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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

FACULDADE DE ENGENHARIA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA FORMA DA PARTICULA DE BORRACHA DE PNEU

NO MÓDULO DE ELASTICIDADE DE ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO

RAPHAEL MARTINS DO VALLE

JUIZ DE FORA

FACULDADE DE ENGENHARIA DA UFJF

2013

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARAIA CIVIL




JUIZ DE FORA

2013




Trabalho Final de Curso apresentado ao

Colegiado do Curso de Engenharia Civil da

Universidade Federal de Juiz de Fora, como

requisito parcial à obtenção do título de

Engenheiro Civil.

Área de Conhecimento: Construção Civil

Orientador: Pedro Kopschitz Xavier Bastos

Faculdade de Engenharia da UFJF

Juiz de Fora

2013




Trabalho Final de Curso submetido à banca examinadora constituída de acordo com

o Artigo 9o do Capítulo IV das Normas de Trabalho Final de Curso estabelecidas

pelo Colegiado do Curso de Engenharia Civil, como parte dos requisitos necessários

para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Aprovado em: 31/08/2013.

Por:

_____________________________________

Professor Pedro Kopschitz Xavier Bastos

_____________________________________

Professor Fabiano Cesar Tosetti Leal

_____________________________________

Professor Afonso Celso de Castro Lemonge

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por tudo que conquistei nesta caminhada

com muito esforço e dedicação. A minha mãe, pela dedicação e amor incondicional,

responsáveis pela minha formação como pessoa, sempre me inspirando a me

superar a cada dia. A meu pai, que me ensinou através de exemplos valores como

ética, honestidade, autoconfiança e determinação. Aos meus irmãos, agradeço pelo

companheirismo e cumplicidade, sempre dispostos a ajudar. Ao técnico de

laboratório Hugo José Benzoini e a aluna Bruna Moreira Beire pela ajuda na

realização dos ensaios, ao professor Pedro Kopschitz, pelas orientações,

ensinamentos e conselhos que contribuíram para minha formação acadêmica. Aos

meus amigos, agradeço pelos momentos vividos nesses 5 anos de muita luta e

estudo, hoje tenho a felicidade de considerá-los uma segunda família, que sempre

estará presente em meu coração. Agradeço ainda à Pedra Sul Mineração Ltda, que

forneceu materiais e cedeu seu laboratório para realização dos ensaios.

.

RESUMO

Os pneus inservíveis causam grande impacto no meio ambiente quando

descartados inadequadamente. Existem diferentes formas de reuso e reciclagem

deste material na engenharia civil, a principal delas em pavimentação, como

componente do concreto asfáltico. Na área da construção civil, já existem estudos

para uso do pó de pneu triturado na aplicação de concretos e argamassas. O

presente trabalho pretende estudar a influência do formato das partículas de

borracha desses pneus inservíveis (fibra ou arredondadas em pó) nas

características mecânicas da argamassa de revestimento.

Palavras chave: pó de pneu, fibra de pneu, borracha, recauchutagem, argamassa.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 10

2. OBJETIVOS ...................................................................................................... 13

3. A INDÚSTRIA DE PNEUS E OS RESÍDUOS .................................................... 14

4. METODOLOGIA ................................................................................................ 17

4.1 - Materiais ..................................................................................................................................................17

4.2 - Argamassa ................................................................................................................................................20

4.3 - Preparação dos corpos de prova ..............................................................................................................22

4.4 - Ensaio de Flexão e Módulo de Elasticidade à Flexão ................................................................................23

4.5 - Ensaio de Compressão Axial .....................................................................................................................26

4.6 - Módulo de elasticidade dinâmico .............................................................................................................29

5. PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL ................................................................ 32

6. RESULTADOS E ANÁLISE .............................................................................. 34

6.1 - Tabelas .....................................................................................................................................................35

6.2 - Gráficos.....................................................................................................................................................44

7. CONCLUSÃO ................................................................................................... 58

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 59

9. ANEXOS ........................................................................................................... 62

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Composição de Pneus Radiais para Automóveis ...................................... 14

Figura 2 - Composição de um pneu radial ................................................................ 15

Figura 3 - Processo de recauchutagem de um pneu ................................................ 16

Figura 4 - Variações das formas das partículas de pneus estudas no trabalho. ....... 18

Figura 5 - Granulometria da areia de britagem ......................................................... 18

Figura 6 - Granulometria do pó de borracha ............................................................ 18

Figura 7 - Granulometria da fibra média de borracha ............................................... 19

Figura 8 - Granulometria da fibra grande de borracha.............................................. 19

Figura 9 - Moldagem de corpos-de-prova de argamassas de dimensões 4x4x16 (cm)

......................................................................................................................... 22

Figura 10 - Ensaio de flexão .................................................................................... 23

Figura 11 - Ensaio de flexão no corpo de prova 4x4x16 cm em equipamento com

controle de deslocamento ................................................................................. 24







Figura 15 - Ensaio de Compressão em argamassas ................................................ 27




Figura 19 - Corpo de prova após a ruptura do ensaio de compressão ..................... 29

Figura 20 - Aparelho de emissão de ondas ultrassônicas realizando ensaio no corpo

de prova de geometria 2x4x16 cm .................................................................... 30





Figura 23 - Relação entre a Resistência à Tração na Flexão e a geometria do corpo

de prova fixando o percentual de substituição e o formato da partícula. ........... 44

Figura 24 - Relação entre a Resistência à Tração na Flexão e o percentual de

substituição da borracha do corpo de prova fixando a sua geometria e o formato

da partícula. ...................................................................................................... 45

Figura 25 - Relação entre a Resistência à Tração na Flexão e o formato da partícula

de borracha fixando a geometria e o percentual de substituição. ...................... 46

Figura 26 - Relação entre a Resistência à Compressão e o percentual de


da partícula. ...................................................................................................... 48

Figura 27 - Relação entre a Resistência à Compressão e o formato da partícula de

borracha fixando a geometria e o percentual de substituição. ........................... 49

Figura 28 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Estático e a geometria do corpo

de prova fixando o percentual de substituição e o formato da partícula ............ 50

Figura 29 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Estático e o percentual de


da partícula. ...................................................................................................... 51

Figura 30 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Estático e o formato da partícula

de borracha fixando a geometria e o percentual de substituição. ...................... 52

Figura 31 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Dinâmico e a geometria do

corpo de prova fixando o percentual de substituição e o formato da partícula .. 54

Figura 32 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Dinâmico e o percentual de


da partícula. ...................................................................................................... 55

Figura 33 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Dinâmico e o formato da

partícula de borracha fixando a geometria e o percentual de substituição. ....... 56

Figura 34 – Relação entre Força (N) e o deslocamento (mm) da prensa hidraulica

durante o ensaio de flexão nos corpos de prova com fibra grande. .................. 62

Figura 35 - Relação entre Força (N) e o deslocamento (mm) da prensa hidraulica

durante o ensaio de flexão nos corpos de prova com fibra média ..................... 63

Figura 36 - Relação entre Força (N) e o deslocamento (mm) da prensa hidraulica

durante o ensaio de flexão nos corpos de prova com pó. ................................. 64

