ICTR 2004 – CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
Costão do Santinho – Florianópolis – Santa Catarina
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PRÓXIMA
ESTABILIZAÇÃO DE RESÍDUOS POR ENCAPSULAÇÃO E SUA UTILIZAÇÃO EM COMPONENTES PARA EDIFICAÇÕES
Patricia Schultz Osny Pellegrino Ferreira
ESTABILIZAÇÃO DE RESÍDUOS POR ENCAPSULAÇÃO E
SUA UTILIZAÇÃO EM COMPONENTES PARA
EDIFICAÇÕES
Patricia Schultz2, Osny Pellegrino Ferreira3
Resumo
Este trabalho apresenta os resultados obtidos por meio de programa experimental, cujo objetivo consistiu da avaliação de compósitos constituídos por resíduos aglomerados por uma resina poliuretana de origem vegetal. Tais compósitos são propostos a constituírem o núcleo de painéis de vedação vertical em configuração sanduíche, produzidos com faces de fibrocimento. Buscou-se produzir os compósitos por meio da utilização de uma técnica sem o requerimento de alto consumo energético, a qual se baseia na encapsulação propiciada pela resina aglomerante, aplicada a três diferentes tipos de resíduos, utilizados separadamente: serragem de couro curtido ao cromo, serragem de madeira e partículas de borracha proveniente do desmanche de pneus inservíveis. A resina poliuretana usada é originária do óleo de mamona e mostrou-se adequada para a aglomeração dos resíduos, ao garantir aos compósitos resultantes capacidade resistente, assim como possibilitou adequada estabilização. Foram avaliadas as propriedades de: Resistência à Compressão, Módulo de Deformação, Condutividade e Difusividade Térmica, Calor Específico, e, no caso dos compósitos produzidos com serragem de couro, Lixiviação e Solubilização, a fim de verificar a estabilização do cromo trivalente presente no resíduo. A incorporação destes resíduos mostrou-se viável para uso em componentes utilizáveis na construção civil, ao apresentar como vantagens relação custo/benefício, apropriadas propriedades termofísicas e mecânicas, e possibilidade de minimização do passivo ambiental relacionado aos resíduos em questão.
Palavras-chave: Estabilização de Resíduos; Resina Poliuretana; Componentes Construtivos.
Introdução
A Indústria da Construção Civil interfere intensamente no meio ambiente e pode-se afirmar que este impacto ocorre em toda a cadeia produtiva. Atualmente, têm-se buscado alternativas para reduzir esse problema por meio de estudos que consideram vários aspectos como: reciclagem, redução de desperdícios e de energia, utilização de materiais provenientes de fontes renováveis, aproveitamento de resíduos e especificação de materiais e componentes que demandem menor consumo energético em sua produção e utilização.
A reciclagem de resíduos na forma de materiais e componentes para a construção civil tem sido uma alternativa bem sucedida em diversos casos, gerando à
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Arquiteta Mestranda do Departamento de Arquitetura e Urbanismo, Escola de Engenharia de São
Carlos, Universidade de São Paulo (EESC-USP), pschultz@sc.usp.br.
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Prof. Dr. do Departamento de Arquitetura e Urbanismo, Escola de Engenharia de São Carlos,
sociedade uma série de benefícios, como a redução do volume de matérias-primas extraídas da natureza, a redução do consumo de energia na produção de materiais e a diminuição na emissão de poluentes.
Cabe ressaltar que, o aproveitamento de resíduos provenientes de diferentes origens pode ser viabilizado desde que alguns condicionantes sejam analisados e equacionados, e apresente vantagens como sustar os danos ambientais decorrentes da disposição inadequada desses materiais na natureza.
Este trabalho apresenta resultados obtidos com compósitos produzidos a partir da aglomeração de resíduos por resina poliuretana vegetal, os quais se destinam à constituição de núcleo de painéis sanduíche com faces de fibrocimento.
A resina poliuretana (PU) utilizada é derivada do óleo de mamona (Ricinus communis – castor oil), recurso natural e renovável a partir do qual é possível sintetizar polióis e pré-polímeros com diferentes características que, quando misturados, dão origem a um poliuretano.
Apresenta vantagens como baixa toxidade, tanto nas fases de manipulação e aplicação, quanto em situações de utilização, o que justifica o interesse em sua utilização na produção de componentes construtivos.
