentáveis (2006, p. 4).[3]
Este material proporciona uma melhora quanto a utilização em larga escala de matérias-primas, pois o uso de recursos naturais passou a ser utilizado em menor quantidade. Cientistas europeus fizeram diversas pes-quisas a respeito da sustentabilidade do EPS, e ficou claro que por ser um material 100% reciclável, deve-se ter um cuidado especial no seu descarte porque o que pode ser prejudicial ao meio ambiente é a maneira como será tratado o EPS pós-uso. E por ser reutilizável e reciclável sugere-se que seja feito um descarte consciente, visando um melhor destino para este material.
Como descrito pela[4], o descarte do EPS pode ser usado como trabalho artesanal, tendo como exemplo a
confecção de peças decorativas. As quais contribuem para o meio ambiente e ainda se tem um produto de enfeite. Por meio da[4], estima-se que houve uma mudança em como se reaproveitar o EPS, ou seja, o fato de ser
um material com base na sustentabilidade e em benefícios técnicos-econômicos faz com que o produto seja destinado em maiores quantidades para a Construção Civil, estreitando cada vez mais o mercado de trabalho artesanal a partir do Poliestireno Expandido.
1.3 Diferentes Aplicações do Poliestireno na Construção Civil
A partir dos estudos realizados e comprovados que tornam o EPS viável financeiramente e sustentavel-mente para a Construção Civil, o objetivo das construtoras foi analisar em quais aplicações este material
pode-1.3.1 Enchimento de Lajes
Em função de suas características peculiares de baixo peso específico, atingindo 13 kg/m³ e resisten-te apesar da sua densidade, chegando a 60 KPa nos maresisten-teriais produzidos de acordo com a[5], classificação PI
(NBR 11752), o EPS apresenta condições muito favoráveis para utilização em enchimento de lajes.
Assim, a utilização do EPS em enchimento de lajes (Figura 1) ocorre com a mistura adequada de cimen-to, areia, água e o próprio EPS, ambas em condições favoráveis para atender as normas. O uso em proporções distintas, oferece uma má qualidade no serviço e apresenta riscos de segurança.
Figura 1. Detalhe de enchimento com placas de EPS em lajes com diferenças de níveis
Fonte: ABRAPEX.
1.3.2 Isolamento Acústico – piso flutuante e painéis divisórios
Com o aumento da demanda de se construir edifícios, o número de problemas que exigem soluções construtivas também acompanham esse crescimento. Um deles é o ruído provocado pelo impacto nos pisos, que se transmite pela laje para o ambiente no andar de baixo ou até em painéis divisórios.
Através de[6] é destacado que:
Quando um som se propaga através de uma parede, seu enfraquecimento aumenta logaritmicamente com o peso da parede, comprovando os princípios da lei de massa, de que quanto maior a massa superficial da parede, maior o isolamento acústico proporcionado. Então, para se ter um bom isolamento, é necessário interromper a transmissão das vibrações, através da criação de uma descontinuidade de meios, e este con-ceito favorece o uso de EPS aplicado entre dois panos de alvenarias ou até entre uma alvenaria e um reves-timento rígido. (2004, p. 14)
As características do EPS, especificamente a capacidade de promover a descontinuidade de vibrações, são de suma importância e essa “qualidade” torna-o capaz de obter mais uma aplicabilidade que é no isolamen-to acústico e térmico, como visisolamen-to na Figura 2. Vale ressaltar que essa aplicação é a que vem sendo mais busca-das pelas empresas e contraentes da Construção Civil.
Figura 2. Piso Flutuante
Fonte: ABRAPEX.
1.3.3 Fundações para Estradas
O número de áreas com solos de baixa capacidade de carga é bastante comum e traz diversos problemas de fundação nas construções, principalmente em estradas e obras de grande porte. Segundo a[1], pelo alto custo
na substituição e compactação de solo ou nas fundações profundas, o mundo em si, está aderindo ao EPS para essa situação, como também em aterros.
Para[7], a caracterização para esta aplicabilidade é que: “os blocos de Poliestireno Expandido oferecem
uma solução para enchimento de baixo peso nos aterros que precisam ser executados sobre solos com baixa capacidade de suporte”.
Essa alternativa é bastante viável economicamente por aderir a novos materiais e por visar um retorno financeiro em poucos anos. A partir do momento em que há um crescimento no setor industrial, as cidades pre-cisam estar preparadas estruturalmente e o número de rotas tanto marítimas tanto terrestres também necessitam desse crescimento, a exemplo desta aplicação, como visto na Figura 3.
Figura 3.
