Estudo sobre desempenho acústico de paredes construídas com blocos tipo "ISOPET" by Mariana Hiroki

Universidade de São Paulo Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Mariana Mayumi Hiroki

ESTUDO SOBRE DESEMPENHO ACÚSTICO DE PAREDES CONSTRUÍDAS COM BLOCOS TIPO “ISOPET”

São Paulo 2010

2 Mariana Mayumi Hiroki

ESTUDO SOBRE DESEMPENHO ACÚSTICO DE PAREDES CONSTRUÍDAS COM BLOCOS TIPO “ISOPET” Relatório Final – Bolsas de Iniciação Científica – FUPAM/FAUUSP Orientador: Prof. Dr. João Gualberto de Azevedo Baring

São Paulo 2010

3 FOLHA DE APROVAÇÃO

Dedico este trabalho a toda a minha família e amigos, em especial: Mário Hiroki, Nair Hiroki, Fábio Hiroki, Luiz Hiroki Alexandre Nakano Marques, Eduardo Viana Rodrigues, Estela Alves, Jonas Teixeira de Vasconcelos, Renato Belluomini Cardilli, Regina Taeko Katayama, Rodrigo Dias Machado, Victor Buck.

5 AGRADECIMENTOS

Aos meus pais, Mário e Nair, pelo apoio. Em especial ao meu pai, por conseguir os contatos com os arquitetos Gustavo Savietto Adam e Cláudia Xavier Alcoforado. À Marcia Peinado Alucci, Presidente da Comissão de Pesquisa, pela aprovação desta pesquisa. À Fundação para Pesquisa Ambiental (FUPAM) pelo financiamento desta pesquisa. Ao Prof. Dr. João Gualberto de Azevedo Baring, muito obrigada pela orientação e incentivo. À Elizabete Melchior, da Comissão de Pesquisa. Às bibliotecárias Regina Taeko Katayama (FAUUSP) e Fátima Simão (EPEC). Aos arquitetos Gustavo Savietto Adam e Cláudia Xavier Alcoforado, pelo apoio a esta pesquisa.

6 RESUMO

HIROKI, Mariana Mayumi. Estudo sobre desempenho acústico de paredes construídas com blocos tipo “isopet”. Relatório final de Iniciação Científica. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo: 2010, 103p.

Este trabalho trata do estudo de blocos leves, de fácil encaixe, visando facilitar e agilizar a montagem de uma divisória, além de adquirir a função de absorção acústica. Baseado no estudo do mecanismo da ressonância, que se constitui num dissipador sonoro a partir de um material com o formato de uma garrafa e dos estudos dos blocos desenvolvidos pela Universidade Tecnológica do Paraná, o ISOPET, que utiliza garrafas PET como enchimento, tentou-se aliar a absorção sonora às facilidades construtivas. Diante de uma necessidade cada vez maior de se reduzir a demanda por recursos naturais, além da redução de gastos energéticos, os blocos re-projetados tentam da forma mais coerente utilizar materiais reutilizáveis e recicláveis, tanto para sua concepção destes, como a possibilidade de montagem e desmontagem das divisórias também permitem a sua reutilização. O caráter dinâmico de ambientes como o industrial e a dificuldade de controle sonoro nos ambientes internos deste exigem soluções que aliam a praticidade à absorção acústica, que foi a intenção ao estudar a possibilidade de construção de divisórias com o re-projeto dos blocos.

Palavras-chave: absorção acústica, ressonância, concreto leve, garrafas PET, isopet.

7 ABSTRACT

HIROKI, Mariana Mayumi. Study on acoustic performance of walls constructed with blocks type "isopet". Final Report of Scientific Initiation. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Sรฃo Paulo: 2010, p.

This research is about the study of light blocks, easy to fit, to facilitate and expedite the installation of a partition, in addition to acquiring the function of sound absorption. Based on the study of the mechanism of resonance, which constitutes a sink from a sonic material shaped like a bottle of the blocks and the studies developed by Universidade Tecnolรณgica Federal do Paranรก, called ISOPET, using PET as filler, it attempted to ally sound absorption to construction facilities. Faced with a growing need to reduce demand for natural resources and reduce energy costs, the blocks re-designed in the most coherent attempt to use reusable and recyclable materials, for its conception and the possibility of mounting and removal of partitions also allow its reuse. The dynamic character of industrial environments such as the difficulty of sound control in indoor environments that require solutions that combine praticality with sound absorption which was indeed to study the possibility of building walls with the redesign of the blocks

Key Words: acoustic absorption, resonance, lightweight concrete, PET bottles, isopet.

8 LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO 3 Figura 3.01: Forma de encaixe entre os tipos de blocos ISOPET...............................................24 Figura 3.02: Encaixes laterais em forma de macho e fêmea dos blocos ISOPET......................25 Figura 3.03: Duas tipologias do ISOPET e o encaixe entre os blocos........................................26 Figura 3.04: Parede construída com blocos ISOPET..................................................................26 Figura 3.05: Desenho esquemático dos blocos LEGOLEVE......................................................28 Figura 3.06: Posicionamento dos blocos LEGOLEVE e seus respectivos encaixes..................28 Figura 3.07: Detalhe do encaixe entre as garrafas e colocação de tubos e eletrodutos para a confecção de painéis desenvolvidos pela UFSC........................................................................30 Figura 3.08: Colocação das garrafas no molde para confecção dos painéis desenvolvidos pela UFSC...........................................................................................................................................30 Figura 3.09: Concretagem dos painéis desenvolvidos na UFSC................................................31 Figura 3.10: Possibilidade de execução de painel curvo desenvolvido pela UFSC....................31 Figura 3.11: Desmoldagem dos painéis desenvolvidos pela UFSC............................................32 Figura 3.12: Esquema construtivo dos painéis (UFSC)..............................................................33 Figura 3.13: Termoblocos canaletas............................................................................................34 Figura 3.14: Termoblocos............................................................................................................35 Figura 3.15: Construção do Hotel 10 em Joinville com Termobloco Ecológico...........................35 CAPÍTULO 4 Figura 4.01: Forma de ruptura em alvenaria, quando a argamassa de assentamento possui resistência superior ao bloco.......................................................................................................37 Figura 4.02: Ruptura da alvenaria em forma de escada, devido à baixa resistência da argamassa com alto módulo de elasticidade – adaptada de SABBATINI (1984).......................37 Figura 4.03: Ruptura da argamassa em alvenaria, com resistência inferior ao bloco e com baixo módulo de elasticidade................................................................................................................38 Figura 4.04: Forma de Ruptura dos Blocos ISOPET...................................................................40 Figura 4.05: Valores de Resistência à Compressão Simples em Blocos ISOPET aos 28 dias de idade............................................................................................................................................41 Figura 4.06: Espessura das paredes dos blocos ISOPET...........................................................42 Figura 4.07: Amostra de EPS no estado natural e deformada....................................................42 Figura 4.08: Vazios no corpo de prova do concreto leve............................................................43 Figura 4.09: Distribuição das Tensões na Parede com Juntas a prumo.....................................44 Figura 4.10: Montagem da parede com juntas a prumo..............................................................45 Figura 4.11: Rompimento das paredes PSA1, PSA2 e PSA3.....................................................46 Figura 4.12: Rompimento das paredes PCA1, PCA2 e PCA3....................................................47 Figura 4.13 – Curvas de evolução da temperatura interna e externa (verão).............................49 Figura 4.14 – Curvas de evolução da temperatura interna e externa (inverno)..........................49 CAPÍTULO 5 Figura 5.01: Ressonador de Helmoltz e a curva de absorção sonora........................................58 Figura 5.02: Ressonador.............................................................................................................59 Figura 5.03: Gráfico com coeficientes de absorção para as diferentes composições com garrafas “PET” 2 litros.................................................................................................................61 Figura 5.04: Medidas adotadas para o cálculo de ressonância..................................................62 Figura 5.05: Garrafas cortadas permitem outras freqüências de ressonância............................65

9 CAPÍTULO 6 Figura 6.01: Blocos propostos com as garrafas PET em seu interior.........................................66 Figura 6.02: Blocos triangulares T1 e T2....................................................................................66 Figura 6.03: Detalhe do Bloco T1................................................................................................68 Figura 6.04: Detalhe do Bloco T2................................................................................................69 Figura 6.05: Esquema de montagem de divisórias com blocos T, cm destaque para a manta de polietileno....................................................................................................................................70 Figura 6.06: Blocos retangulares (R1, R2, R3, RA, RB e RC, respectivamente)........................70 Figura 6.07: Detalhe do bloco R1................................................................................................72 Figura 6.08: Detalhe do bloco R2................................................................................................73 Figura 6.09: Detalhe do bloco R3................................................................................................74 Figura 6.10: Detalhe do bloco RA...............................................................................................75 Figura 6.11: Detalhe do bloco RB................................................................................................75 Figura 6.12: Detalhe do bloco RC...............................................................................................76 Figura 6.13: Esquema de montagem da divisória composta por blocos R.................................76 Figura 6.14: Divisória composta por blocos T..............................................................................78 Figura 6.15: Divisória composta por blocos R.............................................................................79 Figura 6.16. Encaixe dos blocos ISOPET....................................................................................85 Figura 6.17: Principais medidas e vista isométrica do modelo WHD..........................................85 Figura 6.18: Esquema de montagem dos blocos T, com destaque para a manta de polietileno....................................................................................................................................89 Figura 6.19: Esquema de montagem dos blocos R....................................................................90 Figura 6.20: Critérios de dano ao ouvido....................................................................................92

LISTA DE TABELAS Tabela 01: Cronograma da Pesquisa..........................................................................................15 Tabela 02: Resistência à Compressão dos Blocos ISOPET........................................................41 Tabela 03: Resistência a Compressão de Paredes sem Argamassa de Assentamento.............44 Tabela 04: Resistência a Compressão de Paredes com Argamassa de Assentamento.............44 Tabela 05: Níveis de Som............................................................................................................52 Tabela 06: Classificação do nível de ruído (em dB) por natureza do local..................................54 Tabela 07: Tolerância de ruídos a cada aumento de 6dB relacionado ao tempo de exposição....................................................................................................................................54 Tabela 08: Resultados dos ensaios para a amostra:garrafas “PET” de 2 litros, inteiras e vazias, dispostas em pé, com os gargalos cortados, dispostas com a boca para cima (desemborcadas) e com os gargalos cortados, dispostas com a boca para baixo(emborcadas)............................60 Tabela 09: Freqüências de ressonância para garrafas sem material absorvente em seu interior..........................................................................................................................................63 Tabela 10: Freqüências de ressonância para garrafas com material absorvente em seu interior..........................................................................................................................................64 Tabela 11: Descrição dos tipos de bloco T..................................................................................67 Tabela 12: Descrição dos blocos R.............................................................................................71 Tabela 13: Requisitos de Desempenho Estrutural de Fachadas e Divisórias Internas - Fatores a Considerar para Estado Limite de Utilização e Estado Limite Último.........................................80 Tabela 14: Critério relativo à resistência ao fogo de elementos construtivos de compartimentação.......................................................................................................................84 Tabela 15: Conjunto de exemplos de fontes e a diversidade de fatores de estudo de acústica.......................................................................................................................................92

10 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABEPET - Associação dos Produtores de Garrafas PET ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ABRAPEX - Associação Brasileira de Poliestireno Expandido ABREMPLAST - Associação Brasileira do Recicladores de Material Plástico CEFET-PR - Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná CEMPRE - Compromisso Empresarial para Reciclagem CPV ARI - Cimento Portland de Alta Resistência Inicial EPS - Poli Estireno Expandido FAUUSP - Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo LABAUT - Laboratório de Conforto e Eficiência Energética da FAUUSP LABISISCO/UFSC - Laboratório de Sistemas Construtivos da Universidade Federal de Santa Catarina PEAD - Polietileno de Alta Densidade PET - Polietileno Tereftalato, ou Tereftalato de Polietileno, ou Politereftalato de Etileno PP - Polipropileno PS - Poliestireno PVC - Cloreto de Poli Vinila STC - Sound Transmission Class UFBA - Universidade Federal da Bahia UFSC - Universidade federal de Santa Catarina UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná

11 SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO..........................................................................................................13 1.1 OBJETIVO GERAL..................................................................................................13 1.2 METODOLOGIA......................................................................................................14 1.3 CRONOGRAMA......................................................................................................15 1.4 LEITURAS PROGRAMADAS..................................................................................15 2. RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL...............................................................17 2.1 PEAD.......................................................................................................................20 2.2 PET..........................................................................................................................20 2.3 EPS.........................................................................................................................21 2.3.1 Concreto Leve......................................................................................................22 3. ESTUDOS PRECEDENTES.....................................................................................23 3.1 BLOCO ISOPET......................................................................................................23 3.2 BLOCO LEGOLEVE................................................................................................27 3.3 BLOCO DESENVOLVIDO NA UFPA.......................................................................29 3.4 PAINEL DESENVOLVIDO NA UFSC.......................................................................29 3.5 BLOCO TERMOBLOCO ou ISOBLOCO.................................................................34 4. ANÁLISES DE DESEMPENHO DO ISOPET............................................................36 4.1 RESISTÊNCIA.........................................................................................................36 4.1.1 Resistência Mecânica à Compressão de Blocos ISOPET....................................40 4.1.2 Resistência Mecânica à Compressão Simples em Paredes com e sem Argamassa de Assentamento........................................................................................43 4.1.3 Resistência à Compressão da Argamassa de Assentamento..............................48 4.2 DESEMPENHO TÉRMICO......................................................................................48 5. PROPRIEDADES ACÚSTICAS................................................................................50 5.1 CONCEITOS GERAIS.............................................................................................50 5.2 EFEITOS DO RUÍDO SOBRE O HOMEM..............................................................53 5.3 EFEITOS PSICO-FISIOLÓGICOS DOS RUÍDOS..................................................55 5.4 CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO DO SOM..............................................55

12 5.5 LEI DAS MASSAS...................................................................................................56 5.6 RESSONÂNCIA......................................................................................................57 5.6.1 Cálculo de Ressonância das Garrafas PET para o Re-projeto dos Blocos.........62 6. RE-PROJETO DOS BLOCOS E ENCAIXES...........................................................65 6.1 ESTABILIDADE.......................................................................................................77 6.1.1 Estabilidade da divisória composta do blocos T...................................................78 6.1.2 Estabilidade da divisória composta por blocos R.................................................79 6.2 SEGURANÇA ESTRUTURAL.................................................................................80 6.2.1 Estabilidade e Resistência Mecânica...................................................................81 6.2.2 Características de Deformabilidade da Alvenaria.................................................81 6.3 ESTANQUEIDADE À ÁGUA....................................................................................82 6.4 CONFORTO TÉRMICO...........................................................................................83 6.5 SEGURANÇA CONTRA O FOGO...........................................................................83 6.5.1 Resistência ao Fogo.............................................................................................84 6.6 CONSIDERAÇÕES ACERCA DO SISTEMA MONTADO A SECO.........................85 6.7 ESTOCAGEM..........................................................................................................88 6.8 PADRÃO DE APRESENTAÇÃO DE PROJETOS PARA A PRODUÇÃO DE ALVENARIAS DE VEDAÇÃO RACIONALIZADAS.......................................................88 6.8.1 Planta de Fiadas...................................................................................................89 6.8.2 Elevação das Paredes..........................................................................................90 7. APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA...................................................................................91 7.1 Sistemas para Redução do Ruído Aéreo e das Vibrações.....................................94 8. SUSTENTABILIDADE...............................................................................................95 9. CONSIDERAÇÕES FINAIS......................................................................................97 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................98

13 1. INTRODUÇÃO

A importância da reciclagem de materiais e do combate ao desperdício têm sido um dos temas mais debatidos na atualidade. A sustentabilidade, aliada a técnicas de construção, vai aos poucos se firmando como preocupação desse setor, que gera mais resíduos que o setor doméstico. Assim, encontrar alternativas e técnicas que poluam menos, utilizem menos matéria-prima ou promovam a reutilização e/ou reciclagem de materiais, não é somente contribuir para atenuar o impacto ambiental, como também evitar gastos excessivos de energia e conseqüentemente, reduzir custos. Nesta linha, foram criados os blocos “ISOPET”, com garrafas PET inteiras, cobertas pelo concreto leve que as envolve. Funcionam, desta forma, como enchimento do bloco com a proposta de aliviar fundações e melhorar as propriedades térmicas das paredes. Estes blocos são intertraváveis, permitindo que sejam simplesmente encaixados, dispensando argamassa de assentamento e de revestimento, o que resulta na simplificação e na agilidade da construção da parede. A argamassa é utilizada apenas nas junções parede-piso, parede-teto e parede-parede. O objetivo da pesquisa visa dar continuidade ao estudo das propostas lançadas pelos blocos, sobretudo no que se refere ao desempenho acústico. O estudo em questão, não chega à construção e avaliação de protótipos, mas leva à uma análise da possibilidade de seu uso no meio industrial.

1.1 OBJETIVO GERAL

Esta pesquisa visa dar continuidade ao estudo das propostas lançadas pelos blocos tipo “ISOPET”, sobretudo no que se refere ao desempenho acústico.

14 1.2 METODOLOGIA

O desenvolvimento da pesquisa ocorreu em quatro etapas: Etapa 1 - Foram estudados conceitos ligados à isolação e absorção sonoras, às propriedades acústicas de vazios internos às paredes, aos efeitos de frestas na transmissão de sons e aos índices de desempenho acústico de paredes Etapa 2 - Foram analisados os aspectos sociais e de sustentabilidade de construções com paredes usando blocos tipo “ISOPET”, seus aspectos construtivos, como as formas de encaixe dos blocos, área limite de estabilidade e segurança e seu desempenho térmico e acústico, além de um breve exame da questão do acabamento. Etapa 3 - Foram projetados uma alternativa de solução para a parede estudada nas etapas anteriores, em que se procurou maximizar suas vantagens e minimizar os eventuais defeitos constatados. Etapa 4 - Foi feito um estudo sobre a aplicação dos blocos projetados, bem como sua segurança estrutural, estanqueidade à água, segurança contra o fogo e estocagem. Esta última etapa foi alterada, na proposta de pesquisa, constava que seriam construídos os protótipos e se faria uma avaliação da inteligibilidade da palavra falada de um dos lados da parede e ouvida do outro lado. Esse aspecto de desempenho seria considerado crítico, uma vez que se determinaria a privacidade acústica dos cômodos separados pela parede. Para as medições seriam utilizados os aparelhos do LABAUT - Laboratório de Conforto e Eficiência Energética da FAUUSP: - Medidor de nível sonoro marca Brüel & Kjaer, modelo 2236, nº de série 1827419 - Calibrador acústico AKSUD, modelo 5117, nº de série 28785.

15 Optou-se por realizar esta etapa numa próxima continuação da pesquisa, conjuntamente à outras análises de desempenho estrutural, estanqueidade à água e segurança contra o fogo.

1.3 CRONOGRAMA

10 11 12

Etapa 1 - Estudo dos conceitos aplicáveis ao desempenho acústico da parede construída com blocos tipo “ISOPET” Etapa 2 - Estudo da parede construída com blocos tipo “ISOPET”, quanto a aspectos sociais, de sustentabilidade, construtivos, de desempenho térmico e acústico e de acabamento Relatório Intermediário Etapa 3 - Projeto de ALTERNATIVA de solução para a parede de blocos tipo “ISOPET” Etapa 4 - Estudo sobre a aplicação dos blocos projetados, bem como sua segurança estrutural, estanqueidade à água, segurança contra o fogo e estocagem Relatório Final Tabela 01: Cronograma da Pesquisa

1.4 LEITURAS PROGRAMADAS

16 BARING, J.G. de A. O desempenho acústico de caixilhos de fachada no contexto do controle de poluição sonora urbana. 1989. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo). Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. São Paulo.

ISOPET, A Tecnologia do Concreto Aliada ao Meio Ambiente. Disponível em: <http://www.cefetpr.br/deptos/dacoc/isopet/>. Acesso em: 15 de setembro de 2009.

JOHN, V.M. - Panorama sobre Reciclagem de Resíduos na Construção Civil. In: II Seminário Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil. Anais. IBRACON. v1. p. 44-55. São Paulo, 1999.

MARTINEZ, E. G. Reciclagem de garrafas de PET para uso em fibras - estudo de propriedades. São Paulo, EPUSP, 2000.

MATOS, T. F. L. O potencial das garrafas PET, pós-consumo, como matériaprima para materiais de construção civil. Santos 2008.

RECICLAGEM, Garrafas de plástico vão para parede: Uma casa já pode ser feita de blocos fabricados com produtos descartados todos os dias. Disponível em: <http://www.setorreciclagem.com.br/modules.php? name=News&file=article&sid=22>. Acesso em: 15 de junho de 2009.

RIBAS, A.; CASAGRANDE, P. F.; MENEGHEL, P. F.; MARTINS, R. A Utilização de Recicláveis na Arquitetura. Santa Catarina, UFSC, 2008.

SANTOS, J. L. P. ; PAIXÃO, D. ; ALVES, C. C. S. ; SIMÕES, M. . Estudo de materiais alternativos para uso em absorção acústica. II Encontro Antac, 1993.

SANTOS, J. L. P. Desenvolvimento de absorventes tubulares de baixa freqüência. In: 17º Encontro da SOBRAC, 1996, Petrópolis, 1996.

SANTOS, J.L. P.; REQUIA, C. O potencial das garrafas PET como absorvente acústico. In: SOBRAC, 2000, Belo Horizonte, 2000.

17 SCHERER, M.J.; SANTOS, J. L. P. Estudo da utilização de Garrafas do tipo PET como absorventes acústicos. In: VIII Encontro Nacional e IV Encontro LatinoAmericano sobre Conforto no Ambiente Construído - ENCAC - ELACAC 2005, Maceió, 2005. _____. Study of the Acoustic Potentiality of PET type Bottles as Sonorous Absorbent. In: INTERNOISE 2005. Anais INTERNOISE 2005, Rio de Janeiro, 2005.

2. RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL

“A construção civil é um dos setores com maior potencial para absorver os resíduos sólidos (ROCHA e CHERIAF, 2003). Dentre os segmentos da construção civil a área de materiais é a que mais abrange o desenvolvimento de novas aplicações para os resíduos pós-consumo (Ibidem).” (KANNING, 2008, p.1)

Compreende-se dois tipos de reciclagem: (CASSA; CARNEIRO; BRUM; 2001, p.39) -

primária: em que a reciclagem se dá dentro do próprio processo responsável

pela sua geração, muito comum e muitas vezes limitada pela dificuldade de se conseguir o produto puro e ser inviável por questões técnicas e/ou econômicas. -

secundária: reciclagem de um resíduo em outro processo produtivo, diverso

daquele que o originou. Desta forma, a última alternativa parece ser mais viável considerando os devidos riscos : “(…) pois a natureza empírica do conhecimento e a falta de tradição em inovação tecnológica, aliadas a longa durabilidade requerida, têm significado desempenho inadequado de muitas novas tecnologias introduzidas no mercado. A esse problema soma-se o risco inerente à própria reciclagem, pois muitos resíduos são considerados perigosos, pois possuem elevadas concentrações de espécies químicas perigosas” (JOHN, 2000 apud CASSA; CARNEIRO; BRUM, 2001, p.38)

As resinas plásticas, em 2002, foram destinadas para: embalagens (39,73%), construção civil (13,67%), descartáveis (11,55%), componentes técnicos (8,04%), agrícola (7,67%), utilidades domésticas (4,72%), e outros (14,62%) (PAREJA; ARAÚJO, 2006)

18 Existem seis famílias de plásticos que, geralmente, não são compatíveis quimicamente entre si, interferindo no desempenho da mistura. As famílias são as seguintes: - Polietileno Tereftalato (PET) – utilizado em garrafas de refrigerante; - Polietileno de Alta Densidade (PEAD) – utilizado em engradados de bebidas, baldes, tambores, autopeças e outros produtos; - Polietileno de Alta Densidade (PEAD) – utilizado em engradados de bebidas, baldes, tambores, autopeças e outros produtos; - Cloreto de Polivinila (PVC) – comum em tubos de conexões e garrafas para água mineral e detergentes líquidos; - Polipropileno (PP) – muito comum em embalagens de massas e biscoitos, potes de margarina, utilidades domésticas, e outros; - Poliestireno (PS) – utilizado na fabricação de eletrodomésticos e copos descartáveis. - Poliestireno expandido (“Isopor”) – usado na Construção Civil, principalmente para isolamento térmico, em caixas térmicas e em moldes de contenção interna em embalagens. Assim, é necessária a separação dos diferentes tipos de plástico para a reciclagem dos mesmos. O procedimento é bastante arcaico, baseando-se na observação visual dos produtos, da cor da chama, fumaça e odor durante a queima do material ou pela identificação através dos símbolos. Depois de separado, enfardado e estocado, o plástico é moído por um moinho de facas e levado para voltar ao processamento industrial. Após a secagem, o material é transferido para o aglutinador, contendo hélices que aquecem o material por fricção, transformando-o numa pasta plástica. Em seguida é adicionada água em pequena quantidade para provocar resfriamento repentino, que faz as moléculas dos polímeros se contraírem, aumentando sua densidade. Assim, o plástico adquire forma de grânulos e entra na extrusora, máquina que funde e dá aspecto

19 homogêneo ao material, que é transformado em tiras. Na última etapa, as tiras de material derretido passam por um banho de resfriamento, que as solidificam e depois são picotadas em grãos, “pellets”, que são vendidos para as fábricas de artefatos plásticos, onde misturam o material reciclado com resina virgem para produzir novas embalagens, peças e utensílios. É possível utilizar todo o material reciclado (CEMPRE, 2004 apud PAREJA J. A. M., ARAÚJO J. B. H.,2006, p.5). A degradação dos plásticos é lenta e difícil. Por isso, outra alternativa que ainda não resolve o problema, tem sido investir na pesquisa de plásticos biodegradáveis, que por enquanto são muito mais caros do que as resinas petroquímicas. Um projeto criado pelo engenheiro civil Nelson Parente Júnior (PAREJA J. A. M., ARAÚJO J. B. H. de, FRANCO J. de M., BOLZANI H. R., GONÇALVES D. M., SOUZA S. R., 2009) utiliza todos os tipos de plástico no lugar da madeira que não fica incorporada à obra. O próprio engenheiro explica: “Como cada plástico tem uma resistência, cada um tem uma utilidade. Para as formas de concreto - nas quais é jogado o concreto fresco para fazer a estrutura da edificação - pode-se utilizar PET, PVC e poliestireno. Já o polietileno e o polipropileno, mais deformáveis, podem ser usados como tapumes e sinalização”.