Além disso, possui elevada estabilidade física e química quando sujeita a ambientes ou agentes agressivos, excelente resistência à maioria dos líquidos orgânicos na forma de óleos e fluídos e capacidade de resistir ao impacto e à abrasão.
Os resíduos utilizados são: serragem de couro curtido ao cromo, serragem de madeira e partículas de borracha provenientes do desmanche de pneus inservíveis, cujas particularidades e atuais aplicações na construção civil são descritas a seguir. Neste trabalho, foi realizada caracterização de algumas propriedades dos compósitos como: Resistência à Compressão, Módulo de Deformação, Condutividade Térmica, Difusividade Térmica, Calor Específico. Além disso, no caso do material produzido a partir da serragem de couro curtido ao cromo, foi necessária a realização de ensaios de Lixiviação e Solubilização para avaliar a estabilização do cromo trivalente presente no resíduo.
Serragem de couro curtido ao cromo
A serragem de couro, também chamada de serragem de rebaixadeira, é o material que resulta da operação que visa a uniformização da espessura desejada do couro
(rebaixamento). É classificada como resíduo Classe I – perigoso (NBR 100041,
1987), pois pode ser tóxico e/ou patogênico, portanto, necessita de Aterros de Resíduos Industriais Perigosos - ARIP. A sua classificação como resíduo perigoso se dá em virtude da presença de 3% a 5% de cromo em relação à massa de resíduo em base seca, e apesar de se tratar de cromo trivalente, o que preocupa é a possibilidade de redução do mesmo a cromo hexavalente, substância carcinogênica. Com base em cálculos efetuados a partir da quantidade de peles curtidas e da geração do resíduo por unidade, pode-se afirmar que, foram geradas de 66,3 a 88,4 mil toneladas do resíduo no ano de 2000.
Quanto à sua destinação, a prática mais utilizada é a disposição no solo que consiste do descarte aleatório em aterros sanitários. A disposição dessa serragem representa agressão à natureza, ocupa enormes áreas devido ao seu baixo peso
específico – em torno de 0,16g/cm3, e não representa alternativa apropriada de
descarte deste resíduo, especialmente ao se considerar que o cromo é perigoso para a saúde humana e que os sais de cromo contidos no material podem ser lixiviados e contaminar águas subterrâneas como os lençóis freáticos. No Brasil, apenas 20% dos aterros são controlados, portanto, existem 80% em condições de
promover a contaminação de reservas de água e do solo (GODOLPHIM, THOBER e
FRANCISCO2, 1999).
Por se tratar de um resíduo classificado como perigoso, e dada a importância de sua destinação final, tem-se buscado alternativas para a sua redução, reutilização e reciclagem em nível mundial, entre elas: fabricação de elementos cerâmicos; substituição parcial de agregados em concreto; produção de placas planas com serragem de couro associada à cal, cimento e adesivos naturais ou aglomeradas de fibras de couro para aplicação como material termo-isolante, para preservação de calor, ou ainda absorção de som; produção de couro regenerado; fabricação de contrafortes, palmilhas internas para calçados, encadernação, produtos de couro de baixo custo e bolsas de baixa qualidade; separação e recuperação de cromo e proteína; utilização como carga em compostos poliméricos e elastoméricos e
incineração (BRANDINI, ALENCAR e TEIXEIRA3, 1998; KELLER et al.4, 1998;
DEPARTAMENT OF INDUSTRIAL WORKS OF THAILAND5, 1997; GUTERRES6,
1996).
Serragem de madeira
Nolasco7 (2000) expõe dados de que, no Brasil, o aproveitamento médio do volume
de toras processadas é de 50% devido à ineficiência da indústria da madeira serrada. Segundo a autora, a quantidade de resíduos de madeira não é exatamente conhecida, entretanto, a partir dos dados supracitados pode-se estimar que 50% da madeira em tora que é processada acabam descartados no final do processo produtivo.
O destino mais comum é a queima a céu aberto ou a disposição sobre o solo ou em cursos d’água, todos com efeitos negativos ao meio ambiente, especialmente o último que promove o assoreamento de rios e riachos.
Em países desenvolvidos, estes resíduos são utilizados na produção de celulose, painéis aglomerados, geração de energia, entre outros. No Brasil, quando esses resíduos são utilizados, as finalidades principais são a queima em fornalhas, constituição de cama de frango e forração de estábulos, entre outras formas esporádicas e de pequeno consumo.
