Sheila Vieira, PhD

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Materiais de construção ecologicamente corretos

Resumo

Aqui está uma lista e a descrição de alguns materiais de construção ecologicamente corretos com aplicação na engenharia civil.

Homem construindo uma parede de tijolos e cimento

Fibrocimento

Fibrocimentos convencionais são compostos por uma mistura de cimento e fibras de amianto; esses compósitos são materiais fortes, baratos, resistentes ao fogo, leves e duráveis, os quais são usados principalmente em telhados e revestimentos. No entanto, existem riscos para a saúde associados ao uso do amianto, o que levou à sua proibição em vários países. Desde então, surgiram alternativas viáveis de substituição – polpa de fibras longas (Pinus) e/ou fibras de polímeros (PP, PVA) –, embora elas não fossem capazes de cobrir toda a gama de aplicação de amianto.

Apesar de essas novas tecnologias serem uma solução inteligente, elas são caras e envolvem alto consumo de energia, dificultando o uso pelos países em desenvolvimento, como o Brasil. Portanto, pesquisadores brasileiros tiveram que pensar em outras opções para substituir o amianto. Nesse contexto, o uso de fibras de polpa de eucalipto, em vez de fibras de Pinus, surge como uma ótima alternativa, já que o Brasil é um grande produtor de polpas celulósicas de eucalipto.

Assim, o professor Gustavo Tonoli, da Universidade Federal de Lavras (UFLA), juntamente com os professores Francisco Rocco Lahr e Holmer Savastano, da Universidade de São Paulo (USP), estudaram o uso de fibras de eucalipto em produtos de cimento e destacaram que essas fibras, além de biodegradáveis e renováveis, também resultam em uma produção mais competitiva e sustentável de fibrocimento em comparação com as fibras de Pinus, e requerem menos energia na refinação de celulose (13, 14).

Além disso, depois de submetidas a tratamento de superfície com agentes hidrofílicos, essas fibras melhoram significativamente a durabilidade do produto final. Como as fibras curtas de eucalipto têm um maior número de filamentos por volume (20 milhões/g de polpa) em comparação com as longas fibras de pinus (5 milhões/g de polpa), elas podem interromper o desenvolvimento de microfissuras e aumentar a resistência à flexão dos compósitos.

O trabalho feito pelos professores Tonoli, Lahr e Savastano tem sido referenciado por pesquisadores de vários países, incluindo Espanha, França, Índia, Áustria e Argentina. Este grupo também publicou um estudo com professores espanhóis (15).

Danillo Wisky Silva, sob orientação dos professores Lourival Marin Mendes e Rafael Farinassi Mendes, estudou as propriedades físicas e mecânicas de fibrocimentos reforçados por fibras de eucalipto e o efeito do tratamento térmico das fibras sobre estas propriedades (12).

Telhados

O grupo de pesquisa liderado pelo professor João de Almeida Melo Filho da Universidade Federal do Amazonas (UFAM) está desenvolvendo um telhado feito de fibras de juta e resíduos de cerâmica, que é uma alternativa mais barata e mais resistente do que telhados feitos com telhas convencionais (10, 16).

As telhas alternativas são feitas por camadas alternadas de argamassa (metacaulinita, areia, água e cimento) e camadas de fibra de juta. Os pesquisadores testaram telhas de 10 mm de espessura (10); no entanto, a espessura ideal da telha ainda não havia sido determinada. Testes mostram que ela pode resistir a até 10 toneladas e os estudos continuam, visando a industrialização do produto. Esta telha não convencional é uma boa opção para locais onde tempestades de granizo são comuns.

O professor João de Almeida Melo Filho orientou Mesaque Silva de Oliveira em sua tese de mestrado sobre o uso de fibras de juta e malva para produzir telhas. Os resultados foram promissores (8).

O professor Lourival Marin Mendes da Universidade Federal de Lavras (UFLA) orientou a tese de mestrado de Danillo Wisky Silva sobre o uso de fibras de eucalipto para a produção de telhas. Estas, além de serem ecologicamente corretas, utilizam somente 30% a 40% de água na mistura com o cimento, enquanto que a telha convencional necessita de até 80% de água (4).