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Composição das argamassas - volume ................................................... 20

Tabela 2 - Composição das argamassas - massa .................................................... 21

Tabela 3 - Programação da moldagem dos corpos de prova ................................... 32

Tabela 4 - Programação da realização dos ensaios dos corpos de prova com a idade

de 28 dias ......................................................................................................... 33

Tabela 5 - Resultado do ensaio de determinação do Módulo de Elasticidade

Dinâmico nos corpos de prova 4x4x16 cm com 10% de substituição do

agregado miúdo por borracha ........................................................................... 36










Tabela 9 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Compressão,

Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de

prova 4x4x16 cm com 10% de substituição do agregado miúdo por borracha .. 40

Tabela 10 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Compressão,

Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de

prova 4x4x16 cm com 15% de substituição do agregado miúdo por borracha .. 41

Tabela 11 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Flexão e do

Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 2x4x16 cm com 10%

de substituição do agregado miúdo por borracha .............................................. 42

Tabela 12 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Flexão e do

Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 2x4x16 cm com 15%

de substituição do agregado miúdo por borracha .............................................. 43

10

1. INTRODUÇÃO

A grande quantidade de pneus descartados no Brasil tem motivado a

proposição de medidas amenizadoras dos impactos ambientais e a realização de

pesquisas sobre possíveis métodos de seu reaproveitamento. Os pneus inservíveis

são depositados inteiros em aterro de lixo comum ou jogados em vias públicas, rios

e córregos. Quando empilhados em quintais ou terrenos baldios, propiciam a

proliferação de animais que podem transmitir doenças como a leptospirose e

dengue, quando queimados emitem gases tóxicos. Somente no Brasil, a produção

de pneus foi de 66,9 milhões de unidades em 2011, segundo a Associação Nacional

da Indústria de Pneumáticos (ANIP, 2012).

Para deter esses impactos, além de incentivos a processos de reciclagem

baseados em políticas públicas, são necessários investimentos em educação,

conscientização e fiscalização. Em 1999, o Conama - Conselho Nacional do Meio

Ambiente - publicou a Resolução nº 258, que trata da destinação final, de forma

ambientalmente adequada e segura, dispondo sobre a reciclagem, prazos de coleta,

entre outros fatores para aqueles pneus considerados inservíveis para uso veicular

nem para processos de reforma, como recapagem, recauchutagem e remoldagem.

Mas para as peças que ainda podem ser submetidas a processos de reforma, há

uma alternativa como a recauchutagem.

No primeiro caso, o pneu velho recebe novas camadas de borracha, de

acordo com normas existentes, aumentando sua vida útil. No Brasil, este

procedimento é bastante difundido. No caso da trituração, o material é descartado

em aterros sanitários, mas por apresentarem uma difícil compactação, coleta e

degradação muito lenta, os pneus ocupam muito espaço físico. Os grandes

depósitos ocupam áreas extensas e ficam sujeitos à queima acidental ou provocada,

causando prejuízos na qualidade do ar devido à liberação de fumaça contendo alto

teor de dióxido de enxofre entre outras substâncias tóxicas (OLIVEIRA e CASTRO,

2007)

Os pneus podem ser transformados em óleo, gás e enxofre. Além disso, os

arames que existem nos pneus radiais podem ser separados por meios magnéticos.

11

Uma tonelada de pneus rende cerca de 530 kg de óleo, 40 kg de gás, 300 kg de

negro de fumo e 100 kg de aço (AMBIENTE BRASIL, 2007).

Segundo OLIVEIRA e CASTRO (2007) a solução mais promissora para os

pneus inservíveis é fazer o pneu velho voltar para as estradas. Mas sob a forma de

asfalto. Os pesquisadores descobriram que era possível adicionar à composição

asfáltica um percentual de borracha de pneu triturada. A medida aumenta em mais

do que o dobro a durabilidade do asfalto. Os fabricantes do asfalto-borracha

prometem ainda outros benefícios, como uma maior aderência e a redução sensível

dos ruídos de atrito.

Apesar de ter preço de mercado 30% acima do convencional, o asfalto-

borracha, segundo seus fabricantes, vale o investimento, porque chega a durar até

três vezes mais, dependendo das condições climáticas e da carga de tráfego nas

rodovias. Hoje, concessionárias do Paraná, Santa Catarina, Rio de Janeiro, Ceará e

São Paulo também estão utilizando o asfalto-borracha nas estradas administradas

pela empresa. Em cada quilômetro de asfalto-borracha, considerando-se uma pista

com 7 metros de largura e 4 cm de espessura, são utilizadas 4.200 carcaças de

pneus, depois de retirados os fios de aço e a lona (OLIVEIRA e CASTRO, 2007).

Ao que parece, as concessionárias estão convencidas de que o produto é

confiável e rentável. Mas a adesão do setor privado não basta. Dos 165 mil

quilômetros de estradas brasileiras pavimentadas, nada menos do que 160 mil estão

sob a guarda do Estado. Só ele pode impulsionar pra valer a nova tecnologia. E por

hora o Departamento Nacional de Infra-estrutura e Transporte - DNIT (antigo DNER

– Departamento Nacional de Estradas de Rodagem) não deu sinais de que o asfalto

ecológico será utilizado no programa de recuperação das rodovias federais (ECO,

2005).

Outras formas encontradas para destinação final de pneus inservíveis são na

construção de recifes artificiais para criação de peixes, na construção de quebra-

mares, em obras de contenções das margens de rios, como também na

pavimentação asfáltica, utilizado como ligante, melhorando propriedades de

resistência à formação de trincas por fadiga, com maior elasticidade. Na construção

12

civil, diversos autores têm estudado o uso de borracha de pneu (pó ou raspa) em

concretos e em argamassas (CANOVA et al., 2007).

13

2. OBJETIVOS

O presente trabalho tem como objetivo geral estudar a influência do formato

das partículas (fibra ou arredondadas em pó) de borracha de pneus inservíveis

obtidos por processo de recauchutagem para a produção de argamassas de

revestimento.

O objetivo específico é determinar a resistência mecânica e o módulo de

elasticidade das argamassas produzidas com adição de resíduo de pneu.

Este estudo foi desenvolvido em laboratório, onde foram ensaiadas e

avaliadas propriedades como resistência à compressão, resistência á tração na

flexão, módulo de elasticidade à flexão e módulo de elasticidade dinâmico de

argamassas feitas com borracha de pneu em sua composição como substituto

parcial do agregado miúdo.

14

3. A INDÚSTRIA DE PNEUS E OS RESÍDUOS

Antigamente feitos de madeira e ferro, usados nos primórdios da História, os

pneus eram utilizados em carruagens e carroças. Já em 1839, o norte americano

Charles Goodyear, acidentalmente descobriu através da mistura de borracha e

enxofre em contato com uma chapa quente, o processo de vulcanização da

borracha, tendo com isso feito uma das maiores descobertas acidentais da história.

Esse material além de maior resistência e durabilidade, tornou o transporte mundial

muito mais confortável e prático, com o surgimento dos pneus de borracha (REIS,

2011).