Além disso, o plástico pode ser reciclado

novamente, umas quatro ou cinco vezes, mantendo a resistência da resina. Isso significa que, ao mesmo tempo em que se dá uma nova utilidade ao plástico, há diminuição da demanda sobre a madeira e, uma vez que as novas fôrmas não precisam ser molhadas, em contraposição às de madeira, há economia de água sem interferir no acabamento do concreto. PAREJA e ARAÚJO propuseram a substituição de areia por PEAD-Polietileno de Alta Densidade, em grânulos, na produção do concreto e seus estudos concluíram que o novo concreto pode ser utilizado na construção de muros de casas, “paver”, blocos para calçadas, pequenas construções que não exijam elevados esforços estruturais, casas populares, etc. Usando o plástico reciclado, é possível economizar até 50% de energia (CEMPRE, 2004 apud PAREJA; ARAÚJO, 2006, p.2).

20 2.1 PEAD

Alexandre Parkes (1813-1890) desenvolveu o primeiro plástico e, por ser durável e leve, o material “se tornou um dos maiores fenômenos da era industrial” além disso, por não ser biodegradável, estimulou a reciclagem pelas próprias indústrias. As indústrias de artefatos plásticos, que se voltam à produção de baldes, cabides, garrafas de água sanitária, conduítes e acessórios para automóveis, constituem o principal mercado consumidor de plástico reciclado na forma de grânulos. (PAREJA; ARAÚJO, 2006, p.2) O plástico rígido compõe em torno de 77% das embalagens plásticas no Brasil, tais como garrafas de refrigerante, recipientes para produtos de limpeza e higiene, e potes de alimentos; além de ser matéria-prima básica de bombonas, fibras têxteis, tubos e conexões, calçados, eletrodomésticos, baldes, utensílios domésticos, entre outros. Cerca de 17,5% dos plásticos rígidos e filme consumidos no Brasil retornam à produção como matéria-prima, o que equivale a 200 mil toneladas por ano. Deste total, 60% provêm de resíduos industriais e 40% do lixo urbano, segundo estimativa da ABREMPLAST apud Pareja; Araújo, 2006.

2.2 PET

O Polietileno Tereftalato, ou Tereftalato de Polietileno, ou Politereftalato de Etileno foi desenvolvido por químicos britânicos em 1941 e sua reciclagem se iniciou nos anos 1980. (RIBAS; CASAGRANDE; MENEGHEL; MARTINS; 2008, p.1) Sendo um material termoplástico, permite o reprocessamento térmico e, portanto, podendo ser remodelado. “ (…) o PET é um dos plásticos mais reciclados em todo o mundo devido a sua extensa gama de aplicações como: flocos, cordas, embalagens, tapetes e outros (ABIPET, 2007)” (KANNING, 2008, p.6)

21 As etapas de reciclagem deste material são: coleta, seleção, pré-beneficiamento e transformação, podendo ser uma reciclagem química, em que os componentes do PET são desagregados, gerando compostos para solventes, resinas e outros produtos; ou uma reciclagem energética, em que este material serve de combustível em usinas termoelétricas, na alimentação de caldeiras e altos-fornos. (KANNING, 2008, p.7).

2.3 EPS

O Poliestireno Expandido (EPS) ou isopor é uma espuma formada a partir de derivados do petróleo, sendo desenvolvido pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz em 1949. Segundo a norma DIN ISO 1043/78, esse material é identificado como celular rígido, resultante da polimerização do estireno em água. A matéria-prima é sujeita a um processo de transformação física, de forma a não alterar as propriedades químicas, se processando nas seguintes etapas: pré-expansão, armazenamento intermediário e moldagem. O material resultante consiste em 98% de ar e apenas 2% de matéria sólida na forma de poliestireno, garantindo extrema leveza e excelente isolamento termo-acústico. (AMBIENTE BRASIL, 2006 apud TESSARI, J; ROCHA, J. C., 2006) Sua aplicação na construção civil pode-se dar de várias formas pois é um excelente isolante térmico, leve, possui alta resistência mecânica, baixa absorção de água, garantindo suas características térmicas e mecânicas, versátil e resistente ao envelhecimento. (KANNING, 2008, p.7) “O isopor não apodrece nem embolora, não é solúvel em água nem libera substâncias para o meio ambiente” (RIBAS; CASAGRANDE; MENEGHEL; MARTINS, 2008, p.8) Como exemplo de aplicação, pode-se citar a impermeabilização de fachadas de tijolos, concreto e madeira e também como substituição à brita na fabricação de concreto leve. Segundo a ABRAPEX, 2007 apud Kanning, 2008, p.8, O EPS é comprovadamente um material isolante térmico e que ganhou nos últimos 35 anos uma posição estável

22 na construção civil, não apenas pelas suas características isolantes, mas também pela sua baixa massa específica (15 a 35 kg/m3), facilidade de manuseio e baixo custo. No mundo são produzidos cerca de 2,95 milhões de toneladas de EPS anualmente, das quais 50% se destinaram à construção civil. Os processos para a reciclagem deste material são os seguintes, segundo Ribas; Casagrande; Meneghel; Martins, 2008, p. 23: 1) O isopor é fragmentado em pedaços menores para ocupar menos espaço; 2) O material é aglutinado, através da exposição ao calor e ao atrito; 3) Depois de adensado, este é submetido a um novo aquecimento até seu “derretimento”; 4) O isopor é homogeneizado e transformado em filetes; 5) Após o resfriamento, os filetes são transformados em grânulos, pronto para ser reutilizado.

2.3.1 Concreto Leve

O concreto leve consiste na substituição total ou parcial dos agregados tradicionais por grânulos de EPS, cuja densidade não deve ultrapassar 1600 kg/m3, o que significa vantagens como alívio da carga sobre a estrutura e isolamento térmico. Como desvantagem, ressalta-se o alto custo e a baixa resistência. Ainda em relação aos custos, Para Metha e Monteiro, 1994 apud Kanning, 2008, p.9, embora o concreto leve tenha um custo maior por metro cúbico (m3), ele traz benefícios econômicos devido a redução do peso da própria estrutura, aliviando assim as fundações, além disso, afirmam (TESSARI, J.; ROCHA, J.C, 2006) que a produção de elementos pré-fabricados se mostra como a aplicação mais vantajosa do concreto leve em todo o mundo, considerando-se os menores custos de manuseio, transporte e montagem.

23 As propriedades do concreto normal e o leve não diferem muito, apenas alerta-se quanto à trabalhabilidade, evitando a segregação dos materiais. A textura áspera e a baixa densidade dos agregados, os trabalhos de lançamento, compactação e acabamento necessitam de menor abatimento. Se o abatimento for alto e a vibração for excessiva, ocorrerá flutuação do agregado graúdo, onde a argamassa, pela maior massa específica, irá se concentrar na parte inferior da estrutura, prejudicando o acabamento da peça.

3. ESTUDOS PRECEDENTES

Houve vários projetos que utilizaram o PET na concepção de blocos e painéis. Pode-se citar os seguintes:

3.1 BLOCO ISOPET

O ISOPET foi desenvolvido no curso de Tecnologia da Construção do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (CEFET - PR, atual UTFPR), de forma que as garrafas PET são posicionadas na horizontal e vertical, fabricados com areia, cimento e, confeccionados em concreto leve, com o isopor, no lugar da brita. Compõem uma parede com encaixes macho-fêmea, não sendo necessária a utilização de argamassa para a sua união, exceto na primeira fiada, além do acabamento das próprias peças propiciar a eliminação de chapisco, emboço e reboco, reduzindo-se apenas à aplicação da argamassa colante de finalização, para preparação para pintura. (RIBAS; CASAGRANDE; MENEGHEL; MARTINS, 2008, p. 4) Ainda com relação à construção da parede, os blocos possuem canaletas que

24 substituem as formas, na moldagem das vergas, contra-vergas 1

e cintas de

amarração 2 como se pode observar a seguir:

Figura 3.01: Forma de encaixe entre os tipos de blocos ISOPET Fonte: SILVÉRIO, 2003 1

Vergas e contravergas são componentes incorporados à alvenaria para a distribuição das tensões que tendem a se concentrar nos vértices das aberturas de janelas e portas, de modo a evitar o aparecimento de fissuras por efeito de cisalhamento ou absorver as tensões de tração na flexão, no caso das vergas. “Incorporados à alvenaria durante dua elevação, devem ser dimensionados de acordo com as cargas atuantes sobre eles, extensão do vão e da parede e da modulação dos blocos ou tijolos em uso, buscando-se compatibilizá-los com o aparelho da alvenaria.” (SILVA b, 2003) 2

Semelhante às vergas e contravergas, possui a finalidade de absorver tensões que se concentram nos contornos dos vãos (portas e janelas).

Os blocos produzidos possuem as seguintes dimensões: 40 cm x 40 cm x 15 cm, pesando 12 kg e 40 cm x 20 cm x 15 cm, pesando 6kg.

Figura 3.02: Encaixes laterais em forma de macho e fêmea dos blocos ISOPET Fonte: SILVÉRIO, 2003

Figura 3.03: Duas tipologias do ISOPET e o encaixe entre os blocos

Figura 3.04: Parede construĂda com blocos ISOPET 3

Fonte: <http://www.cefetpr.br/deptos/dacoc/isopet/>. Acesso em: 16 de setembro de 2010

Portanto, como vantagens têm-se leveza, economia, melhoria no desempenho termo-acústico, facilidade e rapidez na construção - “O intertravamento dos blocos é uma alternativa para dispensar o uso de argamassa de assentamento, com intuito de aumentar a produtividade na execução das alvenarias obtendo-se ganhos entre 80% a 120% em relação à alvenaria convencional, como descrevem ANAND e RAMAMUTHY (2003).” “[...] as alvenarias intertravadas com blocos de concreto leve reduzem em 54,54% o tempo de execução das alvenarias, quando comparados com blocos cerâmicos de dimensões 13,5 cm x 19 cm x 29 cm.” (KANNING, 2008, p.6) – além do baixo custo de produção.