Partículas de borracha proveniente do desmanche de pneus inservíveis
A ausência de dados sobre o destino de pneus inservíveis no Brasil não permite determinar com certeza o passivo ambiental, mesmo assim, a quantidade estimada de pneus abandonados pelo país, segundo a Associação Nacional das Indústrias de
Pneumáticos (ANIP), é de 100 milhões de unidades (RODRIGUES e WIEBECK8,
2003). Estima-se que são descartados mais de 35 milhões de pneus anualmente (KAMIMURA9, 2003).
Já existem empresas nacionais atuando no processo de reciclagem de pneus, cujo processo de separação dos materiais constituintes baseia-se na trituração sucessiva até que se obtenha pó e partículas de borracha em diferentes níveis granulométricos. O aço é retirado do processo através de eletro-imã e os tecidos sintéticos ficam depositados em peneiras.
O pó e/ou as partículas de borracha de pneus tornaram-se objeto de estudo de diversas pesquisas, em vários países. Este material tem sido utilizado na substituição de parte dos agregados em argamassas e concretos; em misturas asfálticas e betuminosas; em revestimentos de quadras e pistas de esportes; na fabricação de tapetes automotivos, adesivos e compósitos poliméricos; como material de enchimento leve, isolante térmico e acústico. Outra destinação para pneus inservíveis tem sido a incineração, resultando em combustível alternativo em indústrias cimenteiras. Pneus inservíveis inteiros têm sido utilizados em obras de
contenção, como recifes artificiais, no controle da erosão e em equipamentos para
parques infantis (BENAZZOUK et al.10, 2003; BERTOLLO11, 2002, KAMIMURA9,
2003; MENEGUINI12, 2003; RODRIGUES e WIEBECK8, 2003; SOUZA et al.13,
2003).
Materiais e métodos
Resina PU: A formulação utilizada consistiu de um pré-polímero (isocianato), um poliol comum e um poliol expansivo. A proporção de cada constituinte é a mesma para todos os compósitos sendo uma parte de pré-polímero para três de poliol, em massa. Do total de poliol 10% são do expansivo e os 90% restantes do comum. Já a porcentagem de resina utilizada em cada compósito varia em função do tipo de resíduo utilizado e do poder umectante da resina em relação a cada tipo de resíduo. A reação de polimerização ocorre pela mistura a frio dos polióis (a base de mamona) com o pré-polímero.
A serragem de madeira utilizada foi processada a fim de reduzir interferências oriundas do tamanho das partículas e do tipo de madeira. Assim, a serragem ao ser recebida foi triturada em equipamento provido de peneiras removíveis, o que tornou possível a escolha e manutenção de um nível granulométrico relativamente homogêneo. Foi definida a curva granulométrica do resíduo e, a título de comparação, a mesma foi situada dentro dos limites granulométricos utilizados para
areia, estabelecidos pela NBR 721714, apresentando-se na Zona 4, correspondente
à areia grossa.
Além do processo de tritura da serragem de madeira, tanto esta como a serragem de couro foram tratadas com solução aquosa de látex a 10%, a fim de reduzir a capacidade de absorção de líquidos das mesmas, podendo-se utilizar quantidade racionalizada de resina em relação ao resíduo, durante a produção dos compósitos. Para tanto, foi utilizado Látex Estireno-Butadieno, tipo RHOXIMAT SB-112, produzido pela Rhodia Brasil Ltda., com teor de sólidos de 50% em emulsão.
A serragem de couro utilizada é do tipo fina e foi adquirida em curtume. Esta foi passada em peneira com abertura de 4,8mm e a parcela retida foi descartada. Foi definida a curva granulométrica do resíduo, a qual está situada dentro dos limites granulométricos da Zona 4, correspondente à areia grossa (NBR 721714, 1987). As partículas de borracha utilizadas foram adquiridas junto à empresa Midas Elastômeros e apresentam-se em quatro diferentes níveis granulométricos intitulados P5, P10, P20 e P30, da maior partícula à menor em ordem decrescente. Foi definida uma curva granulométrica otimizada, cujas proporções de cada tipo de partícula são: P5 – 11%; P10 – 15,5%; P20 - 54% e P30 – 19,5%. Esta curva está situada dentro dos limites granulométricos da Zona 3, correspondente à areia média (NBR 721714, 1987).