O pneu é um produto essencial à segurança dos usuários, garantindo melhor

desempenho, estabilidade e performance dos veículos. É fabricado para atender os

hábitos de consumo, assim como as condições climáticas e as características do

sistema viário existente em cada país. O peso de um pneu de automóvel varia entre

5,5 e 7,0kg e um pneu de caminhão pesa entre 55 e 80 kg. Contudo, seu material é

de difícil decomposição, de aproximadamente 600 anos, não é biodegradável

(ANDRIETTA, 2002).

A Figura 1 descreve, em porcentagem, os itens que fazem parte da

composição de pneus radiais para automóveis.

Figura 1 - Composição de Pneus Radiais para Automóveis

Fonte: PAULA (2004)

15

A Figura 2 a seguir apresenta a estrutura de um pneu radial:

Figura 2 - Composição de um pneu radial

Fonte: ANDRIETTA (2002)

Após sua vida útil, os pneus podem ser submetidos a processos de

recauchutagem, tornando-se assim novamente utilizáveis. Tal processo é

subdividido em sete etapas, descritas conforme REIS (2011) na Figura 3 a seguir:

Etapa 1 - Inspeção Inicial

A visão e o tato avaliam a futura fiabilidade e segurança da carcaça, selecionando-a para a aplicação mais apropriada.

Etapa 2 - Inspeção não Destrutiva

Para detectar defeitos invisíveis na estrutura da carcaça. As carcaças são selecionadas para uma performance máxima.

Etapa 3 - Raspagem

Raspadora automática de alta precisão, combinada com potência, retira toda a borracha desnecessária e restabelece completamente a dinâmica de rolamento, possibilitando uma condução suave, reduzindo assim a manutenção do veículo. A textura da superfície preparada funciona como fundação e também como superfície de ligação para o novo piso

Etapa 4 - Preparação e Reparação

A carcaça é revitalizada até atingir praticamente as características de um pneu novo. A preparação e reparação efetuadas prolongam a vida do pneu.

16

Etapa 5 - Aplicação do Piso

O piso e a goma de ligação são aplicados direta e homogeneamente na carcaça com precisão eletrônica. A união torna-se uma das partes mais fortes do pneu.

Etapa 6 - Envelopagem e Vulcanização

A vulcanização tem lugar num envelope flexível a uma pressão e temperatura moderadas, mantendo a integridade da carcaça. Baixa temperatura de vulcanização (aproximadamente 96º C), inexistência de calor excessivo e moldes metálicos salvaguardam a carcaça da tensão associada a outros processos de recauchutagem

Etapa 7 - Inspeção Final

A Inspeção Final assegura que os exigentes requisitos são respeitados. Inspeciona-se meticulosamente a carcaça antes da sua entrega e, caso seja necessário, o pneu volta novamente à Etapa 2.

Figura 3 - Processo de recauchutagem de um pneu Fonte: REIS (2011)

17

4. METODOLOGIA

4.1 - Materiais

De acordo com a norma NBR 10004/2004 (Resíduos sólidos – Classificação),

os resíduos de borracha são considerados resíduos de classe II-B inertes, que,

quando amostrados de uma forma representativa, e submetidos a um contato

dinâmico e estático com água destilada ou desionizada, à temperatura ambiente,

não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores

aos padrões de potabilidade de água, excetuando-se aspecto, cor, turbidez, dureza

e sabor.

As três variedades de formas de partícula de pneu provenientes de um

processo de recauchutagem, pó, fibra média e fibra grande (Figura 4), de

granulometria passante na peneira de 0,30 mm, retida na peneira de 0,30 mm e

retida na peneira 1,18 mm respectivamente (Figura 6, Figura 7, Figura 8), utilizados

nos ensaios, foram obtido na Recauchutadora Juiz de Fora, localizada no Distrito

Industrial, na cidade de Juiz de Fora, Minas Gerais.

A areia de britagem fina que foi utilizada como agregado miúdo, tem uso

largamente difundido em obras para produção de argamassas. A amostra utilizada

foi obtida na empresa Pedra Sul Mineração LTDA, também em Juiz de Fora, Minas

Gerais. A granulometria da areia é mostrada na Figura 5.

Todos os ensaios granulométricos realizadas nesse estudo seguiram a

Associação Brasileira de Normas Técnicas (NBR NM 248, 2003).

O aglomerante utilizado para os ensaios foi cimento Portland CP II-E32,

sendo que suas características físicas, químicas e mecânicas atendem os requisitos

especificados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas.

18

Figura 4 - Variações das formas das partículas de pneus estudas no trabalho.

Fonte: Do autor (2013)

Figura 5 - Granulometria da areia de britagem


Figura 6 - Granulometria do pó de borracha


19

Figura 7 - Granulometria da fibra média de borracha


Figura 8 - Granulometria da fibra grande de borracha


20

4.2 - Argamassa

O traço inicial em volume usado para confecção da argamassa seguiu a

relação de 1:7 representando cimento:areia industrial fina. Em sequência, foi

determinado a massa unitária de todos os materiais utilizados para os ensaios e

assim transformados os traços de volume em massa (NBR NM 45, 2006).

Utilizou-se na composição dos traços, as porcentagens de 10% e 15% de

borracha de pneu em substituição de parte do agregado miúdo. Os traços em

volume e massa podem ser acompanhados pelas Tabela 1 e Tabela 2.

Duas variedades de geometria do corpo de prova foram moldadas, uma já

adotada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas, com dimensões de 4x4x16

cm. A outra geometria, de dimensões 2x4x16 cm, foi proposta a fim de tentar

identificar melhor as características da influencia da forma da partícula de borracha

na argamassa.

Tabela 1 - Composição das argamassas - volume

Proporções em volume

Arg

am

as

sa

s

Cim

en

to

Pó

de

pn

eu

Fib

ra m

éd

ia

Fib

ra g

ran

de

Are

ia I

nd

us

tria

l

Fin

a

1 Cim:areia:10%

pneu 1 0,7 - - 6,3

2 Cim:areia:10%

pneu 1 - 0,7 - 6,3

3 Cim:areia:10%

pneu 1 - - 0,7 6,3

4 Cim:areia:15%

pneu 1 1,05 - - 5,95

5 Cim:areia:15%

pneu 1 - 1,05 - 5,95

6 Cim:areia:15%

pneu 1 - - 1,05 5,95

21

Tabela 2 - Composição das argamassas - massa

Proporções em massa

Arg

am

as

sa

s

Cim

en

to

Pó

de

pn

eu

Fib

ra m

éd

ia

Fib

ra g

ran

de

Are

ia I

nd

us

tria

l

Fin

a

Ág

ua

/ma

teri

ais

se

co

s

Rela

çã

o

ág

ua

/cim

en

to

1 Cim:areia:10% pneu

1 0,22 - - 8,27 0,17 1,65


1 - 0,22 - 8,27 0,17 1,65


1 - - 0,22 8,27 0,17 1,65


1 0,33 - - 7,81 0,18 1,7


1 - 0,33 - 7,81 0,18 1,7


1 - - 0,33 7,81 0,18 1,7

22

4.3 - Preparação dos corpos de prova

Os corpos-de-prova foram moldados de acordo com a Associação Brasileira de

Normas Técnicas (NBR 13276, 1995) em fôrmas metálicas especialmente

confeccionadas para esta finalidade. Os moldes são de fácil montagem e

desmontagem, com parafusos e borboletas. Na Figura 9 é apresentada a sequência

de moldagem de um corpo de prova 4x4x16 cm. Os corpos de prova 2x4x16 cm

seguem a mesma metodologia.