3.2 BLOCO LEGOLEVE

Originados dos blocos ISOPET e, portanto bastante semelhante, possui além dos encaixes laterais, encaixes macho e fêmea horizontais, realizados pelas próprias garrafas PET. “Os blocos têm seu princípio baseado nos brinquedos de montar do tipo ‘LEGO’ (...) Com as características inovadoras, os blocos foram intitulados de LEGOLEVE, sendo LEGO = fácil de montar e LEVE = fácil de manusear” (KANNING, 2009, p.3) Comparando-se a produtividade na execução de alvenarias entre blocos cerâmicos e blocos LEGOLEVE, estes últimos, por utilizarem menos do que 75%

dos

elementos construtivos dos blocos cerâmicos, consomem uma quantidade de argamassa cerca de 100 vezes menos a quantidade de argamassa, permitindo executar uma vedação com tempo 75% menor além de permitir reduzido desgaste físico por parte do executor. Assim, este novo bloco (15cm x 20cm x 40cm) permitiu aumentar a produtividade na execução de alvenaria entre 80 a 120%, em relação a alvenaria tradicional. (KANNING; CERRI, 2009, p.1)

Figura 3.05: Desenho esquemático dos blocos LEGOLEVE Fonte: KANNING, R. C., CERRI, J.A., 2009

Figura 3.06: Posicionamento dos blocos LEGOLEVE e seus respectivos encaixes Fonte: KANNING, R. C., CERRI, J.A., 2009

Ressalta-se que este elemento construtivo caracteriza-se como um elemento de vedação para execução de alvenarias, não suportando um segundo pavimento ou mesmo um telhado. Porém, “ (...)a existência de dois furos no bloco permitem que depois de executada a alvenaria, alguns deles e distanciados uns dos outros entre 1 e 1,5 metros, sejam preenchidos com concreto e reforçados com barras de aço, configurando assim, pilares e vigas (na última fiada) estruturais. Dessa forma, torna-se possível a execução do telhado e de dois ou mais pavimentos superiores.” (KANNING, CERRI, 2009, p.7)

3.3 BLOCO DESENVOLVIDO NA UFPA

O monobloco desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Química, no centro tecnológico da UFPA (Universidade Federal do Pará), pelo graduando Neílton da Silva Tapajós, foi testado juntamente com vários materiais (cimento, gesso, resina cristal e caroço moído de açaí), sendo o primeiro material melhor sucedido. O bloco é constituído por três garrafas PET e 1,5 cm de camada de cimento , usando-se uma fôrma de madeira. Assim como o ISOPET, foi projetado com saliências e reentrâncias para encaixe dos outros tijolos. O acabamento também propiciar a eliminação de emboço e reboco, com exceção de uma camada de argamassa leve para receber uma pintura. (RIBAS A., CASAGRANDE P. F., MENEGHEL, P. F., MARTINS R., 2008)

3.4 PAINEL DESENVOLVIDO NA UFSC

O Laboratório de Sistemas Construtivos da Universidade Federal de Santa Catarina (LABISISCO/UFSC) desenvolveu um painel que também utiliza garrafas PET vazias em sua composição. “Dentro de um molde de madeira, o painel modular para uma casa pré-fabricada é construído. Primeiro se preenche o fundo com uma camada de concreto, de 2 cm de espessura. Em seguida, são colocadas as garrafas plásticas do tipo PET, que tiveram a parte superior cortada e foram encaixadas umas nas outras. Na lateral, é encaixada uma armadura de ferro que dá resistência ao bloco. Para completar, o painel é preenchido com mais concreto.” (RIBAS; CASAGRANDE; MENEGHEL; MARTINS, 2008, p.4).

Figura 3.07: Detalhe do encaixe entre as garrafas e colocação de tubos e eletrodutos para a confecção de painéis desenvolvidos pela UFSC

Figura 3.08: Colocação das garrafas no molde para confecção dos painéis desenvolvidos pela UFSC

Figura 3.09: Concretagem dos painéis desenvolvidos na UFSC

Figura 3.10: Possibilidade de execução de painel curvo desenvolvido pela UFSC

Figura 3.11: Desmoldagem dos painéis4 desenvolvidos pela UFSC

Observa-se nesta descrição que a construção é bastante diferente do ISOPET, por se tratar da composição de um painel. Dessa forma, como se pode observar nas figuras, os painéis são formados por colunas verticais com garrafas PET cortadas e encaixadas, reforçadas com treliças de aço em seu perímetro e revestidas nas duas faces com argamassa de cimento e areia.

Imagens do painel desenvolvido na UFSC. Fonte: <http://www.labsisco.ufsc.br/casa_pet.html>. Acesso em: 16 de setembro de 2010.

Figura 3.12: Esquema construtivo dos painéis5 (UFSC)

Como esperado, os resultados relacionados ao desempenho novamente são semelhantes: diminuição do peso, praticidade, maior desempenho térmico, flexibilidade compositiva.

Fonte: Folder Casa PET – Painéis pré-fabricados com garrafas recicladas. Disponível em: <http:// www.labsisco.ufsc.br/casa_pet/folder-verso.pdf>. Acesso em: 16 de setembro de 2010.

34 3.5 BLOCO TERMOBLOCO ou ISOBLOCO

Figura 3.13: Termoblocos canaletas

Figura 3.14: Termoblocos

Figura 3.15: Construção do Hotel 10 em Joinville com Termobloco Ecológico 6 6

Imagens do Termobloco ou Isobloco. Fonte: <http://www.termobloco.com.br>. Acesso em: 16 de setembro de 2010.

Foi desenvolvido e inicialmente nomeado de ISOBLOCO, produto patenteado para isolar termicamente, e apesar das diversas formas de reciclar o EPS, esta é a única forma de reciclagem em grande quantidade. Bloco pré-moldado leve, constituído por cimento e isopor, garante isolação térmica e acústica, resistência à compressão 60% maior que as alvenarias encontradas no mercado e o isopor possui a capacidade de absorver expansões e retrações causadas pelas alterações climáticas, diminuindo o índice de rachaduras e fissuras. A composição do bloco por EPS permite grande redução de carga sobre a estrutura, além de seu acabamento não necessitar de chapisco para reboco, utilizando apenas uma terça parte do volume utilizado nas

demais alvenarias. (RIBAS;

CASAGRANDE; MENEGHEL; MARTINS, 2008, p.24)

4. ANÁLISES DE DESEMPENHO DO ISOPET

4.1. RESISTÊNCIA

Com relação ao desempenho estrutural, os ensaios realizados sobre os blocos ISOPET mostraram que a não utilização de argamassa entre os blocos é viável, uma vez que o rompimento dos mesmos se dá de forma dúctil e com a deformação do concreto até a degradação total das partículas e o colapso do sistema. (KANNING, 2008) Este resultado não era viável, a princípio, pelo fato da argamassa possuir, além da função de unir as unidades de uma alvenaria, também a de distribuir as tensões ao longo de toda a seção dos blocos envolvidos e acomodar as deformações (MOHAMMAD, 1998 apud KANNING, 2008). Por outro lado, segundo as juntas horizontais são necessárias, pois reduzem consideravelmente a capacidade de compressão das paredes, uma vez que os blocos não apresentam superfícies

37 totalmente planas para a melhor distribuição de cargas. As juntas verticais pouco influenciam na resistência das alvenarias, como descrevem Sutherland e Camacho, 1995 apud Kanning, 2008. A argamassa e alvenaria, no que se refere ao comportamento estrutural, estão relacionadas principalmente pela resistência de ambas e módulo de elasticidade da primeira. Como se pode constatar a seguir:

Figura 4.01: Forma de ruptura em alvenaria, quando a argamassa de assentamento possui resistência superior ao bloco Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.02: Ruptura da alvenaria em forma de escada, devido à baixa resistência da argamassa com alto módulo de elasticidade – adaptada de SABBATINI (1984) Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.03: Ruptura da argamassa em alvenaria, com resistência inferior ao bloco e com baixo módulo de elasticidade Fonte: KANNING, 2008

Foram realizados os seguintes ensaios mecânicos, com a função de avaliar as características dos blocos no momento de seu rompimento, bem como a propagação de fissuras e o comportamento de paredes em escala real: a)resistência à compressão do concreto e dos blocos; b)resistência à compressão em paredes com e sem argamassa de assentamento Para a realização destes ensaios, foram considerados os seguintes parâmetros: - Fator água/cimento pré-estabelecido para o concreto leve em 0,6 com o intuito de se obter uma resistência mínima de 1MPa para blocos intertravados de vedação (AGUIAR, 2001 apud KANNING, 2008) - Rompimentos de corpos-de-prova de concreto leve e blocos ISOPET em idades de 7 a 28 dias para resistência à compressão simples, 28 dias para resistência a

39 compressão em prismas e paredes. Os ensaios de caracterização da argamassa de assentamento no estado endurecido foram realizados com idade de 28 dias, sendo eles: ensaios de resistência à compressão simples, tração na flexão e absorção de água por capilaridade

Materiais constituintes do ISOPET - Cimento: O cimento utilizado para a confecção dos blocos ISOPET foi de classe CPV-ARI7 RS, doado pela empresa Cimento Itambé. Optou-se pela utilização deste tipo de cimento, pois o mesmo possibilita a rápida deforma da peça - Areia: “O agregado miúdo utilizado na produção dos blocos ISOPET foi do tipo quartzoso proveniente do Rio Iguaçu, na região de Curitiba, coletado em local fechado dentro do Laboratório de Processos Construtivos da UTFPR - Agregado de EPS: foi triturado utilizando um moedor de milho com motor de 1HP de potência adaptado com peneiras de diâmetro de 12mm. O EPS é uma sigla internacional do Poliestireno Expandido, de acordo com a Norma DIN ISO -1043/78. No Brasil é mais conhecido como “Isopor®”, marca registrada da Knauf Isopor Ltda., que comercializa os produtos de poliestireno expandido. O agregado artificial é do tipo graúdo classificado como Brita 0, podendo ser utilizado como agregado para a produção do concreto. - Água da mistura: A água utilizada para a produção do concreto leve utilizado na produção dos blocos ISOPET foi proveniente da rede de abastecimento público local SANEPAR, coletada no Laboratório de Processos Construtivos da UTFPR. - Garrafas PET: Para obtenção das garrafas PET foram programadas coletas periódicas semanais em uma lanchonete e em um conjunto habitacional, ambos na cidade de Curitiba/PR.

Cimento Portland de Alta Resistência Inicial, possui a peculiaridade de atingir altas resistências já nos primeiros dias de aplicação. O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clinquer, bem como a moagem mais fina do cimento, de modo que, ao reagir com a água, ele adquira elevadas resistências, com maior velocidade. In: <http://www.abcp.org.br/>. Acesso em: 15 de outubro de 2010.

40 4.1.1 Resistência Mecânica à Compressão dos Blocos ISOPET

O ensaio mostrou que os corpos de prova não se rompem, apenas se deformam mantendo sua resistência constante até a total desagregação das partículas e o colapso do sistema como mostra a figura a seguir. A ruptura foi considerada na deformação de 10%, não danificando a integridade de um suposto revestimento na parede. (KANNING, 2007)

Figura 4.04: Forma de Ruptura dos Blocos ISOPET Fonte: KANNING, 2008

Tabela 02: Resistência à Compressão dos Blocos ISOPET Fonte: KANNING, 2008

Como os blocos são produzidos em escala artesanal, há variações de lançamento e adensamento do concreto, acarretando aumento do desvio padrão nos resultados apresentados.

Figura 4.05: Valores de Resistência à Compressão Simples em Blocos ISOPET aos 28 dias de idade Fonte: KANNING, 2008

42 A menor resistência à compressão dos blocos ISOPET em relação ao concreto leve com EPS ocorreu provavelmente devido à espessura das paredes longitudinais e transversais dos blocos além da baixa resistência das partículas de EPS, por possuírem 2% de massa corpórea e 98% de ar. O rompimento dos blocos se dá de forma dúctil com o esmagamento dos agregados, como demonstram as seguintes figuras. A deformação do concreto propiciada pelas partículas de EPS possibilita o escoamento das tensões, papel característico da argamassa de assentamento.

Figura 4.06: Espessura das paredes dos blocos ISOPET Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.07: Amostra de EPS no estado natural e deformada Fonte: KANNING, 2008

43 Além dos vazios internos do agregado, é provável que os vazios gerados durante o processo de produção dos blocos também influenciem nas características de resistência do concreto, como mostra a figura.