Corpos-de-prova
Para os ensaios de Propriedades Térmicas, foram moldados corpos-de-prova prismáticos cujas dimensões eram as especificadas pela norma utilizada, DIN 51046
Parte II15 (110mm x 230mm x 65mm).
Para os ensaios de Resistência à Compressão, Lixiviação e Solubilização foram moldados corpos-de-prova cilíndricos (25mm x 50mm), cujas dimensões atendiam tanto às especificações da ASTM C 69516 utilizada no primeiro ensaio citado, quanto se mostraram adequadas à realização dos outros dois ensaios.
O processo utilizado consistiu da mistura do resíduo com a resina poliuretana, seguindo-se a prensagem e a polimerização, possibilitando a estabilidade do composto final.
A quantidade de resina utilizada nos compósitos corresponde ao teor mínimo necessário para aglomeração do resíduo em função do tipo de prensagem procedida, à frio. Na Tabela 01 é apresentada a porcentagem de resina em relação ao tipo de resíduo utilizado na produção dos compósitos.
Tabela 01 – Porcentagem de resina em relação à massa de resíduo.
Resíduo Resina
Serragem de madeira 30%
Serragem de couro 30%
Partículas de borracha de pneu 15%
No caso dos corpos-de-prova cilíndricos moldados para os ensaios de Resistência à Compressão, Módulo de Deformação, Lixiviação e Solubilização, para cada tipo de resíduo foram produzidos compósitos em três diferentes densidades. A denominação dada a cada compósito é baseada no tipo de resíduo e na densidade, como é apresentado na Tabela 02.
Tabela 02 – Nomenclatura das amostras produzidas em função de suas densidades.
Resíduo Couro Madeira Borracha
Nome C D-01 C D-02 C D-03 M D-01 M D-02 M D-03 B D-01 B D-02 B D-03 Densidade (g/cm3) 0,77 0,66 0,54 0,76 0,67 0,54 1,04 0,84 0,64
Ensaios
Os ensaios para caracterização das Propriedades Térmicas dos compósitos foram realizados no Laboratório de Propriedades Térmicas do Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Carlos (DEMa-UFSCar), e foram seguidas as prescrições da norma DIN 51046, Parte II15.
Foram obtidos resultados referentes a: Condutividade Térmica, Difusividade Térmica e Calor Específico dos materiais, por meio do Método do fio quente paralelo
(SANTOS17, 1989), que permite a determinação das três propriedades
simultaneamente.
O ensaio para determinação da Resistência à Compressão e Módulo de
Deformação foi realizado segundo a norma ASTM C 69516. Por meio dos valores
obtidos durante o ensaio de Resistência à Compressão foi possível construir os gráficos de tensão e deformação dos compósitos e calcular o Módulo de Deformação dos mesmos.
Os ensaios de Lixiviação e Solubilização foram realizados em consonância com as normas NBR 1000518 e NBR 1000619 respectivamente.
Apenas os compósitos produzidos com serragem de couro curtido ao cromo foram analisados e o parâmetro verificado foi o de concentração de Cromo total. Para cada ensaio foi utilizada uma amostra do resíduo como é adquirido junto ao curtume,
denominada Bruta, uma amostra após tratamento com solução aquosa de látex, intitulada de Tratada, corpos-de-prova produzidos com as três diferentes densidades estudadas, e por fim corpos-de-prova impregnados com a resina PU na formulação utilizada para colar os núcleos às faces de fibrocimento. Dessa forma foi possível estabelecer um parâmetro de eficiência quanto à encapsulação do resíduo.
Resultados
Propriedades térmicas:
Os resultados obtidos evidenciam a influência que a densidade do material exerce na propriedade de Condutividade Térmica, fato que não se verifica para as propriedades de Difusividade Térmica e calor Específico (Tabela 03).
Tabela 03 - Resultados obtidos com os ensaios de Propriedades Térmicas.