Figura 9 - Moldagem de corpos-de-prova de argamassas de dimensões 4x4x16 (cm) Fonte: Do autor (2013)

23

4.4 - Ensaio de Flexão e Módulo de Elasticidade à Flexão

O ensaio de flexão é realizado com o objetivo de determinar a tensão e

flecha, para além de permitir avaliar outras propriedades mecânicas, determina

também o módulo de elasticidade à flexão. A sua vantagem é que sua realização em

laboratório é mais simples do que o ensaio de tração.

A técnica de ensaio consiste em apoiar o corpo-de-prova em dois pontos

distanciados de um comprimento (L) e aplicar lentamente uma força (P) que causará

flexão no centro deste. Pode se auferir os resultados de duas maneiras: o da medida

da flecha (deslocamento em mm) no meio do corpo-de-prova ou o da medida direta

da deformação (mm/mm) na sua face tracionada, por exemplo, por meio de colagem

de extensômetros elétricos (Figura 10).

Figura 10 - Ensaio de flexão Fonte: RESENDE (2009)

O corpo-de-prova pode ter uma seção qualquer; contudo as circulares ou

retangulares são as mais utilizadas por facilitarem os cálculos. Acompanhando-se o

deslocamento ou a deformação, obtém-se a curva tensão x deformação.

As figuras a seguir representam um corpo-de-prova retangular em ensaio de

flexão em uma prensa hidráulica com controle de deslocamento (Figura 11, Figura

12, Figura 13 e Figura 14).

24

Figura 11 - Ensaio de flexão no corpo de prova 4x4x16 cm em equipamento com controle de

deslocamento Fonte: Do autor (2013)



25





A tensão normal devido à flexão nas fibras extremas mais solicitantes (parte superior e inferior do corpo de prova) no regime elástico-linear é dada por:

26

O módulo de elasticidade, em função da flecha, considerando-se o mesmo

regime é dado por:

E - módulo de elasticidade

P - carga aplicada no meio do corpo-de-prova

L - distância entre dois apoios

b - maior lado da seção transversal do corpo-de-prova

h - espessura do corpo-de-prova

δ - deslocamento (flecha) no meio do corpo-de-prova, medido no ensaio de flexão.

4.5 - Ensaio de Compressão Axial

O ensaio de compressão tem como objetivo avaliar se o material possui uma

boa resistência à compressão para que não se deforme facilmente e assegure boa

precisão dimensional quando solicitados por esforços de compressão.

Os ensaios de compressão são realizados logo após o ensaio de resistência à

flexão, as duas metades do corpo de prova resultantes da ruptura pela flexão são

submetidos a uma força axial distribuída de modo uniforme em toda a seção

transversal.

A Figura 15, Figura 16, Figura 17 e Figura 18 mostram o ensaio de

compressão sendo executado e a Figura 19 mostra o corpo de prova após a ruptura.

A tensão de compressão é dada por:

P – carga aplicada no meio do corpo-de-prova

b - maior lado da seção transversal do corpo-de-prova

h - espessura do corpo-de-prova

27

Figura 15 - Ensaio de Compressão em argamassas




28





29

Figura 19 - Corpo de prova após a ruptura do ensaio de compressão


4.6 - Módulo de elasticidade dinâmico

O módulo dinâmico corresponde a uma deformação instantânea muito

pequena e considerado igual ao módulo tangente inicial determinado no ensaio

estático, sendo portanto, bem maior do que o módulo secante determinado por

carregamento de corpos-de-prova (MEHTA e MONTEIRO, 1994).

O equipamento utilizado para avaliação do módulo de elasticidade é o TICO

(Figura 20, Figura 21 e Figura 22), de pulso elétrico de baixa frequência ultrassônica.

Um transdutor-emissor, em contato direto com a argamassa transforma o pulso

elétrico em onda de choque que atravessa o corpo-de-prova até um transdutor

receptor, que novamente transforma a onda de choque ampliada em pulso elétrico

(NBR 15630, 2008).

Existem duas normas que usam o princípio da emissão de pulsos

ultrassônicos e o da emissão de ondas vibratórias. A norma NBR 8802/84 da ABNT

– Concreto Endurecido – Determinação da velocidade de propagação de onda

ultrassônica (ABNT,1994). Esta aplica um método de ensaio não-destrutivo, que

determina a velocidade de propagação de ondas longitudinais de pulsos

ultrassônicos através de um componente de concreto, mas não menciona o cálculo

do módulo de elasticidade. A seguinte é a BS 1881: Part 203: 1986 –

30

Recommendations for measurement of velocity ultrasonic pulses in concrete

(BRITISH STANDARDS INSTITUTION, 1986). Esta outra determina o módulo de

elasticidade dinâmico do concreto e a velocidade dos pulsos através da equação:

onde:

= módulo de elasticidade dinâmico (MPa)

= densidade do corpo-de-prova (kg/m³)

V = velocidade de pulso (km/s)

- coeficiente de Poisson

Os ensaios de ultrassonografia podem ser realizados tanto em corpo-de-

prova isolados como em argamassa aplicada e aderida a uma base porosa

(BASTOS, 2003).

Figura 20 - Aparelho de emissão de ondas ultrassônicas realizando ensaio no corpo de prova de geometria 2x4x16 cm


31





32

5. PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

São apresentados a seguir em forma de tabela a programação da moldagem

dos corpos de prova (Tabela 3) e a programação da realização dos ensaios dos

corpos de prova com a idade de 28 dias (Tabela 4).

Tabela 3 - Programação da moldagem dos corpos de prova

Programação de moldagem dos CPs

Dia Formato da

partícula Percentagem

de substituição nº do CP Quantidade de CPs

Geometria do CP

05/07/2013 pó 10% 1,2,3,4,5,6 6

4x4x16 06/07/2013 fibra média 10% 1,2,3,4,5,6 6

07/07/2013 fibra grande 10% 1,2,3,4,5,6 6

08/07/2013 pó 15% 1,2,3,4,5,6 6

4x4x16 09/07/2013 fibra média 15% 1,2,3,4,5,6

9 fibra grande 15% 1,2,3

10/07/2013 fibra grande 15% 4,5,6 3

pó 10% 1,2,3,4,5,6 6

2x4x16 11/07/2013 fibra média 10% 1,2,3,4,5,6 6

fibra grande 10% 1,2,3 3

12/07/2013 fibra grande 10% 4,5,6 3

pó 15% 1,2,3,4,5,6 6

2x4x16 13/07/2013 fibra média 15% 1,2,3,4,5,6 6


14/07/2013 fibra grande 15% 4,5,6 3

33

Tabela 4 - Programação da realização dos ensaios dos corpos de prova com a idade de 28 dias