Telhas ecologicamente corretas usando cascas de coco têm sido o tema de estudos na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) pelo grupo de pesquisa de Alessandra Magrini e Roberto Schaeffer, os quais orientaram a tese de doutorado de Paulo Passos (9). Os pesquisadores fizeram telhas com fibras de coco misturadas com polpa de papel reciclado para produzir compósitos, que depois foram impermeabilizados com cimento asfáltico. Essa pesquisa também teve um caráter social, onde os autores sugeriram que a lista de materiais recicláveis coletados por catadores deveria também incluir cascas de coco como forma de integrar a comunidade e as empresas fabricantes dos produtos desenvolvidos.

Tijolos

O grupo do pesquisador Adeildo Cabral da Silva do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) utilizou fibras de coco incorporadas em tijolos de adobe (11).

Painéis

Os pesquisadores Alcides Lopes Leão, Humberto Fabrizzi de Figueiredo Pupo, Matheus Ferreira e Bibin Mathew Cherian da Universidade Estadual Paulista (UNESP) estudaram as propriedades de painéis compósitos feitos de termoplásticos provenientes de resíduo industrial reforçados com resíduos da palmeira pêssego (cascas e bainhas), sendo que bons resultados foram obtidos para amostras com 30% e 40% de resíduo de palmeira de pêssego (6).

Prismas e paredes pequenas

A pesquisadora Indara Izquierdo, sob orientação do professor Marcio Antonio Ramalho da Universidade de São Paulo (USP) estudou a incorporação de fibras de sisal em alvenaria estrutural para uso em prismas e paredes pequenas (5). A resistência à compressão das paredes pequenas feitas com novos materiais foi semelhante ou superior à das paredes feitas de concreto convencional. Os blocos feitos de concreto com fibras de sisal também se mostraram mais dúcteis do que os materiais convencionais, os quais apresentaram ruptura abrupta, enquanto que os reforçados com as fibras apresentaram ruptura dúctil e capacidade de resistir a maiores danos após a fissuração.

Revestimentos Internos

A casca de milho geralmente é descartada, mas pode ser misturada a sacolas ou copos plásticos para fazer produtos recicláveis mais leves para serem usados como revestimentos internos ou placas que não exijam alta resistência mecânica (7). Esta estratégia fornece novos produtos com maior resistência mecânica, ao mesmo tempo em que se recicla tanto o material plástico quanto a casca de milho. Este tem sido o foco de estudos realizados na Universidade Regional Integrada do Alto Paraguai e das Missões (URI) pelo grupo de pesquisa de Patrícia Siqueira Alves (7).

Diferentes concentrações de fibras de pseudocaule da bananeira foram incorporadas em painéis de revestimento para absorção acústica no estudo de Carlos Demarchi, cuja tese de mestrado foi orientada pelo professor Gilson Morales da Universidade Estadual de Londrina (UEL) (3). Os resultados do teste do tubo de impedância mostraram que as placas tiveram excelente desempenho.

Outros estudos, como o do grupo de pesquisa do professor Julio Cesar Moreira (Universidade do Vale da Paraiba; UNIVAP), focaram nas propriedades mecânicas de fibras tratadas de bananeira para produzir compósitos de gesso para uso na construção civil (1).

Um estudo realizado por Paulo Soares Cunha e orientado pelos professores Uilame Umbelino Gomes e Rasiah Ladchumananandasivam da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) envolveu a utilização de compósitos de gesso e fibra de coco para revestimentos de parede, tetos e vedações internas, com o intuito de reduzir o resíduo de gesso (2). Pesquisadores daquela universidade testaram compósitos de 500 x 500 x 24 mm onde as camadas externas eram feitas de gesso e a camada interna era feita de fibra de coco seca. Os testes incluíram a análise de propriedades físicas, mecânicas, térmicas e acústicas. Os resultados mostraram que houve um ganho significativo em relação ao desempenho térmico e acústico; no entanto, as propriedades mecânicas, ou seja, as resistências à compressão e à flexão, foram menores do que aquelas com somente o gesso. A vantagem em se adicionar fibras de coco foi que elas impediram a quebra abrupta do compósito.

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