Amostra ρ (Kg/m3) λ (W/mK) c (J/KgK) α (m2/s)
Madeira 620,00 0,15 1.475,99 1,64 E-07
Borracha 745,00 0,15 1.613,90 1,27 E-07
Couro 790,00 0,17 1.330,84 1,59 E-07
ρ – Densidade; λ – Condutividade térmica; c – Calor específico; α – Difusividade térmica. Resistência à Compressão e Módulo de Deformação:
Foi encontrada dificuldade para definir-se os valores de Resistência à Compressão e Módulo de Deformação dos materiais analisados. Isto decorre do fato de serem materiais com alta capacidade de deformação e por nem sempre apresentarem ruptura nítida. Mesmo nas curvas tensão/deformação em que há uma queda brusca do carregamento que poderia ser considerada como a ruptura do material, verificou-se que este já havia perdido a integridade de forma e atingido o colapso.
Assim, os valores de Resistência à Compressão apresentados neste trabalho (Figura 01) estão relacionados a uma quantidade de deformação específica para cada compósito. Este valor considerado refere-se ao ponto até o qual todos os corpos-de-prova mantiveram um mesmo comportamento e apresentaram integridade de forma, e a partir do qual há uma mudança nas características das curvas tensão/deformação dos corpos-de-prova (Tabela 04).
Do mesmo modo, o valor de Módulo de Deformação de cada amostra (Figura 02) foi calculado em função das características das curvas tensão/deformação e em conformidade com as especificações da norma ASTM C 695.
Tabela 04 – Porcentagem de deformação em que foram considerados os valores de Resistência à Compressão dos compósitos.
Amostra % deformação Amostra % deformação Amostra % deformação Couro D-01 45 Madeira D-01 20 Borracha D-01 22 Couro D-02 50 Madeira D-02 25 Borracha D-02 15 Couro D-03 60 Madeira D-03 45 Borracha D-03 12
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 10,9 8,22 1,22 8,79 6,29 0,42 7,09 4,62 0,12 0 2 4 6 8 10 12
COURO MADEIRA BORRACHA
TE N SÃ O (M Pa ) D-01 D-02 D-03 MÓDULO DE DEFORMAÇÃO 20,02 80,31 5,64 12,38 44,3 2,96 8,14 14,99 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
COURO MADEIRA BORRACHA
TE N SÃ O (M Pa ) D-01 D-02 D-03
Figura 01 e 02 - Resultados de Resistência à Compressão e Módulo de Deformação dos compósitos de Couro, Madeira e Borracha.
Pode-se observar o comportamento dos compósitos analisados nas curvas tensão/deformação apresentadas nas Figuras 03 a 05 para as amostras de Couro, 06 a 08 para as amostras de Madeira e 09 a 11 para as amostras de Borracha.
TENSÃO/DEFORMAÇÃO COURO D-01 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa ) TENSÃO/DEFORMAÇÃO COURO D-02 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (MPa ) TENSÃO/DEFORMAÇÃO COURO D-03 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 DEFORMAÇÃO TE NS ÃO ( M Pa )
Figuras 03 a 05 – Curvas Tensão/Deformação dos compósitos de Couro.
TENSÃO/DEFORMAÇÃO MADEIRA D-01 0 2 4 6 8 10 12 14 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa ) TENSÃO/DEFORMAÇÃO MADIERA D-02 0 2 4 6 8 10 12 14 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa ) TENSÃO/DEFORMAÇÃO MADEIRA D-03 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa )
Figuras 06 a 08 – Curvas Tensão/Deformação dos compósitos de Madeira.
TENSÃO/DEFORMAÇÃO BORRACHA D-01 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa ) TENSÃO/DEFORMAÇÃO BORRACHA D-02 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa ) TENSÃO/DEFORMAÇÃO BORRACHA D-03 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 DEFORMAÇÃO TE N SÃ O (M Pa )
Figuras 09 a 11 – Curvas Tensão/Deformação dos compósitos de Borracha.
Lixiviação e Solubilização:
Pode-se observar a partir da análise das Figuras 12 e 13 que, o tratamento da serragem de couro dita Bruta com látex contribuiu positivamente para o decréscimo da concentração de Cr Total nos extratos do lixiviado e solubilizado. Ao passo que a serragem é aglomerada pela resina PU, as referidas concentrações decrescem
ainda mais, ficando inclusive as amostras Couro D-02 e Couro D-03 dentro dos limites estabelecidos pela NBR 10005 para lixiviação.