Programação da ruptura dos CPs

Dia Formato da

partícula Percentagem

de substituição nº do CP Quantidade de CPs

Geometria do CP

02/08/2013 pó 10% 1,2,3,4,5,6 6

4x4x16 03/08/2013 fibra média 10% 1,2,3,4,5,6 6

04/08/2013 fibra grande 10% 1,2,3,4,5,6 6

05/08/2013 pó 15% 1,2,3,4,5,6 6

4x4x16 06/08/2013 fibra média 15% 1,2,3,4,5,6

9 fibra grande 15% 1,2,3

07/08/2013 fibra grande 15% 4,5,6 3

pó 10% 1,2,3,4,5,6 6

2x4x16 08/08/2013 fibra média 10% 1,2,3,4,5,6 6


09/08/2013 fibra grande 10% 4,5,6 3

pó 15% 1,2,3,4,5,6 6

2x4x16 10/08/2013 fibra média 15% 1,2,3,4,5,6 6


11/08/2013 fibra grande 15% 4,5,6 3

34

6. RESULTADOS E ANÁLISE

Para que a analise dos resultados fosse feita de forma lógica e correta,

resultados muito discrepantes de alguns corpos-de-prova, principalmente nos de

geometria 2x4x16 cm, em relação ao conjunto de resultados da mesma argamassa,

foram eliminados. A ocorrência desses resultados pode estar ligada aos seguintes

problemas: a) defeitos no corpo-de-prova, como vazios localizados, originados na

moldagem; b) defeito (ondulação ou empenamento) na superfície do corpo-de-prova,

ocasionado por falha no acabamento na etapa final da moldagem, que leva a uma

má acomodação na prensa e consequente concentração de esforços na placa

durante o carregamento do ensaio, alterando o resultado. Por conta desses tipos de

problemas com os corpos-de-prova, alguns dos valores de desvio padrão dos

resultados foram altos sem que, no entanto, pudessem prejudicar as principais

observações e a interpretação dos resultados.

35

6.1 - Tabelas

São apresentados em forma de tabela a seguir os resultados dos ensaios

realizados a partir dos 28 dias após a moldagem dos corpos de prova.

A Tabela 5, Tabela 6, Tabela 7 e Tabela 8 são referentes aos ensaios de

determinação do Módulo de Elasticidade Dinâmico pelo aparelho de ultrasom.

A Tabela 9 e Tabela 10, são referentes aos ensaios de Resistência à

Compressão, Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos

corpos de prova 4x4x16 cm.

A Tabela 11 e Tabela 12, são referentes aos ensaios de Resistência à Tração

na Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 2x4x16 cm.

36

Tabela 5 - Resultado do ensaio de determinação do Módulo de Elasticidade Dinâmico nos corpos de prova 4x4x16 cm com 10% de substituição do agregado miúdo por borracha

Geo

metr

ia

Perc

en

tua

l d

e

su

bs

titu

içã

o

Fo

rmato

da

part

ícu

la Traço Idade: Leitura: Formato

do CP (cm)

L (cm) C (cm) e (cm) Volume

(m3)

1:7 28 Direta 4 16 4 0,000256

CP MASSA

(g) LEITURA

(µs) DISTÂNCIA

(mm) VELOCIDADE

(Km/s) DENSIDADE

(Kg/m3)

COEFICIENTE POISSON

Ed (GPa)

4x4x16

10% pó

1 470,93 67,90 160 2,36 1.839,57 0,20 9,19

2 473,19 65,00 160 2,46 1.848,40 0,20 10,08

4 474,96 63,00 160 2,54 1.855,31 0,20 10,77

5 475,50 62,70 160 2,55 1.857,42 0,20 10,89

6 474,35 68,80 160 2,33 1.852,93 0,20 9,02

Média 9,99

Desvio Padrão 0,87

Coeficiente de variação 8,66

10% Fibra média

1 482,59 64,10 160 2,50 1.885,12 0,20 10,57

2 488,76 60,20 160 2,66 1.909,22 0,20 12,14

3 492,24 60,10 160 2,66 1.922,81 0,20 12,27

4 487,86 63,00 160 2,54 1.905,70 0,20 11,06

5 485,85 61,90 160 2,58 1.897,85 0,20 11,41

6 486,27 66,00 160 2,42 1.899,49 0,20 10,05

Média 11,25

Desvio Padrão 0,87


10% Fibra

grande

1 494,85 59,60 160 2,68 1.933,01 0,20 12,54

2 495,36 60,20 160 2,66 1.935,00 0,20 12,30

3 494,77 58,40 160 2,74 1.932,70 0,20 13,06

4 495,03 58,20 160 2,75 1.933,71 0,20 13,15

5 493,46 59,80 160 2,68 1.927,58 0,20 12,42

6 493,08 58,00 160 2,76 1.926,09 0,20 13,19

Média 12,78

Desvio Padrão 0,40


37


Geo

metr

ia

Perc

en

tua

l d

e

su

bs

titu

içã

o

Fo

rmato

da

part

ícu


do CP (cm)


(m3)

1:7 28 Direta 4 16 4 0,000256

CP MASSA

(g) LEITURA

(µs) DISTÂNCIA

(mm) VELOCIDADE

(Km/s) DENSIDADE

(Kg/m3)

COEFICIENTE POISSON

Ed (GPa)

4x4x16

15% pó

1 459,12 72,70 160 2,20 1.793,44 0,20 7,82

2 461,69 69,40 160 2,31 1.803,48 0,20 8,63

3 460,39 66,60 160 2,40 1.798,40 0,20 9,34

4 459,09 68,10 160 2,35 1.793,32 0,20 8,91

5 459,6 68,50 160 2,34 1.795,31 0,20 8,82

6 461,9 68,40 160 2,34 1.804,30 0,20 8,89

Média 8,73

Desvio Padrão 0,51


15% Fibra média

1 473,21 68,20 160 2,35 1.848,48 0,20 9,16

2 477,36 64,00 160 2,50 1.864,69 0,20 10,49

3 482,1 61,00 160 2,62 1.883,20 0,20 11,66

4 484,3 58,30 160 2,74 1.891,80 0,20 12,82

5 485,48 62,20 160 2,57 1.896,41 0,20 11,29

6 487,98 60,30 160 2,65 1.906,17 0,20 12,08

Média 11,25

Desvio Padrão 1,29


15% Fibra

grande

1 486,24 60,80 160 2,63 1.899,38 0,20 11,84

2 491,61 62,30 160 2,57 1.920,35 0,20 11,40

3 492,13 61,00 160 2,62 1.922,38 0,20 11,90

4 499,5 60,00 160 2,67 1.951,17 0,20 12,49

5 502,2 58,00 160 2,76 1.961,72 0,20 13,44

6 509,7 60,80 160 2,63 1.991,02 0,20 12,41

Média 12,25

Desvio Padrão 0,71


38


Geo

metr

ia

Perc

en

tua

l d

e

su

bs

titu

içã

o

Fo

rmato

da

part

ícu


do CP (cm)