Figura 4.08: Vazios no corpo de prova do concreto leve Fonte: KANNING, 2008

4.1.2 Resistência Mecânica à Compressão Simples em Paredes com e sem Argamassa de Assentamento

Os resultados dos ensaios de resistência à compressão simples em paredes com argamassa de assentamento (PCA1, PCA2, PCA3) e sem argamassa de assentamento (PSA1, PSA2, PSA3) são descritos na tabela a seguir

Tabela 03: Resistência a Compressão de Paredes sem Argamassa de Assentamento Fonte: KANNING, 2008

Tabela 04: Resistência a Compressão de Paredes com Argamassa de Assentamento Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.09: Distribuição das Tensões na Parede com Juntas a prumo Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.10: Montagem da parede com juntas a prumo Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.11: Rompimento das paredes PSA1, PSA2 e PSA3 Fonte: KANNING, 2008

Figura 4.12: Rompimento das paredes PCA1, PCA2 e PCA3 Fonte: KANNING, 2008

48 Juntamente com os resultados do ensaio anterior tem-se: “o sistema de travamento gerado pelo sistema de encaixes do tipo macho e fêmea propicia um comportamento equivalente entre as alvenarias construídas com argamassa de assentamento. Para ambos os ensaios de resistência à compressão em prismas e paredes o rompimento das argamassas de assentamento não ocorre uma vez que os blocos propiciam o escoamento das tensões, fator fundamental de uma argamassa” (KANNING, 2008, p.63)

4.1.3 Resistência à Compressão da Argamassa de Assentamento

A média de resistência à compressão da argamassa situa-se abaixo da resistência média dos blocos, comprovando sua utilização, uma vez que, sua resistência estando abaixo da resistência dos blocos possibilita o escoamento das tensões e sua ruptura antes de um possível rompimento dos blocos.

4.2. DESEMPENHO TÉRMICO

Para a avaliação do desempenho térmico, foi construído um protótipo habitacional de aproximadamente 15 m2 de área interna, utilizando 365 blocos ISOPET. Durante as medições de verão e inverno o protótipo permaneceu com as janelas sombreadas e sem ventilação durante todo o período de monitoramento e, de acordo com os resultados apresentados nos gráficos, nota-se a capacidade da unidade amortizar os picos de temperatura constatados no exterior. Nas medições de verão constatou-se que: “Enquanto que externamente, a temperatura atingiu um valor mínimo de 15,6º C (característico da condição de frio, considerando-se os limites estabelecidos para o conforto), no interior do anexo, a mínima não foi inferior a 18º, ou seja, dentro da faixa de conforto, que vai se 18º a 29ºC” (GIVONI, 1992 apud KRÜGER, 2000, p.79)

Figura 4.13 – Curvas de evolução da temperatura interna e externa (verão) Fonte: KRÜGER, 2003

Figura 4.14 – Curvas de evolução da temperatura interna e externa (inverno) Fonte: KRÜGER, 2003

50 5. PROPRIEDADES ACÚSTICAS

5.1 CONCEITOS GERAIS

O som é uma vibração ou perturbação física que percorre um meio qualquer de propagação, desde que esse meio seja provido de inércia e elasticidade (ar), ou seja, o gás é uma condição imprescindível para que o som seja transmitido. Um corpo qualquer vibrando no ar pode ser sede de um movimento de vai-e-vem. Nesse movimento de ida ele empurra uma camada de ar para frente, comprimindo-a e aumentando sua densidade e temperatura. Na volta, descomprime-a, causando a diminuição dessas duas grandezas. Como no movimento de ida a pressão nessa camada é maior que a de seus arredores, suas moléculas tendem a empurrar as moléculas das camadas vizinhas, que vão transmitindo a sua influência às diversas camadas adjacentes e subseqüentes. “Quando o corpo se desloca para frente, logo atrás dele forma-se uma zona rarefeita ou de depressão que o acompanha de perto e com a mesma velocidade da zona comprimida. A sucessão dessas zonas comprimidas e rarefeitas forma o que chamamos de movimento ondulatório.” (PÉRIDES, 2006, p.34)

A freqüência é definida como número de oscilações completas por segundo, medidas em c.p.s. (ciclos por segundo) ou em Hertz (Hz). Os sons audíveis encontram-se no intervalo de ± 16 a ± 20.000 cps. Abaixo desse mínimo estão os infra-sons e acima do intervalo encontram-se os ultra-sons. (PÉRIDES, 2005, p.35) Os conceitos apresentados a seguir foram baseados em DRYSDALE; HAMID; BAKER, 1999 apud GRASSIOTTO, 2004. O tempo tomado para um ciclo é o período T [s], que se relaciona diretamente com a freqüência (f), dado por:

51 A velocidade do som

depende da massa e da elasticidade do meio:

Onde: = velocidade do som no meio (m/s) = pressão atmosférica (Pa) = densidade do meio (kg/m3) = 1,4

Além disso, pode-se obter

a partir do comprimento de onda,

, que corresponde à

distância sucessiva entre pressões máximas ou mínimas numa onda plana:

As amplitudes 8 normais das ondas de som através do ar são muito pequenas, variando de 10-7 mm a poucos mm. Pequenas amplitudes correspondem a sons somente perceptíveis ao ouvido humano, enquanto amplitudes grandes representam o valor limite além do qual o ouvido poderia sofrer danos. A flutuação da pressão de interesse varia entre 21.10-6 Pa, mínimo perceptível para o ser humano, até 200 Pa, limite da dor. Pelo grande intervalo entre estes dois valores, usa-se uma escala logarítmica conhecida como decibel (dB). “O decibel é uma medida determinada a partir do coeficiente de pressão, em relação ao padrão do nível mínimo de audição. Numericamente, o decibel é 10 vezes o logaritmo na base 10 da relação entre duas quantidades semelhantes, proporcionais à força acústica ou energia [...]” (DRYSDALE; HAMID; BAKER, 1999 apud GRASSIOTTO, 2004, p.184). “O cálculo em logarítmico da medida do som em decibéis é apropriado porque a percepção do barulho pelo ouvido humano também é logarítmica. Subjetivamente: a reação humana mostra que mudanças de + 10 dB ou – 10 dB no nível de SM são interpretadas como o dobro ou 8

Amplitude de uma onda é a medida da magnitude da máxima perturbação do meio durante um ciclo de onda, podendo ser medida em decibéis (dB)

52 metade da altura, respectivamente, enquanto mudanças de mais ou menos 3 dB são somente perceptíveis.” (DRYSDALE; HAMID; BAKER, 1999 apud GRASSIOTTO, 2004, p.184)

Segue uma tabela com uma lista típica de níveis de decibéis para fontes de som acima da audibilidade: Som

Insuportável

Potência de Saída

Fonte

1000

150

avião turbopropulsor, na saída

100

140

avião propelido, na saída

130

fogo de artilharia, órgão grande

120

sirene a 30 m, jato em vôo

110

serraria, banda de rock

0.01

100

rua barulhenta

0.001

apito de trem

10-4

barulho de escritório

10-5

rua de barulho médio, conversa

10-6

casa barulhenta, ventilador

10-7

escritório geral, rua silenciosa

10-8

casa silenciosa, relógio pequeno

10-9

Voz, sussurro

10-10

roçar de folhas

10-11

respiração humana

10-12

Limite de audibilidade

Comentário

curta exposição pode causar surdez

limite de dor

Iimite de desconforto

Muito Alto

Alto

Moderado

Silencioso

Muito silencioso

intolerável para uso de telefone

Tabela 05: Níveis de Som. Fonte: DRYSDALE; HAMID; BAKER apud GRASSIOTTO, 2004, p.184-185

53 Os próximos conceitos foram esclarecidos por Pérides, 2005. A intensidade sonora é a quantidade de energia perpendicular à direção em que o som se propaga, assim:

[W/cm2] W: potência Sonora em W (watts) S: superfície incidente (cm2)

O nível de intensidade sonora é dado por:

[dB] ou

[dB] I0: nível de intensidade mínima audível I0= 10-16 [W/cm2]

“Para freqüências diferentes, no mesmo nível de pressão, os sons não serão percebidos como igualmente altos. Por exemplo, um som a 3 kHz num nível de 54 dB soará tão alto quanto um outro a 50 Hz e 79 dB. Portanto é necessário pesar o som de acordo com a freqüência, de maneira a se ter uma medida mais significativa do seu efeito.” (GRASSIOTTO, 2004, p.184)

A redução do som dentro de um ambiente, segundo Drysdale; Hamid; Baker, 1999 apud Grassiotto, 2004; é determinada pelas propriedades de absorção da superfície da parede, ou seja, quanto maior a porosidade do material e a rugosidade da textura, maior a quantidade de som a ser absorvida.

5.2 EFEITOS DO RUÍDO SOBRE O HOMEM

Segundo Del Carlo, 1976, a intensidade de ruídos estáveis suportáveis por um indivíduo é função direta de sua atividade. Exemplificando: uma atividade intelectual requer maior silêncio que uma atividade manual, que não requer grande concentração. Seguindo esse raciocínio lógico, pode-se concluir

que para uma

54 atividade, quanto maior o nível de ruído e freqüência, maior é a perturbação.

Natureza do Local

Limite do nível de ruído do meio (em decibels) para julgar se o ambiente é Calmo

Medianamento barulhento

barulhento

Habitação, escritórios, salas de conferências, salas de leitura

< 30

30 – 50

> 50

Grandes escritórios, restaurantes

<40

40 – 60

> 60

Oficinas

< 50

50 – 70

> 70

Tabela 06: Classificação do nível de ruído (em dB) por natureza do local Fonte: DEL CARLO, 1976

A perda de audição possui duas causas, segundo Del Carlo, 1976, velhice ou exposição ao excesso de ruído, sendo este último em função da intensidade e da duração do espectro. Estudos feitos a esse respeito levaram às seguintes conclusões: um indivíduo pode, durante toda a sua vida, ser submetido a ruídos de até 85 dB por oitavas sem risco de perda de audição. Para sons puros, deve-se reduzir esse valor para 75 dB. Se a duração dos ruídos for menor, se obtém uma tolerância a ruídos maiores sem perda da audição. Isso significa que podemos ser submetidos a ruídos aumentados de 6 dB cada vez que dividimos o tempo de exposição pela metade: 8 horas

85 dB

4 horas

91 dB

2 horas

97 dB

1 horas

103 dB

30 minutos

109 dB

15 minutos

115 dB

7 minutos

121 dB

Tabela 07: Tolerância de ruídos a cada aumento de 6dB relacionado ao tempo de exposição Fonte: DEL CARLO, 1976

Destacando-se que “Acima <de 121dB> desse último valor, atingimos o limiar da dor,

55 que deve ser sempre evitado. Mas podemos suportar até 140 dB, se os ruídos forem impulsivos” (DEL CARLO, 1976, p.69)

5.3 EFEITOS PSICO-FISIOLÓGICOS DOS RUÍDOS

Apesar dos ruídos abaixo de 85 dB por oitava não produzirem efeitos de perda de audição, podem perturbar o trabalho, o repouso e outras atividades, bem como contribuir com a perda da inteligibilidade das mensagens acústicas, senão acelerar problemas de instabilidade psíquica. Porém é difícil determinar as reações e efeitos psico-fisiológicos do ruído por depender de uma série de variáveis como: “características físicas do ruído, do indivíduo, da atividade e da adaptação, ou do aumento da perturbação e das relações existentes entre a fonte de ruído e o indivíduo a ele sujeito.” (DEL CARLO, 1976, p.72)

5.4 CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO DE SOM

O fenômeno da transmissão do som de um ambiente para outro pode-se dar diretamente pelas partições ou pelas paredes laterais. A transmissão depende dos materiais, do som incidente e do sistema construtivo. Por sua vez, as propriedades dos materiais que têm maior influência sobre a transmissão do som são: a densidade superficial e a elasticidade e a influência do som que atinge a partição é função do ângulo de incidência e do espectro de freqüências. O sistema construtivo contribui com a rigidez, descontinuidades, juntas e etc. das partições que alteram as características de isolação.