Outra maneira inovadora de utilização do EPS na infraestrutura de estradas é nas cabeceiras de pontes e viadutos, apresentando resultados satisfatórios pelo fato de oferecer benefícios econômicos a respeito do di-mensionamento do projeto e por proporcionar uma maior resistência às fundações.
1.3.3 Fabricação de Concreto Leve
Dentre as demais aplicações, a fabricação de concreto leve a partir do EPS (Figura 4) como agregado é a que mais está sendo utilizado no mercado da Construção Civil. Utiliza-se o EPS com cimento, areia e água, nas devidas proporções. Esses materiais agregados na confecção do concreto, permite que haja um grau de le-veza como também um aumento na resistência mecânica. São determinados que sempre verifique os critérios normativos, principalmente quando se for aplicado em projetos estruturais bem complexos.
Figura 4. Concreto leve
Fonte: ABRAPEX.
1.4 Resíduos Sólidos do Poliestireno Expandido
O descarte inadequado do EPS pode contaminar e até mesmo agredir o meio ambiente, ao considerar que o EPS é um material com difícil grau de biodegração, que o torna prejudicial quando não há uma coleta responsável e correta.
O ser humano, geralmente coloca as suas responsabilidades sobre os outros, e no caso do EPS, muitos deixam os resíduos para que o órgão municipal faça a coleta, o que às vezes é prejudicial devido ao mau des-tino dado por essas entidades. No entanto, há empresas que se responsabilizam para efetuar o melhor descarte possível que um material possa ter, como pode ser visto na Figura 5:
Figura 5. Ciclo de Vida do EPS considerando sua reciclagem
A imagem acima, demonstra o ciclo de vida do EPS, apresentando características do seu processo de re-ciclagem. Como já foi mencionado, sabe-se que há uma enorme importância quanto ao reaproveitamento do EPS, possibilitando uma melhor maneira de se produzir demasiadamente sem afetar o meio ambiente.
2. METODOLOGIA
A base teórica deste artigo tem como apoio alguns livros e sites eletrônicos, tendo como suporte refe-rencial o uso de pensamentos e reflexões fornecidas por pesquisadores da área, a exemplo de Burgos e Alvim. Entre as fontes teóricas consultadas, primordialmente escolheu-se pesquisas da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e da Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), dois grandes centros de pesquisa que foram os pioneiros a investigarem as propriedades do EPS, e diante de estudos efetuados por eles, foram feitas análises sobre as características e possíveis funcionalidades do Poliestireno Expandido, dando enfâse pa-ra um olhar mais crítico na elabopa-ração do tpa-rabalho.
Para este artigo, foram levantados dados qualitativos do uso do EPS por meio de questionários aplica-dos em canteiros de obras públicas e privadas nos munícipios de Aracaju-SE, Estância-SE e Conde-BA, foram escolhidos esses municípios e esses tipos de obras por possibilitarem uma maior diversidade social, cultural e econômica, no qual fica evidente chegar a um resultado mais preciso.
Por fim, os dados das fontes teóricas foram fundamentados aos dados colhidos em campo, corroborando se há uma eficiência em se utilizar o Poliestireno Expandido na Construção Civil e por meios dos resultados discutir sobre a perspectiva de solução e viabilidade da problemática apontada.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com base nas respostas dos questionários aplicados, percebe-se que uma boa parte dos canteiros de obra não utilizam o EPS por não terem instruções de suas aplicabilidades e isso faz com que este material tão susten-tável não seja utilizado como o esperado. E a partir, de uma análise qualitativa, as obras utilizam-se do EPS já num estágio médio para a conclusão, ou seja, na fase inicial de um canteiro não é bem rentável aplicar o EPS, claro que depende do tipo de obra, mas pelo levantamento conclui-se que há uma necessidade e rentabilidade maior em se utilizar do meio pro fim do progresso da obra.
Em aproximadamente 80% das obras visitadas, já tinham utilizado o EPS e possuíam uma perspectiva de desempenho e viabilidade, dentre os setores que mais se utilizam e utilizaram este material foram chumba-metos de passantes na laje, funcionando como uma fôrma para o concreto; junta de dilatação da estrututa; con-trapiso e em ambientes que buscam o isolamento acústico, conforme visto no Gráfico 1.
Gráfico 1. Setores de uso do Poliestireno Expandido
De todas as obras que tinham manuseado ou estavam utilizando o EPS, 90% concluiu que não houve nenhuma dificuldade, isso porque era um material de fácil manuseio, flexível a movimentação e pode ser mol-dado do tamanho desejado; os outros 10% afirmaram que no inicio foram necessárias um investimento maior em qualificações, pois boa parte da equipe não tinha nenhuma ligação direta ou indireta com o material. Para as que ainda não tinham utilzado e nem estavam utilizando, o motivo da dificuldade seria no quesito informa-ção de usabilidade.