(m3)

1:7 28 Direta 4 16 2 0,000128

CP MASSA

(g) LEITURA

(µs) DISTÂNCIA

(mm) VELOCIDADE

(Km/s) DENSIDADE

(Kg/m3)

COEFICIENTE POISSON

Ed (GPa)

2x4x16

10% pó

1 240,83 72,90 160 2,19 1.881,48 0,20 8,16

2 236,57 73,10 160 2,19 1.848,20 0,20 7,97

3 229,9 71,90 160 2,23 1.796,09 0,20 8,00

4 244,71 71,90 160 2,23 1.911,80 0,20 8,52

5 239,39 72,00 160 2,22 1.870,23 0,20 8,31

Média 8,04

Desvio Padrão 0,23


10% Fibra média

1 227,05 86,60 160 1,85 1.773,83 0,20 5,45

2 225,35 84,50 160 1,89 1.760,55 0,20 5,68

3 225,22 81,60 160 1,96 1.759,53 0,20 6,09

4 230,84 75,60 160 2,12 1.803,44 0,20 7,27

5 230,87 79,80 160 2,01 1.803,67 0,20 6,53

6 230,07 79,20 160 2,02 1.797,42 0,20 6,60

Média 6,27

Desvio Padrão 0,67


10% Fibra

grande

1 241,14 74,00 160 2,16 1.883,91 0,20 7,93

2 239,23 71,20 160 2,25 1.868,98 0,20 8,49

3 237,17 71,10 160 2,25 1.852,89 0,20 8,44

4 235,85 70,90 160 2,26 1.842,58 0,20 8,45

5 237,1 73,10 160 2,19 1.852,34 0,20 7,99

6 234,91 77,90 160 2,05 1.835,23 0,20 6,97

Média 8,34

Desvio Padrão 0,58


39


Geo

metr

ia

Perc

en

tua

l

de

su

bs

titu

içã

o

Fo

rmato

da

part

ícu


do CP (cm)


(m3)

1:7 28 Direta 4 16 2 0,000128

CP MASSA

(g) LEITURA

(µs) DISTÂNCIA

(mm) VELOCIDADE

(Km/s) DENSIDADE

(Kg/m3)

COEFICIENTE POISSON

Ed (GPa)

2x4x16

15% pó

1 216,96 76,50 160 2,09 1.695,00 0,20 6,67

2 213,85 76,00 160 2,11 1.670,70 0,20 6,66

3 217,14 78,10 160 2,05 1.696,41 0,20 6,41

4 221,04 75,10 160 2,13 1.726,88 0,20 7,05

5 220,2 74,80 160 2,14 1.720,31 0,20 7,08

6 220,02 76,50 160 2,09 1.718,91 0,20 6,77

Média 6,78

Desvio Padrão 0,26


15% Fibra média

1 222 76,20 160 2,10 1.734,38 0,20 6,88

2 223,2 72,60 160 2,20 1.743,75 0,20 7,62

3 223,63 71,30 160 2,24 1.747,11 0,20 7,92

4 222,62 71,40 160 2,24 1.739,22 0,20 7,86

5 220,1 76,70 160 2,09 1.719,53 0,20 6,73

6 224,39 75,60 160 2,12 1.753,05 0,20 7,07

Média 7,08

Desvio Padrão 0,52


15% Fibra

grande

1 228,96 75,50 160 2,12 1.788,75 0,20 7,23

2 225,17 81,50 160 1,96 1.759,14 0,20 6,10

3 227,71 76,70 160 2,09 1.778,98 0,20 6,97

4 231,59 75,30 160 2,12 1.809,30 0,20 7,35

5 235,42 69,20 160 2,31 1.839,22 0,20 8,85

6 232,29 73,80 160 2,17 1.814,77 0,20 7,68

Média 7,36

Desvio Padrão 0,90


40

Tabela 9 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Compressão, Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 4x4x16

cm com 10% de substituição do agregado miúdo por borracha

Geo

met

ria

Per

cen

tual

de

sub

stit

uiç

ão

Fo

rma

to d

a p

art

ícu

la

nº

CP

Fo

rça

Com

pre

ssão

(N

)

Fo

rça

per

pen

dic

ula

r ao

corp

o d

e p

rov

a (

N)

Des

loca

men

to (

mm

)

Ten

são

à T

raçã

o n

a F

lex

ão

(MP

a)

Mó

du

lo d

e E

last

icid

ad

e

dev

ido

à f

lex

ão

(M

Pa

)

Ten

são

Com

pre

ssão

(M

Pa

)

4x4x16

10%

pó

1 9410 9830 - - - - 6,013

2 10250 9440 - - - - 6,153

3 9630 10350 650 0,17 1,523 373,39 6,244

4 - - 770 0,46 1,805 163,47 6,225

5 - - 690 0,33 1,617 204,19 6,303

6 - - 700 0,44 1,641 155,36 6,106

Desvio padrão 0,117 26,167 0,083

Coef. de variação 7,106 15,009 1,337

Média 1,646 174,34 6,174

10%

Fibra média

1 10710 11300 - - - - 6,878

2 11470 11530 750 0,38 1,758 192,74 7,188

3 11460 11170 810 0,39 1,898 202,82 7,072

4 - - 680 0,35 1,594 189,73 -

5 - - 660 0,41 1,547 157,20 -

6 - - 620 0,32 1,453 189,21 -

Desvio padrão 0,177 17,186 0,156

Coef. de variação 10,752 9,223 2,219

Média 1,650 186,34 7,046

10%

Fibra grande

1 12020 12150 910 0,51 2,133 174,25 7,553

2 11990 12410 720 0,35 1,688 200,89 7,625

3 11730 11490 670 0,3 1,570 218,10 7,256

4 - - 800 0,38 1,875 205,59 -

5 - - 720 0,52 1,688 135,22 -

6 - - 660 0,27 1,547 238,72 -

Desvio padrão 0,221 36,318 0,195

Coef. de variação 12,611 18,581 2,614

média 1,750 195,46 7,478

41

Tabela 10 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Compressão, Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 4x4x16

cm com 15% de substituição do agregado miúdo por borracha

Geo

met

ria

Per

cen

tual

de

sub

stit

uiç

ão

Fo

rma

to d

a p

art

ícu

la

nº

CP

Fo

rça

Com

pre

ssão

(N

)

Fo

rça

per

pen

dic

ula

r ao

corp

o d

e p

rov

a (

N)

Des

loca

men

to (

mm

)

Ten

são

à T

raçã

o n

a F

lex

ão

(MP

a)

Mó

du

lo d

e E

last

icid

ad

e

dev

ido

à f

lex

ão

(M

Pa

)

Ten

são

Com

pre

ssão

(M

Pa

)