56 5.5 LEI DAS MASSAS

De maneira pragmática, Del Carlo, 1976, classifica os materiais segundo a absorção e transmissão do som da seguinte maneira: “[...] Os materiais absorventes podem ser classificados em três grupos: poroso, rígido leve e rígido pesado. Os materiais porosos caracterizam-se por absorção pequena em baixas freqüências e grande absorção em altas freqüências. Os rígidos leves, caracterizam-se por grande absorção em baixa freqüência e pequena absorção em altas freqüências. Os rígidos pesados por pequena absorção em baixas freqüências e altas freqüências”(DEL CARLO, 1976, p.81)

A Lei das Massas se define pelo fato da isolação direta de uma parede depender da massa, freqüência, absorção local, área da parede e do ângulo de incidência da onda acústica sobre a parede, como mostra a seguinte expressão:  A  D = R + 10log  6dB  S cos  Onde: D: isolação acústica direta A: área de absorção local S: área separando os dois locais θ: ângulo de incidência das ondas sobre as paredes R: coeficiente de perda de transmissão da parede

“Para um efetivo isolamento acústico, massa é uma necessidade fundamental. Quanto maior a massa, menor a amplitude das ondas de som irradiadas. A “Lei da Massa” prediz um aumento de 6 dB no valor de isolamento, para cada dobrada de massa, no caso de paredes simples. Entretanto, detalhes práticos de construção limitam esse aumento a 5 dB e assim, por exemplo, uma parede cerâmica de 10 cm de espessura com um STC9 de 50 dB.” (GRASSIOTTO, 2004, p.186)

STC – Sound Transmission Class. “O STC é uma taxa simples que proporciona uma maneira conveniente de descrever a perda por transmissão [...]. É determinada pela fixação do contorno da perda de transmissão de som em relação a um contorno de referência. (DRYSDALE; HAMID; BAKER, 1999 apud GRASSIOTTO, 2004)

57 Além disso, “Pela ‘Lei das Massas’, verifica-se que os materiais não elásticos, que compõem os paramentos, isolam menos as freqüências baixas e mais as freqüências altas.” (CHICHIERCHIO 1990 p.122 e 123 apud GRASSIOTTO, 2004, p. 193)

5.6 RESSONÂNCIA

Os ressonadores são muito utilizados para absorverem freqüências médias, sendo o mais conhecido o ressonador de Helmoltz. Trata-se de uma garrafa contendo um pescoço (gargalo) com seção (S), raio (r) e comprimento determinado (l) e um volume interno (V). “Esse sistema de absorção baseia-se na propriedade de dissipar energia em torno de uma freqüência de ressonância que é função das características geométricas do sistema. Dessa forma, a massa de ar do pescoço ou gargalo funciona como um êmbolo ligado a uma mola, correspondendo ao ar do volume da garrafa. Esse sistema tem uma freqüência própria de ressonância na qual a absorção acústica (αs) é máxima, sendo um sistema bastante seletivo.(SANTOS, 1993)

Figura 5.01: Ressonador de Helmoltz e a curva de absorção sonora Fonte: SANTOS; PAIXÃO; ALVES; SIMÕES, 1993

f0 =

c 2

S (1,6r + l)V Onde: c: velocidade do som no ar (c = 331 +0,6t) t: temperatura do ar S: seção do gargalo r: raio do gargalo l:comprimento do gargalo V:volume interior

Figura 5.02: Ressonador Fonte: SILVA a, 2005

fc =

v 2

Sb L.Vr Onde: v: velocidade do som Sb: área ou seção da boca Vr: volume interno do ressoador

L: comprimento equivalente de pescoço (L = l + 0,8d) Se houver material absorvente do som dentro do ressoador, oconsiderar: L= l + 2,8d - O uso de material absorvente do som dentro dos ressoadores possibilita a sua ação dentro de uma faixa, isto é, um pouco acima ou um pouco abaixo da freqüência de ressonância, uma vez que todo ressoador só serve bem nessa freqüência determinada, caindo o seu efeito antes e logo depois dessa posição.

60 O estudo de garrafas PET para uso em absorção acústica (SANTOS, 1993) resultou nas seguintes informações:

Tabela 08: Resultados dos ensaios para a amostra:garrafas “PET” de 2 litros, inteiras e vazias, dispostas em pé, com os gargalos cortados, dispostas com a boca para cima (desemborcadas) e com os gargalos cortados, dispostas com a boca para baixo(emborcadas). Fonte: SANTOS; PAIXÃÕ; ALVES; SIMÕES 1993

Figura 5.03: Gráfico com coeficientes de absorção para as diferentes composições com garrafas “PET” 2 litros Fonte: SANTOS; PAIXÃÕ; ALVES; SIMÕES 1993

Além disso, considerou-se o fato de ser um material adequado a ambientes úmidos (por ser impermeável), embora propague fogo. Pode-se concluir, então, que garrafas inteiras vazias possuem um melhor desempenho de forma geral, analisando o gráfico acima. As conclusões do Prof. Jorge Luiz Pizzuti dos Santos (1993), para todos os materiais estudados, sobretudo no que se refere ao estudo de garrafas PET, foram: “O aproveitamento de materiais alternativos está adequado às diretrizes das normas das série ISO 14000 quanto ao ciclo de vida dos produtos e materiais de desenvolvimento sustentável. Portanto, o uso desses materiais para correção acústica se enquadra perfeitamente com a proposta de sociedade moderna autosustentável, cujo grande desafio é a racionalização do uso da energia, o respeito pelo meio ambiente e a utilização de recursos renováveis nos processos de industrialização.”

62 5.6.1 Cálculo de Ressonância das Garrafas PET para o Re-projeto dos Blocos Para aproximar o modelo estudado do ressonador de Helmoltz, considerou-se o comprimento equivalente do pescoço como metade do pescoço da garrafa (cm exceção do gargalo) já que este parte do tronco e vai se reduzindo aos poucos até o gargalo, como na figura abaixo.

Figura 5.04: Medidas adotadas para o cálculo de ressonância

A expressão dada que calcula a freqüência de ressonância é a mesma apresentada pelos dois autores, SILVA, 2005 e Santos, 1993. A única diferença, nominal, está no fato do primeiro considerar o valor do diâmetro e o segundo, o raio do pescoço da garrafa. A garrafa PET escolhida pra o estudo possui 1,25 L de volume e transporta água mineral da marca São Lourenço, de forma que todos os desenhos e os cálculos de freqüência de ressonância foram baseados neste objeto. Além da expressão para o cálculo, foram considerados: - a variação da velocidade do som no ar pela temperatura, consideração feita por Santos, 1993 e;

63 - o comprimento equivalente de pescoço (L= l + 2,8d), havendo material absorvente no interior do ressoador, consideração feita por SILVA, 2005. Desta forma, calculou-se segundo a variação de temperatura, de modo a obter uma faixa de freqüências e foram realizados para dois tipos de caso: um considerando a garrafa sem material absorvente em seu interior e o outro considerando este material. Considerações para o cálculo: c ou v: velocidade do som no ar = 331 + 0,6t [m/s] t: temperatura do ar (10 ≤ t ≤ 40) [ºC] r: raio do gargalo = 1,53 cm S: área ou seção do gargalo =

 .r 2 =  .1,532

l: comprimento do gargalo = 7,73 cm L: comprimento equivalente do pescoço L = d + 0,8d (sem material absorvente) L = d + 2,8d (com material absorvente) V: volume interno do ressoador = 1,437 L

Assim, os resultados constam nas seguintes tabelas: 1) sem material absorvente no interior do ressoador c [m/s]

fo [Hz]

337

122,824

340

123,918

343

125,011

346

126,105

349

127,198

352

128,291

355

129,385

Tabela 09: Freqüências de ressonância para garrafas sem material absorvente em seu interior

64 2) com material absorvente no interior do ressoador c [m/s]

fo [Hz]

337

95,020

340

95,867

343

96,712

346

97,559

349

98,404

352

99,250

355

100,096

Tabela 10: Freqüências de ressonância para garrafas com material absorvente em seu interior

A partir destes resultados, consultou-se a tabela fornecida por Santos, 1993, Tabela 08, obtendo-se os coeficientes de absorção sonora 10: - Para o primeiro caso, encontrou-se a freqüência de ressonância média de f=125Hz, que através da tabela (SANTOS, 1993), corresponde a um α=0,16 - O segundo caso fornece uma freqüência média de f=97Hz, correspondendo a α=0,46 Estes resultados demonstram a relevância do material absorvente no desempenho acústico, pois quanto maior é o coeficiente de absorção, maior é a absorção de energia e consequentemente, maior é a absorção. Também se pensou na possibilidade de se fazer um corte nas garrafas, de forma que se pode variar o volume interior desta e, portanto, ao mesmo tempo, modificando sua freqüência de ressonância. Isto possibilita adaptar o ressoador para atuar em maiores freqüências, uma vez que cortadas, as garrafas apenas poderão

Foram consideradas nesta tabela, as garrafas inteiras vazias em pé, pois de modo geral, como mostra o gráfico, apresenta os maiores coeficientes de absorção e, portanto, maior absorção em comparação com os outros dois casos, com o gargalo cortado.

65 ter seu volume diminuído para manter suas características essenciais para ocorrer o sucesso do mecanismo. Esta nova adaptação pode ser constatada a seguir:

Figura 5.05: Garrafas cortadas permitem outras freqüências de ressonância

6. RE-PROJETO DOS BLOCOS E ENCAIXES

Sugere-se a construção de uma vedação, utilizando garrafas PET em sua constituição, para ambientes industriais, devido à facilidade de montagem e transporte que estes blocos proporcionariam, além da atenuação dos ruídos permanentes dentro da mesma. São propostos, então, dois tipos de blocos contendo garrafas vazias de água mineral de 1,25 L contendo lã de PET em seu interior (absorção sonora) e com os bocais expostos, de modo a explorar o fenômeno de sua ressonância. Estas garrafas, por sua vez, estão envolvidas por concreto leve, com agregado de flocos de EPS, assim como o bloco estudado. Um tipo de formato retangular com encaixes laterais como dos blocos ISOPET, e outro com formato triangular que se encaixam entre si, possuindo uma manta de polietileno entre eles a fim de que o atrito entre eles e/ou a vibração possa danificar as peças.

66 O primeiro bloco é constituído por 4 garrafas, enquanto o segundo por 3, ambos recebem o concreto leve para conformação das peças, restringindo seu uso para biombos industriais.

Figura 6.01: Blocos propostos com as garrafas PET em seu interior

Assim, os blocos constituirão alvenarias de vedação – são as montagens de elementos destinados às separações de ambientes; são consideradas apenas de vedação por trabalhar no fechamento de áreas sob estruturas, sendo necessários cuidados básicos para o seu dimensionamento e estabilidade – (NASCIMENTO, 2000) As peças foram nomeadas de acordo com o formato das peças, de forma que: 1) Para blocos T:

Figura 6.02: Blocos triangulares T1 e T2

O bloco principal é T2, um prisma de base triangular, e por isso, a inicial segue a letra “T”.

67 TIPO

CARACTERÍSTICAS

FIGURA

Prisma de base trapezoidal, com três garrafas em seu interior. O encaixe se realiza a partir do contato com T2, pela aresta inclinada.

6. 03

Prisma de base triangular, também com três garrafas em seu interior. Há um pequeno corte na peça que compensa as perdas quando encaixados com a manta de polietileno.

6. 04

Tabela 11: Descrição dos tipos de bloco T

A estruturação deste tipo de divisória se dá a partir de perfis metálicos nas suas extremidades fixados no piso.

BLOCO T1 ESC. 1:10 Figura 6.03: Detalhe do Bloco T1

BLOCO T2 ESC. 1:10 Figura 6.04: Detalhe do Bloco T2

Figura 6.05: Esquema de montagem de divisรณrias com blocos T, cm destaque para a manta de polietileno

2) Para blocos R:

Figura 6.06: Blocos retangulares (R1, R2, R3, RA, RB e RC, respectivamente)

71 Os blocos são intertraváveis como os blocos ISOPET e, portanto, possuindo base retangular, foi nomeado com a inicial “R”. TIPO

CARACTERÍSTICAS

FIGURA

Peça de base retangular, com quatro garrafas em seu interior e encaixe tipo macho

6. 07

Peça de base retangular, com quatro garrafas em seu interior e encaixe tipo fêmea

6. 08

Peça de base retangular, com quatro garrafas em seu interior e encaixe tipo macho em uma lateral e na face oposta, encaixe tipo fêmea

6. 09

Peça com meia altura, de base retangular, com quatro garrafas em seu interior e encaixe tipo macho

6. 10

Peça com meia altura, de base retangular, com quatro garrafas em seu interior e encaixe tipo fêmea

6. 11

Peça com meia altura, de base retangular, com quatro garrafas em seu interior e encaixe tipo macho em uma lateral e na face oposta, encaixe tipo fêmea

6. 12

Tabela 12: Descrição dos blocos R

BLOCO R1 ESC. 1:10 Figura 6.07: Detalhe do bloco R1

BLOCO R2 ESC. 1:10 Figura 6.08: Detalhe do bloco R

BLOCO R3 ESC. 1:10 Figura 6.09: Detalhe do bloco R3

BLOCO RA ESC. 1:10 Figura 6.10: Detalhe do bloco RA

BLOCO RB ESC. 1:10 Figura 6.11: Detalhe do bloco RB

BLOCO RC ESC. 1:10 Figura 6.12: Detalhe do bloco RC

Figura 6.13: Esquema de montagem da divisรณria composta por blocos R

77 6.1 ESTABILIDADE Segundo NASCIMENTO, 2000, “A estabilidade das alvenarias de vedação, está correlacionada diretamente à segurança e durabilidade das edificações, devem resistir e transferir para a estrutura os esforços horizontais de vento (…)” (NASCIMENTO, 2000, p.13)

E, a fim de estabelecer condições de estabilidade, as limitações verticais são determinadas segundo o índice de esbeltez (λ) que é a razão entre a altura efetiva da alvenaria (Hef) pela espessura do bloco (eb):

λ = Hef / eb

Onde: Hef = altura efetiva da alvenaria entre as estruturas superiores e inferiores. No caso de bordo livre, utilizar Hef = 2 x altura da base à borda. eb = espessura do bloco/elemento de montagem da alvenaria A referência para considerar a alvenaria estável é de λ ≤ 30 em se tratando de alvenarias internas.