Com o uso do EPS a qualidade das estruturas não se mantém a mesma, como sabe-se que ele é um ma-terial de alta resistência mecânica, mas quando aplicado na confecção ou fabricação de algum elemento es-trutural, não há um grande retorno quanto a resistência total, ou seja, os questionários mostraram que há uma preferência em não se utilizar quando aplicado as estruturas, claro que pode variar de projeto para projeto, mas essa foi a única restrição encontrada. E a maior aplicabilidade está em obras de concreto armado, ou seja, a tecnologia em que se aplicam com uma maior frequência o EPS.
Todos os canteiros com experiência inicial ou passada no uso do EPS afirmaram que há uma redução no custo final da obra, ás vezes naquele determinado serviço ou até mesmo na compra do EPS pode haver um au-mento em relaçaõ a outros materiais, porém até o término percebe-se a lucratividade, principalmente em rela-ção a mão de obra, e esse percentual de rentabilidade varia de acordo com o tamanho e o tipo da obra.
O EPS pós-uso é coletado como resíduo e enviado para o seu destino final, geralmente são empresas es-pecializadas que recebem esses materiais e efetuam processos químicos que são capazes de reaproveitar o ma-terial, uma parcela é enviada para a confecção de artesanatos e a melhor parte é lançada para o mercado como forma de reutilizar. Isso permite compreender o cilco de um material sustentável, no qual nada se perde, tudo se transforma.
Desconsiderando as obras que não tinham e nem estavam utilizando o EPS, as outras afirmaram que re-comendariam o uso desse material, principalmente em obras de pequeno e médio prazo, pois faciltaria no pro-cesso de conclusão e benefício econômico. Portanto, os resultados foram satisfatórios no qual fica-se claro a importância de se ter um material como esse sendo utilizado na Construção Civil e que cada vez mais neces-sita-se de alternativas como essas. Então, além das suas variadas aplicações, este material realmente apresenta um teor de desempenho, rentibilidade e sustentabilidade.
CONCLUSÕES
Em síntese, o artigo compreende na satisfação de utilizar o Poliestireno Expandido como um material alternativo e sustentável na composição de diversos materiais aptos a serem inseridos na Construção Civil. E com base nisso, reforçou-se a ideia de estudar e averiguar as principais utilidades desse material, apontando características, normas técnicas, viabilidade econômica, entre outros fatores.
Como também ressalta a condição de estudo de implementação do EPS, a exemplo cita-se os questioná-rios aplicados como meio de obter possíveis soluções ou discussões para os problemas mencionado no presen-te trabalho. E a partir dos resultados, têm-se que chegou-se a um ponto de avanço em relação ao que se tinha anteriormente sobre as pesquisas até então existentes do EPS, ou seja, um passo foi dado, mas claro que é ne-cessário o prosseguimento e a contribuição de novos trabalhos da área para que tenhamos o máximo possível de detalhes e informações sobre as capacidades evolutivas do Poliestireno Expandido.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] ABRAPEX. Associação Brasileira do Poliestireno Expandido. O EPS na Construção Civil: Características do poliestireno expandido para utilização em edificações. São Paulo, set. 2000.
[2] BURGOS, R. Construção civil adere ao uso do isopor. Portal do arquiteto, 2006.
[3] ALVIM, R. C. Compósitos de Cimento Leve Reforçados com Fibras Vegetais. Ilhéus - BA, Universidade Estadual de Santa Cruz, 2006.
[4] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRADE RECICLAGEM. Programa de Reciclagem. Disponível em: <http:// www.abre.org.br/noticias/programa-que-recicla-eps-isopor-amplia-suaabrangencia-e-agora-recicla-toda-a-ca-deia-de-poliestireno/>. Acesso em: Junho/2016.
[5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11752: Materiais celulares de poliestire-no para isolamento térmico na construção civil e em câmaras frigoríficas.
[6] GLEIZE, P. Desempenho de Materiais de Construção Civil I – ECV 4270. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. Notas de aula, 2004.
[7] THOMPSETT, D. J.; WAKER, A.; RADLEY, R. J.; GRIEVESON, B. M. Design and construction of ex-panded polystyrene embankments. Department of Civil Engineering, University of Surrey, Guildford. Cons-truction and Building Materials, v. 9, n. 6, p. 403-411, 1995.