4x4x16

15%

pó

1 9120 8410 770 0,33 1,805 227,86 5,478

2 8830 9010 590 0,28 1,383 205,78 5,575

3 9090 9090 680 0,49 1,594 135,52 5,681

4 - - 620 0,36 1,453 168,19 -

5 - - 610 0,27 1,430 220,63 -

6 - - 600 0,34 1,406 172,33 -

Desvio padrão 0,162 35,668 0,102

Coef. de variação 10,685 18,933 1,821

Média 1,512 188,39 5,578

15%

Fibra média

1 9700 9320 670 0,36 1,570 181,75 5,944

2 9210 9870 750 0,51 1,758 143,61 5,963

3 9930 9530 700 0,33 1,641 207,15 6,081

4 - - 720 0,42 1,688 167,41 -

5 - - 810 0,37 1,898 213,79 -

6 - - 670 0,19 1,570 344,37 -

Desvio padrão 0,126 28,839 0,075

Coef. de variação 7,454 13,754 1,244

Média 1,688 209,68 5,996

15%

Fibra grande

1 10560 10620 770 0,33 1,805 227,86 6,619

2 10370 10360 630 0,27 1,477 227,86 6,478

3 10890 10060 720 0,34 1,688 206,80 6,547

4 - - 900 0,3 2,109 292,97 -

5 - - 750 0,3 1,758 244,14 -

6 - - 700 0,23 1,641 297,21 -

Desvio padrão 0,211 37,294 0,070

Coef. de variação 12,088 14,949 1,074

Média 1,746 249,48 6,548

42

Tabela 11 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 2x4x16 cm com 10% de substituição do

agregado miúdo por borracha G

eom

etri

a

Per

cen

tual

de

sub

stit

uiç

ão

Fo

rma

to d

a p

art

ícu

la

nº

CP

Fo

rça

per

pen

dic

ula

r ao

corp

o d

e p

rov

a (

N)

Des

loca

men

to (

mm

)

Ten

são

à T

raçã

o n

a F

lex

ão

(MP

a)

Mó

du

lo d

e E

last

icid

ad

e

dev

ido

à f

lex

ão

(M

Pa

)

2x4x16

10%

pó

1 160 0,16 0,375 781,25

2 190 0,33 0,445 449,81

3 180 0,21 0,422 669,64

4 190 0,47 0,445 315,82

5 200 0,27 0,469 578,70

Desvio padrão 0,036 182,402

Coef. de variação 8,584 40,704

Média 0,414 448,11

10%

Fibra média

1 120 0,13 0,281 721,15

2 140 0,4 0,328 273,44

3 130 0,12 0,305 846,35

4 170 0,25 0,398 531,25

5 150 0,46 0,352 254,76

6 140 0,22 0,328 497,16



Média 0,332 532,76

10%

Fibra grande

1 180 0,27 0,422 520,83

2 180 0,34 0,422 413,60

3 160 0,37 0,375 337,84

4 170 0,27 0,398 491,90

5 180 0,34 0,422 413,60

6 200 0,22 0,469 710,23



Média 0,431 574,32

43

Tabela 12 - Resultado dos ensaios de determinação da Resistência à Flexão e do Módulo de Elasticidade pela Flexão nos corpos de prova 2x4x16 cm com 15% de substituição do

agregado miúdo por borracha G

eom

etri

a

Per

cen

tual

de

sub

stit

uiç

ão

Fo

rma

to d

a p

art

ícu

la

nº

CP

Fo

rça

per

pen

dic

ula

r ao

corp

o d

e p

rov

a (

N)

Des

loca

men

to (

mm

)

Ten

são

à T

raçã

o n

a F

lex

ão

(MP

a)

Mó

du

lo d

e E

last

icid

ad

e

dev

ido

à f

lex

ão

(M

Pa

)

2x4x16

15%

pó

1 150 0,22 0,352 532,67

2 150 0,25 0,352 468,75

3 170 0,58 0,398 228,99

4 170 0,31 0,398 428,43

5 160 0,33 0,375 378,79

6 150 0,34 0,352 344,67



Média 0,357 345,22

15%

Fibra média

1 140 0,22 0,328 497,16

2 140 0,37 0,328 295,61

3 160 0,35 0,375 357,14

4 140 0,4 0,328 273,44

5 150 0,25 0,352 468,75

6 160 0,41 0,375 304,88



Média 0,367 366,16

15%

Fibra grande

1 150 0,4 0,352 292,97

2 150 0,36 0,352 325,52

3 140 0,37 0,328 295,61

4 130 0,19 0,305 534,54

5 180 0,44 0,422 319,60

6 170 0,29 0,398 457,97



Média 0,381 371,04

44

6.2 - Gráficos

São apresentados a seguir os resultados em forma de gráficos comparativos

para uma melhor interpretação dos resultados.

Figura 23 - Relação entre a Resistência à Tração na Flexão e a geometria do corpo de

prova fixando o percentual de substituição e o formato da partícula.

45

Figura 24 - Relação entre a Resistência à Tração na Flexão e o percentual de substituição

da borracha do corpo de prova fixando a sua geometria e o formato da partícula.

46

Figura 25 - Relação entre a Resistência à Tração na Flexão e o formato da partícula de

borracha fixando a geometria e o percentual de substituição.

47

Ao relacionar a geometria do corpo de prova com os valores de tensão à

tração na flexão (Figura 23), independente da variação do teor de borracha e de sua

forma de partícula, é visível o ganho de resistência da argamassa com o aumento da

área de sua seção transversal.

Quando é feita uma relação entre o percentual de substituição de borracha e

a tensão à tração na flexão (Figura 24), notamos uma diminuição da resistência,

mesmo sendo sutil em alguns casos, independente da geometria do corpo de prova

para as formas da partícula do tipo pó e fibra grande.

O mesmo não acontece com os corpos de prova com partículas média. Uma

possível explicação para esse resultado é a má acomodação das partículas médias

nos corpos de prova de geometria 2x4x16 cm com 10% de teor de borracha, criando

uma região de seção pouco resistente e abaixando a média dos valores. Já nos

corpos de prova de geometria 4x4x16 com o uso de partícula tipo fibra, há uma

tendência de que a resistência à tração não seja influenciada mesmo com o

aumento do teor de borracha e aumento do formato da partícula fibrosa.

Ao se comparar o formato da partícula com a tensão à tração na flexão

(Figura 25), é notório o aumento de sua resistência com o aumento do formato da

partícula independente do percentual de substituição observado. Essa comparação

mostra mais um indício que pode ter ocorrido um erro na moldagem dos corpos de

prova 2x4x16 com fibra média e 10% de teor de borracha, pois os mesmos não se

comportaram de forma lógica e esperada para esse ensaio.

48

Figura 26 - Relação entre a Resistência à Compressão e o percentual de substituição da

borracha do corpo de prova fixando a sua geometria e o formato da partícula.

49

Figura 27 - Relação entre a Resistência à Compressão e o formato da partícula de borracha

fixando a geometria e o percentual de substituição. Os ensaios de compressão foram realizados somente nos corpos de prova

com geometria 4x4x16 cm (Figura 26 e Figura 27). Os resultados mostram que

mantendo o formato da partícula e aumentando o percentual de substituição de

borracha há uma diminuição na resistência à compressão.

Quando se mantém o teor de borracha e varia a forma da partícula observa-

se um aumento gradual da resistência com o aumento da partícula, sendo o pó com

menor resistência e a fibra grande com maior resistência.