Focando-se na outra dimensão, a restrição à adoção de painéis contínuos de grandes dimensões está diretamente ligada ao efeito térmico, à rigidez e à estabilidade da alvenaria. Em função do tipo de apoio pode-se apresentar as seguintes limitações: - Alvenaria sistema rígido (fixação rígida em 4 bordas): Área útil da alvenaria ≤ 2000 x (espessura do bloco)2 - Alvenaria sistema semi-rígido (fixação rígida em 3 bordas): Área útil da alvenaria ≤1500 x (espessura do bloco)2

78 - Alvenaria deformável (fixação rígida na base): Altura máxima = 25 x espessura do bloco Comprimento máximo = 2 x altura da alvenaria - Alvenaria bordo livre: Altura máxima = 12 x espessura do bloco eb Comprimento máximo ≤ 2 x altura da alvenaria

6.1.1 Estabilidade da divisória composta do blocos T

Figura 6.14: Divisória composta por blocos T

Pelos cálculos apresentados anteriormente pode-se conseguir estabelecer limites de altura e comprimento das divisórias. Portanto, estabelecendo que a alvenaria é rígida nas quatro bordas, pois estabeleceu-se que os painéis se estruturariam por perfis metálicos em suas bordas, temos que: Considerando que o limite vertical da alvenaria é obtido segundo o índice de esbeltez, e que este deve satisfazer a seguinte condição, λ ≤ 30 e, que pelos desenhos, eb= 0,34 m, chega-se ao valor de Hef ≤ 9,9 m (altura efetiva de alvenaria). As limitações com relação ao comprimento naturalmente variam de acordo com a altura, pois o cálculo apresentado, está em função da área de alvenaria. Assim, considerando: Alvenaria sistema rígido (fixação rígida em 4 bordas):

79 Área útil da alvenaria ≤ 2000 x (espessura do bloco)2 Área útil da alvenaria ≤ 2000 x (0,33)2 Área útil da alvenaria ≤ 217,2 m2 E, considerando, Hef ≤ 10,2 m, pode-se obter o limite de extensão da alvenaria de 22,0 m.

6.1.2 Estabilidade da divisória composta por blocos R

Figura 6.15: Divisória composta por blocos R

Mantendo as mesmas condições anteriores para a estabilidade da alvenaria, ou seja, sistema rígido (fixação em 4 bordas), temos: A condição do índice de esbeltez, λ ≤ 30 e, pelos desenhos, eb= 0,34 m, chega-se ao valor de Hef ≤ 10,2 m (altura efetiva de alvenaria). O limite em relação ao comprimento é dado por: Área útil da alvenaria ≤ 2000 x (espessura do bloco)2 Área útil da alvenaria ≤ 2000 x (0,34)2 Área útil da alvenaria ≤ 231,2 m2 E, considerando, Hef ≤ 10,2 m, pode-se obter o limite de extensão da alvenaria de 22,7 m.

80 6.2 SEGURANÇA ESTRUTURAL

Os requisitos de segurança estrutural são analisados considerando-se os conceitos de estado limite último e estado limite de utilização. O primeiro determina a ruína, enquanto o segundo relaciona-se à formação de fissuras, deformações, falhas localizadas e outros que possam comprometer a utilização do componente. A tabela a seguir apresenta os principais subfatores a se considerar frente a este requisito: REQUISITOS DE DESEMPENHO ESTRUTURAL FATORES A CONSIDERAR: Fachadas e Divisórias Internas

Estado limite de utilização

Estado limite último

Deformações

Estabilidade e resistência

Ações do vento*

Ação do vento*

Alterações volumétricas

Impactos

Cargas concentradas Interação com instalações Interação com portas Peças suspensas * Ação normalmente desconsiderada para divisórias internas. Fonte: ABNT/CB-02 – Projeto 02:136.01.004 – Julho 2001 apud SILVA b, 2003 Tabela 13: Requisitos de Desempenho Estrutural de Fachadas e Divisórias Internas Fatores a Considerar para Estado Limite de Utilização e Estado Limite Último

6.2.1. Resistência Mecânica

Restringindo-se à proposta dos blocos projetados, este requisito está relacionado à capacidade da parede em manter sua integridade física quando solicitada pelo seu peso próprio, já que não se trata de paredes estruturais. A resistência mecânica das paredes depende basicamente das características intrínsecas de seus componentes, blocos, manta de polietileno e perfis metálicos. A única consideração que pode ser feita é comparando com os ensaios de resistência do ISOPET, principalmente no que se refere ao concreto leve que permite uma grande deformação, não rompendo a parede de imediato.

6.2.2 Características de Deformabilidade da Alvenaria

Em outras palavras, “a capacidade que a parede de alvenaria possui de manter-se íntegra ao longo do tempo, distribuindo as deformações internas ou externas impostas em microfissuras não prejudiciais ao seu desempenho.” (SABBATINI, 1989 apud SILVA B, 2003, p.65)

Assim, considerando estes dois tipos de deformação, deve-se considerar a compatibilidade das deformações entre a argamassa e a garrafa PET, considerando que são dois materiais diferentes e, portanto possuem coeficientes de dilatação diferentes, de modo que a diferença de temperatura no interior do ambiente permita que ambos se deformem até um nível aceitável. Outro aspecto, relacionado à dilatação entre blocos, é a geometria e o acabamento das peças que podem ou não permitir deformações.

82 6.3 ESTANQUEIDADE À ÁGUA

Como divisórias internas do ambiente, o contato com a água deve se dar provavelmente pela umidade remanescente pelas próprias atividades do edifício, que tende a diminuir de forma mais rápida quanto melhores as condições de ventilação e insolação. As várias conseqüências são citadas a seguir: - efeitos decorrentes da variação dimensional dos materiais e componentes construtivos pela variação de seu conteúdo de umidade, podendo originar fissuras ou frestas pelas quais a água se infiltrará; - proliferação de microorganismos, surgimento de manchas e eflorescências; - aumento na capacidade de transmissão de calor e/ou redução da resistência de componentes; - deterioração de revestimentos ou de outros componentes porosos; - corrosão de metais; - condensação sobre as superfícies; - desencadeamento de processos químicos, etc. A solução do problema está no projeto dos próprios blocos, como afirma Sabbatini , 1998 apud Silva b, 2003: “a maioria dos autores que estudaram a ação da água nas vedações verticais destaca a qualidade do projeto como principal fator para tornar uma parede resistente à penetração de água. É no projeto que se compatibilizam as condições de exposição definidas para cada caso, com as características que a parede deve apresentar para um desempenho adequado”. (SABBATINI, 1998 apud SILVA B, 2003, p.68)

83 6.4 CONFORTO TÉRMICO

A avaliação de desempenho térmico é complexa por envolver o edifício como um todo, estando ligada às condições de implantação e atividades realizadas em seu interior. Ainda que o comportamento dos painéis de alvenaria exerça grande influência sobre a resposta térmica do edifício, o arranjo global e as características de outros componentes, tais como localização e dimensões de aberturas, tipo de revestimento, materiais e componentes das vedações horizontais também interferem, conduzindo a avaliação de desempenho para a abordagem sistêmica das variáveis intervenientes. Os resultados apresentados no teste de desempenho térmico dos blocos ISOPET, apresentados anteriormente, se deram devido às condições em que se deu o ensaio. Assim, considerando-se os novos blocos propostos por esta pesquisa e seu uso como biombos, ou seja, não configurando um ambiente totalmente fechado tetolaje pela alvenaria, muito provável que o desempenho não seja semelhante ao apresentado, embora os materiais constituintes dos blocos sejam bastante semelhantes.

6.5 SEGURANÇA CONTRA O FOGO

Berto, 1988 apud Silva b, 2003 destaca os principais fatores a serem considerados: - quantidade, tipo e distribuição dos materiais combustíveis no interior do recinto e que constituem a “carga térmica”ou “carga incêndio”; - ventilação; - porosidade e forma dos materiais combustíveis; - forma do recinto; - características térmicas dos materiais constituintes do recinto

84 Estes fatores estão relacionados diretamente à arquitetura, enquanto as vedações internas como constituintes desta devem possuir no mínimo materiais que não sejam combustíveis, de forma a retardar o máximo possível a proliferação das chamas.

6.5.1 Resistência ao Fogo

Segundo o projeto da Norma Brasileira (ABNT/ CB-02, 2001 apud SILVA B, 2003), a resistência ao fogo dos elementos construtivos deve ser comprovada em ensaios realizados conforme as normas NBR 10636 – Determinação da resistência ao fogo de paredes e divisórias sem função estrutural e atender ao disposto na Tabela: TABELA – Critério relativo à resistência ao fogo de elementos construtivos de compartimentação Resistência ao fogo (horas) Elemento construtivo

Sistema Construtivo Tipo I

Sistema Construtivo Tipo II

Isolante Estanqueidade Estabilidade Isolante Estanqueidade Estabilidade Térmico Térmico Fachadas (excluindo portas e janelas Fachadas cegas Paredes entre habitações

1/2

Fonte: ABNT/CB-02. Projeto 02:136.01.004 – Desempenho de edifícios habitacionais de até 4 pavimentos. Local, 2001 apud SILVA B, 2003

Tabela 14: Critério relativo à resistência ao fogo de elementos construtivos de compartimentação

85 6.6 CONSIDERAÇÕES ACERCA DO SISTEMA MONTADO A SECO

Segundo Grassiotto (2004), o problema enfrentado por um sistema a seco é que as unidades devem ter precisão suficiente para na montagem a alvenaria não perder prumo e alinhamento; ser grauteadas total ou parcialmente, após a montagem e, proporcionar uma alvenaria estanque depois de concluída. “Reafirmando: produzir blocos precisos é fácil, desde que não se pense em custos. Só para ilustrar, imagine-se fabricar peças usando uma mesa vibratória. Todos os problemas de encaixe, precisão e acabamento ficam automaticamente resolvidos, porém os custos são, sem dúvida, muito maiores do que aqueles normalmente encontrados ao se usar vibroprensas.” (GRASSIOTTO, 2004, p.39)

O Sistema WHD, sistema intertravado de alvenaria em blocos de concreto montados a seco desenvolvido na Universidade de Drexel, EUA, é o sistema mais semelhante ao ISOPET encontrado nos exemplos de blocos montados a seco na tese de doutorado de Grassiotto:

Figura 6.16. Encaixe dos blocos ISOPET Fonte: <http://www.cefetpr.br/deptos/dacoc/isopet/>. Acesso em: 16 de setembro de 2010

Figura 6.17: Principais medidas e vista isométrica do modelo WHD Fonte: HARRIS; OH; HAMID, 1992 apud GRASSIOTTO, 2004

Características do sistema americano: - As unidades possuem extremidades dentadas, garantindo o travamento na direção transversal, através dos encaixes de encabeçamento. - Os dentes são suficientemente robustos para permitir um manuseio e transportes sem quebras. (encaixe tipo “rabo de andorinha”, segundo Salvador Filho, J.A.A., 2007) - O sistema é composto de unidades com altura total e meia altura garantindo o travamento na direção longitudinal. - O sistema conta com uma duplicidade de medidas por usar unidades com altura total e meia altura. Isto faz com que dobre o número de matrizes, encarecendo a produção e dificultando a montagem. - As unidades têm medidas de acordo com as normas americanas, 20 x 20 x 40 em, aproximadamente, contando o sistema com pelo menos quarto tipos de blocos: o referencial normal; o referencial com meia altura; o meio com uma face lisa e altura normal e o meio com face lisa e meia altura. - O sistema não propicia armação horizontal direta, que só pode ser feita através de cortes das unidades, para passagem das barras de aço. - O aspecto simples das unidades é um forte fator de atração para o consumidor em potencial.