Ressalta-se que, o fato de algumas amostras não apresentarem valores de concentração de Cr total dentro dos limites impostos pelas NBR 10005 e NBR 10006 não invalida o uso do resíduo na pesquisa, uma vez que, o núcleo não deverá sofrer ação direta de intemperismo, pois se encontra protegido pelas faces de fibrocimento. Ademais, durante o processo de colagem das faces ao núcleo, é utilizada resina PU de mamona, sem agente expansivo, a qual é passada por toda a superfície, inclusive nas bordas do núcleo, a fim de se evitar a penetração de umidade e conseqüente variação volumétrica do mesmo, o que poderia causar descolamento das faces.
Portanto, foram ensaiados corpos-de-prova impregnados com a referida resina na forma de cola, os quais não apresentaram Cr Total nos extratos de lixiviado e solubilizado, devido à ação impermeabilizante da mesma.
ENSAIO DE LIXIVIAÇÃO 44 40 7 2 3 0 0 0 5 0 10 20 30 40 50 Bruta Tratada D-01 D-02 D-03 D-01-RES D-02-RES D-03-RES Lim NBR 10005 C r t ot al ( m g/ l) ENSAIO DE SOLUBILIZAÇÃO 274 57 12 18 18 0 0 0 0,05 0 50 100 150 200 250 300 350 Bruta Tratada D-01 D-02 D-03 D-01-RES D-02-RES D-03-RES Lim NBR 10006 C r to ta l ( m g/ l)
Figuras 12 e 13 - Resultados de Lixiviação e Solubilização dos compósitos de Couro.
Discussão
Os materiais analisados tiveram valores parecidos de Condutividade Térmica e apresentam comportamento isolante suficiente para exercer a função a que se destinam, ou seja, núcleo de painéis sanduíche. Os valores obtidos estão dentro do limite estabelecidos para materiais de construção, cujos valores correspondentes à condutividade térmica situam-se entre 0,02 e 2,00 W/mK.
Os compósitos à base de serragem de couro obtiveram os melhores resultados de Resistência à Compressão, e os compósitos à base de serragem de madeira obtiveram os valores mais altos da propriedade de Módulo de Deformação.
Em geral, os compósitos apresentaram bons resultados referentes à resistência à compressão, já que o núcleo precisa ter apenas rigidez suficiente para resistir aos esforços de cisalhamento, evitando que uma face escorregue em relação à outra. Além disso, os compostos à base de serragem de couro e serragem de madeira possuem resistência à compressão superior a 2,5 MPa, valor a partir do qual os blocos de vedação para alvenaria são considerados portantes.
Quanto à Lixiviação e Solubilização, tendo em vista que o núcleo estará protegido do intemperismo e apresentará camada impermeável em sua superfície, não há restrições para o uso do compósito de serragem de couro para esta finalidade.
Conclusão
Os resultados das propriedades térmicas avaliadas demonstram adequado comportamento termo-isolante dos compósitos analisados, qualificando-os a exercerem a função de núcleo de painéis sanduíche.
A resina poliuretana à base de óleo vegetal mostrou-se adequada para a aglomeração dos diferentes tipos de resíduos, ao garantir capacidade resistente aos compósitos resultantes, especialmente aos produzidos com serragem de madeira e serragem de couro.
Os resultados apresentados indicam que a inclusão dos resíduos nos componentes não compromete seu desempenho, ao contrário, pode implementar algumas propriedades físicas e/ou mecânicas, o que torna promissor o seu uso como carga para os referidos compósitos.
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP pelo apoio financeiro. Também são feitos agradecimentos à Rhodia Brasil pela doação do látex e à Construquil Polímeros Indústria e Comércio pela doação da resina PU.
Referências bibliográficas
[1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10004: Resíduos sólidos – Classificação. Rio de Janeiro, 1987.
[2] GODOLPHIM, R. R.; THOBER, C. W. A.; FRANCISCO, E. M. Evaluation of the NO and SO2 emissions in a fixed bed incinerator for “wet-blue” leather shavings. In: ENPROMER’99 – CONGRESSO DE ENGENHARIA DE PROCESSOS DO MERCOSUL, 2., 1999, Florianópolis/Santa Catarina, 1999.
[3] BRANDINI, J. P.; ALENCAR, L. F. B.; TEIXEIRA, R. C. Estudo preliminar sobre a utilização da serragem de couro ao cromo na fabricação de tijolos refratários. Revista do COURO. n.126, p.46-50, mar./abr., 1998.
[4] KELLER, W. et al. O cromo nos resíduos sólidos de curtumes – imobilização em materiais cerâmicos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 19., 1998, Foz do Iguaçu. Anais... Foz do Iguaçu:ABES, 1998.