50

Figura 28 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Estático e a geometria do corpo de

prova fixando o percentual de substituição e o formato da partícula

51

Figura 29 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Estático e o percentual de substituição

da borracha do corpo de prova fixando a sua geometria e o formato da partícula.

52

Figura 30 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Estático e o formato da partícula de


53

O módulo de elasticidade estático determinado pelo ensaio de tração na

flexão não se mostrou conclusivo quando comparado com a geometria do corpo de

prova (Figura 28). Entretanto ao comparar seus valores com o formato da partícula é

possível dizer que com o alongamento da partícula há um aumento do módulo de

elasticidade estático (Figura 30).

Outra analise que não se mostrou muito conclusiva foi contrastar os valores

do módulo de elasticidade estático com o percentual de substituição de borracha

(Figura 29), observa-se uma relação inversa entre os resultados dos corpos de

prova com geometria 4x4x16 cm e 2x4x16 cm. Uma justificativa para isso é a pouca

confiabilidade nos resultados dos ensaios nos corpos de prova 2x4x16 cm uma vez

que eles apresentam um grande coeficiente de variação em seus resultados.

54

Figura 31 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Dinâmico e a geometria do corpo de

prova fixando o percentual de substituição e o formato da partícula

55

Figura 32 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Dinâmico e o percentual de substituição

da borracha, fixando a sua geometria e o formato da partícula.

56

Figura 33 - Relação entre o Módulo de Elasticidade Dinâmico e o formato da partícula de


57

Na Figura 31 comparamos a variação do módulo de elasticidade dinâmico em

relação à geometria do corpo de prova, fixando o percentual de substituição e o

formato da partícula de borracha. É possível observar a tendência do aumento do

módulo dinâmico com o aumento da área da seção transversal do corpo de prova.

Assim como na relação entre os valores do módulo de elasticidade estático

com o percentual de substituição de borracha (Figura 29). Os valores do módulo de

elasticidade dinâmico com o percentual de substituição de borracha (Figura 32), não

são muito conclusivos. Observa-se uma relação inversa entre os resultados dos

corpos de prova com geometria 4x4x16 cm e 2x4x16 cm. Uma justificativa para isso

também pode ser a pouca confiabilidade nos resultados dos ensaios nos corpos de

prova 2x4x16 cm uma vez que eles apresentam um grande coeficiente de variação

em seus resultados.

Quando analisamos a variação do módulo dinâmico em relação ao formato da

partícula de borracha (Figura 33), chegamos a uma relação semelhante ao módulo

estático, com o aumento da partícula de borracha há um aumento no valor do

módulo dinâmico.

Através da análise dos gráficos relacionando a força e o deslocamento do

cutelo no ensaio de flexão para a determinação do módulo de elasticidade estático

(Figura 34, Figura 35 e Figura 36), situadas mais a diante no Capítulo 8 - Anexos

deste mesmo trabalho, é notório o regime não linear físico da curva, ou seja, a

relação entre tensão e deformação não é constante. Entretanto, somente para fins

de avaliação do comportamento da argamassa, o presente trabalho considerou esse

regime como elástico linear físico. Um estudo semelhante realizado por BASTOS et

al.(2010), fez a análise desse comportamento como elástico não linear usando

modelagem computacional, diferentemente do esperado, as análises não

confirmaram um possível comportamento não-linear do corpo de prova avaliado.

58

7. CONCLUSÃO

O resíduo de pneu mostrou-se com bom potencial para reforço de

argamassas de revestimento, notando-se a influência do formato das partículas –

partículas maiores, ou seja, mais alongadas, resultaram em aumento dos valores de

propriedades mecânicas, de um modo geral.

A influência do teor de partículas não foi muito evidente, talvez por conta dos

valores adotados terem sido muito próximos. Outros estudos devem ser realizados

com teores mais distantes um do outro, como 10% e 20%, embora o teor mais alto

possa prejudicar o acabamento do revestimento.

59

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004 - Resíduos

sólidos – Classificação. Rio de Janeiro, 2004.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276- Argamassa

para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Preparo da mistura e

determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 1995.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15630:2008 Versão

Corrigida:2009 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e

tetos - Determinação do módulo de elasticidade dinâmico através da

propagação de onda ultra-sônica. Rio de Janeiro, 2009.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248 - Agregados -

Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45 - Agregados -

Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006.

BRITISH STANDARDS INSTITUTION. Testing Concrete - Part 203.

Recommendations for measurement of velocity of ultrasonic pulses in concrete, BS

1881:Part203:1986. Londres, 1986.

______Cimento Portland comum, NBR 5732/1991. São Paulo, 1991.

______Concreto – Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão,

NBR 8522/2008. São Paulo, 2008.

______Testing Concrete – Part 209. Recommendations for measurement of dynamic

modulus of elasticity, BS 1881:Part 209:1990. Londres, 1990

CANOVA, J. A.; BARGAMASCO, R.; NETO, G. A. A utilização de resíduos de

pneus inservíveis em argamassa de revestimento – Universidade Estadual de

Maringá, Paraná, 2007.

60

CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA. Resolução no 258, de

26 de agosto de 1999.

MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: estrutura, propriedades e

materiais . São Paulo: Pini, 1994.

PAULA, P. R. Responsabilidade ambiental no Brasil: o destino final que é dado

aos pneus usados - São Paulo: Uninove, 2004 (Monografia de conclusão de curso

de graduação em administração).

RESENDE, S. C. Contribuição ao estudo da deformabilidade de argamassas de

revestimento avaliada pelo ensaio de ultrassom - Universidade Federal de Juiz

de Fora 2009 (Monografia de conclusão de curso de graduação em engenharia civil).

REIS, C. C. E. Estudo do uso de pó de borracha proveniente da recauchutagem

de pneus em argamassas de revestimento - Universidade Federal de Juiz de Fora

2011 (Monografia de conclusão de curso de graduação em engenharia civil).

BASTOS, P. K. X. Módulo de deformação de argamassas de revestimento -

conceitos e métodos de determinação. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia de

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BASTOS, P. K. X; LEMONGE, A. C. C; SIGILIANO, V. S.; RESENDE, S. C.

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de Fora 2010.

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61

ANDRIETTA, A. J. Pneus e meio ambiente: um grande problema requer uma

grande solução. Ano 2002. (disponível em:

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AMBIENTE BRASIL. Reciclagem de pneus. Ano 2007 (disponível em:

http://www.ambientebrasil.com.br/; acessado em: 17/05/2013).

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http://www.oeco.org.br/reportagens/1061-oeco_11977; acessado em 17/05/2013).

http://www.ambientebrasil.com.br/

62

9. ANEXOS

Figura 34 - Relação entre Força (N) e o deslocamento (mm) da prensa hidraulica durante o

ensaio de flexão nos corpos de prova com fibra grande.

63


ensaio de flexão nos corpos de prova com fibra média

64


ensaio de flexão nos corpos de prova com pó.

universidade federal de juiz de fora faculdade de ...Šncia-da... · agradeço primeiramente a deus...

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