[5] DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG e.V. DIN 51046: Parte II. Ensaio de materiais primários e produtos cerâmicos. Determinação da condutividade térmica até 1600oC pelo método do fio quente. Condutividade térmica ≤25 W.K-1m-1. Método em paralelo. 1978.
[6] GUTTERRES, M. Alternativas para destinação do resíduo do rebaixamento do couro Wet-blue. Revista do COURO. n.113, p.49-54, maio 1996.
[7] NOLASCO, A. M. Resíduos da colheita e beneficiamento da Caixeta – Tabebuia cassinoides (Lam.) DC.: Caracterização e perspectivas. 171p. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. 2000. [8] RODRIGUES, A. A.; WIEBECK, H. Fratura de pastas vinílicas incorporadas com pó de pneu proveniente de refugo industrial. In: FÓRUM DAS UNIVERSIDADES PÚBLICAS PAULISTAS - CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS, 1., 2003, São Pedro – SP. Anais... São Pedro: ICTR. 1 CD-ROM.
[9] KAMIMURA, E.; ROCHA, J. C. Potencial de utilização dos resíduos de borracha de pneus pela Indústria da Construção Civil. In: SEMINÁRIO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 6., 2003, São Paulo. Anais... São Paulo: IBRACON. 1 CD-ROM.
[10] BENAZZOUK, A.; et al. Effect of rubber aggregates on the physic-mechanical behavior of cement–rubber composites - influence of the alveolar texture of rubber aggregates. Cement & Concrete Composites, v.25, p.711–720, 2003.
[11] BERTOLLO, S. A. M. Avaliação laboratorial de misturas asfálticas densas modificadas com borracha reciclada de pneus. 198p. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. 2002. [12] MENEGUINI, E. C. A.; GIUSEPPONI, S. C.; PAULON, V. A. Comportamento de argamassas com o emprego de pó de borracha. In: SEMINÁRIO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 6., 2003, São Paulo. Anais... São Paulo: IBARCON. 1 CD-ROM.
[13] SOUZA, F. C. T.; et al. Estudo da utilização de pneu na produção de argamassa modificada com látex e meio ambiente. In: FÓRUM DAS UNIVERSIDADES PÚBLICAS PAULISTAS - CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS, 1., 2003, São Pedro – SP. Anais... São Pedro: ICTR. 1 CD-ROM.
[14] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7217: Agregado: Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 1987.
[15] DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG E.V. - DIN 51046 Parte II Ensaio de materiais primários e produtos cerâmicos. Determinação da condutividade térmica até 1600oC pelo método do fio quente. Condutividade térmica ≤25 W.K-1m-1. Método em paralelo, 1978.
[16] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS – ASTM C 695: Standard test method for compressive properties of rigid plastics. Philadelphia, 1996. [17] SANTOS, W. N. Contribuição ao estudo da condutividade térmica do material cerâmico concreto refratário utilizando a técnica de fio quente com ajuste por regressão não linear. São Paulo, 1988. Tese (doutorado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – Autarquia associada à Universidade de São Paulo, 1988. [18] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10005: Lixiviação de resíduos sólidos. Rio de Janeiro, 1987.
[19] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10006: Solubilização de resíduos sólidos. Rio de Janeiro, 1987.
Abstract
A summary of the results of an experimental program, which objective was to investigate the mechanical and physical behavior of composite materials constituted of residues agglomerated by polyurethane resin of castor oil origin, is presented. These composites are suggested to constitute sandwich panels core. One of the objectives of this work was to produce the composites using a technique without high energy consumption so that the process consisted on mixing the residues, separately, with the polyurethane resin, followed by the pressing and the polymerization. The residues were: wood sawdust and chips, leather shavings tanned with chrome and rubber particles deriving from useless tires. Based on the appraised results, the composites evaluated are shown to be promising since they have presented adequate performance, therefore they have resistant capacity, insulating behavior and the residues are stable on the composites. Compressive Strength, Module of Elasticity, Thermal Conductivity and Diffusivity, Specific Heat, and in the case of leather shavings composites Leaching and Solubility were monitored. Overall, the results of the study suggest that the application of these composites as a core material holds high potential and warrants further attention. Key words: Residues Stabilization; Polyurethane Resin; Building Components.