87 - A montagem em alturas alternadas melhora a estabilidade do conjunto durante a execução. Em relação a detalhes construtivos, faz a seguinte observação: “Quanto à espessura das faces dos blocos, inicialmente se pensou em um mínimo de 25 mm de acordo com a especificação da NBR-6136/80, mas em seguida acabou-se por optar por uma espessura mínima de 17mm, porque uma espessura mínima de 25 mm implica numa espessura média de 29 mm, enquanto uma espessura mínima de 17 mm implica numa espessura média de 21 mm (em função da matriz de fabricação ter sempre forma interna inclinada e variável). Assim se conseguiu uma redução da espessura de 28%. Essa redução significa redução de peso no assentamento e redução de custo do material necessário para a fabricação das peças (…)” (GRASIOTTO, 2004, p.62)

Silva b, 2003 ressalta as considerações a cerca do detalhamento construtivo que devem orientar as atividades referentes ao projeto das paredes de vedação e nortear a tomada de decisões a cerca dos pontos a serem detalhados, forma e local de apresentação no projeto, escala adequada à leitura da informação e outros aspectos que poderão determinar a eficácia do detalhe construtivo quanto à sua adequação funcional e formal, desempenho e construtibilidade, economia e durabilidade. Nos casos de a alvenaria de vedação estar envolta por uma estrutura deformável e não ser utilizada como contraventamento, a fixação deverá se dar com um material que tenha elevada capacidade de absorver deformações, como a aplicação de espuma de poliuretano (LORDSLEEM Júnior, 2000) A inspeção e a avaliação da execução da construção dessa nova parede não necessariamente deverá se apresentar respeitando as tolerâncias de alinhamento, esquadro e nivelamento, apresentadas em Lordsleem Júnior, 2000 pois, conforme já especificado inicialmente, os biombos podem ser construídos por qualquer pessoa, desde que os cuidados com o transporte dos blocos sejam atendidos.

88 6.7 ESTOCAGEM

As seguintes observações se baseiam em Silva b, 2003. Nos casos em que a estocagem não é feita no pavimento em que os componentes serão utilizados, deve-se prever carrinhos específicos para transporte de blocos do local de estocagem até o elevador e deste para o local de utilização. Além disso, é necessário prever um local protegido contra a umidade, sobretudo para componentes de concreto, em função de seu elevado coeficiente de retração reversível, ou seja, ocorre alteração de seu volume proporcionalmente à quantidade de água presente. A falta de planejamento das atividades de recebimento, distribuição e estocagem dos componentes pode resultar em perda de peças.

6.8 PADRÃO DE APRESENTAÇÃO DE PROJETOS PARA A PRODUÇÃO DE ALVENARIAS DE VEDAÇÃO RACIONALIZADAS

Não possuindo norma que regulamente os projetos de produção de alvenarias racionalizadas, Silva b, 2003 sugere: As informações contidas nos projetos de alvenaria devem definir claramente a tecnologia de produção das vedações verticais, envolvendo: espessuras e espessuras de juntas horizontais e verticais em função da modulação adotada; características de preenchimento das juntas entre componentes e nas ligações parede-parede e parede-estrutura; amarração das juntas verticais; união entre paredes; fixação lateral. Para a transmissão de suas prescrições ao executor, o projeto apóia-se, basicamente, em dois recursos de apresentação: plantas de fiadas e elevações e, como recurso complementar, utiliza-se freqüentemente de detalhes construtivos associados às especificações técnicas imprescindíveis à sua execução.

89 6.8.1 Planta de Fiadas

Apresentam-se plantas da primeira e segunda fiadas com destaque em pontos particulares como encontro de paredes e espessura de juntas verticais de assentamento. Para apresentação do esquema de montagem dos blocos propostos e para maior facilidade de leitura, escolheu-se colocar o esquema de montagem dos blocos em perspectiva isométrica e de uma única fiada, pois o entendimento de montagem se prossegue através da elevação da parede.

Figura 6.18: Esquema de montagem dos blocos T, com destaque para a manta de polietileno.

Figura 6.19: Esquema de montagem dos blocos R

6.8.2 Elevação de Paredes

Segundo Silva b, 2003, os detalhes típicos e as especificações técnicas são apresentadas nas páginas iniciais do “Caderno de elevação de alvenarias”, apresentando: - especificação dos componentes de alvenaria; - especificação da forma de produção e de aplicação; - especificação das fixações laterais e superiores da alvenaria e dos componentes utilizados; - especificações de procedimentos executivos; - especificação de pré-moldados, dimensionamento e forma de produção; e

91 - definição da seqüência de execução das alvenarias de vedação e de fixação das mesmas à estrutura.

7. APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA

As condições de trabalho ou repouso são em geral melhores quanto mais baixos forem os níveis de ruídos reinantes. Estes ruídos, então, se decompõem em: - ruídos devidos às atividades desenvolvidas no local; - ruídos de fundo independentes das atividades próprias do local; - ruídos específicos Devido à necessidade de restrição da pesquisa, será tratado o primeiro caso, pois, como se estabeleceu o ambiente industrial para análise do desempenho dos blocos, o maquinário é, sem dúvida, o maior gerador de ruído que exerce influência sobre as outras atividades - “Além do caso do operário que trabalha junto às fontes de ruído, as outras atividades - administrativas, os setores de decisão - que não se situam diretamente junto a produção, necessitam do silêncio como condição do trabalho” (DEL CARLO, 1976, p.14-15) e, além disso, “[...] o ruído pode diminuir a eficiência das comunicações pela conversação, telefone, rádio, televisão, etc., o que terá conseqüências também sobre o homem, sabe-se que o número de acidentes na indústria aumenta com o nível de ruído justamente pela diminuição da eficiência das comunicações.” (DEL CARLO, 1976, p.19)

O gráfico a seguir apresenta duas curvas, nas quais, A, para Burns apud Marco, 1982, determina valores de níveis de som que não devem ser ultrapassados, sob risco de dano permanente à audição, enquanto a curva B, para Beraneck, indica limites de tolerância. Se os níveis ultrapassarem em 5 dB em ambas as faixas, há probabilidade de perda auditiva, devido à exposição prolongada ao ruído em um ou mais anos.

Figura 6.20: Critérios de dano ao ouvido Fonte: MARCO, 1982

Porém, Camarotto, 1998 ressalta que a obtenção de valores precisos do ruído em ambientes industriais é uma tarefa quase impossível, pois a oscilação dos níveis de pressão sonora é contínua e extremamente discrepante em função das características e diversidade de fontes geradoras de ruído e da distribuição espacial aleatória destas fontes dentro do ambiente e ilustra esta afirmação a partir da seguinte tabela: Formas de Geração do Ruído Industrial Causas Mecânicas (Impacto) Causas Mecânicas (Fricção)

Tipo de Ruído

Características Predominantes

CONTÍNUO

INTERMITENTE

IMPACTO

Níveis de Pressão Sonora dB(A)

Faixas de Freqüências Hz

----

Corte de chapas, prensas, estampagem

Desempeno de chapas, marteletes, prensas pesadas

95 – 105

1000 – 2000

Guilhotinas

85 – 100

1000 – 3000

----

90 – 105

3000 – 5000

100 – 120

500 – 1000

80 – 90

300 – 500

80 – 100

500 – 2000

Serras, tornos, Teares, punções retíficas

Causas Pneumáticas

Jatos de ar, ar comprimido, turbinas

Explosões e Implosões Causas Hidráulicas

Motores à Moldagem por explosão interna explosão Jateamento de Bombas Válvulas água hidráulicas Geradores, Guindaste motores ---Magnético elétricos

Causas Magnéticas

----

Escape de gás por válvulas

Tabela 15: Conjunto de exemplos de fontes e a diversidade de fatores de estudo de acústica. Fonte: CAMAROTTO, 1993

93 Del Carlo, 1976 ainda ressalta que “A diversificação dos processos de produção, a distinção dos equipamentos levam a ruídos que diferem entre si em – intensidade, duração e espectro11 [...]” Segundo Camarotto, 1993, em decorrência destas constatações, comumente se trabalha no projeto de redução dos níveis de ruído através de: - Uso de materiais absorventes e isoladores de ruído na composição da estrutura da edificação; - Separação de atividades ruidosas, visando uniformizar os níveis de ruído, no programa arquitetônico e especificando no projeto executivo da obra; - Distanciamento entre as fontes ruidosas e as áreas de trabalho, visando o amortecimento do ruído pela distância, na fase de detalhamento do projeto executivo. Durante a fase de operação da unidade industrial, as formas de controlar o ruído, do ponto de vista do ambiente, são: -

Isolamento das fontes de ruído por enclausuramento dos componentes ruidosos

- Tratamento acústico das paredes e divisórias para absorver e/ou refletir o ruído - Criação de locais com baixos níveis de ruído para descanso dos usuários destes ambientes. Ainda pode-se adotar os protetores auriculares como equipamentos de proteção individual e, em engenharia de processos, a manutenção ou substituição de máquinas e equipamentos ruidosos. Del Carlo, 1976, também cita a vibração, as oscilações mecânicas, como um fator a ser eliminado, pois em grandes escalas podem afetar diretamente o homem ou as estruturas e funcionamento de edificações e máquinas. Da mesma forma, este fator deve ser considerado no estudo de desempenho dos blocos propostos, pois os ensaios dos blocos “isopet” focaram apenas na resistência mecânica à compressão. 11

Espectro corresponde a todos os tipos de ondas, audíveis e não audíveis

94 Os sistemas apresentados a seguir, para redução do ruído aéreo e das vibrações são citados por Del Carlo (1986).

7.1 SISTEMAS PARA REDUÇÃO DO RUÍDO AÉREO E DAS VIBRAÇÕES

- Partições internas duplas - para locais no interior da indústria que exigem melhor isolação, pode ser satisfeita com a utilização de painéis divisórios leves e renováveis, com auxílio de alguns perfis metálicos suplementares. Deve-se atentar ao fechamento superior, bem como à porta dupla, com frestas vedadas por borracha esponjosa. Além da leveza e eficiência, é desmontável para atender às necessidades de remanejamento de espaço. - Base anti-vibratória para máquinas - solução simples e eficiente para máquinas de pequeno e médio porte, já que se consideram as vibrações transmitidas pelas máquinas ao piso e estruturas sempre nocivas, dependendo do grau destas ações. - Casa de compressores - para atenuar os ruídos provenientes dos compressores, sendo necessária a utilização conjunta de outros recursos apresentados anteriormente para maior eficiência na absorção dos ruídos e na atenuação da vibração. - Atenuador de exaustão - “Muitas vezes, grande parte do ruído de um equipamento industrial é emitido pelo terminal externo do seu duto de exaustão, quase sempre em altura, constituindo-se numa fonte livre altamente poluente em termos sonoros” (DEL CARLO, 1976, p.126), a atenuação consiste na utilização do princípio do labirinto absorvente, montados com chapas de aço, telas metálicas e mantas de lã de vidro desmontáveis, permitindo a substituição periódica da lã de vidro em caso de impregnação de algum material. Normalmente este mecanismo apresenta uma eficiência de redução da ordem de 10% a 20% do ruído em nível. - Cabine para isolamento acústico de máquinas industriais - para confinamento e geralmente produzida com materiais de fácil montagem e desmontagem.

95 - Suspensão simples de placas de lã de vidro - consiste em um forro industrial de placas de lã de vidro aglomerada com resina, pintadas com véu de vidro na face inferior para evitar o desprendimento de filamentos de lã de vidro.

8. SUSTENTABILIDADE

“O macrocomplexo da construção civil é um dos maiores consumidores de matérias-primas naturais. Estima-se que a construção civil utiliza algo entre 20 e 50 % do total de recursos naturais consumidos pela sociedade “ (Sjöström, 1992 apud CASSA, CARNEIRO, BRUM, 2001, p.30)

O dado apresentado acima é um fator de incentivo para estudo de reutilização e reciclagem de materiais para servir o mercado de construção civil. Além disso, com relação aos materiais empregados nos blocos, constatou-se que: - Os números relacionados com os resíduos de EPS no Brasil são de 15 mil toneladas/ano ou de 40 toneladas/dia, equivalendo a 70 caminhões/dia enquanto que, em relação às garrafas PET, segundo a Abepet, em 2000 se produziu 10,6 bilhões de litros de refrigerante no Brasil - equivalendo à 200 mil toneladas de embalagens e, somente 15% destas embalagens são recicladas. De fato, como dito no tópico sobre EPS, o ramo da construção utiliza muito o isopor para enchimento de lajes e impermeabilização de fachadas, porém as dificuldades de se reutilizar esse material (muito poroso, se desfazendo com facilidade) e a inviabilidade para a reciclagem em pequena escala ainda dificultam seu reaproveitamento. - Para confeccionar uma unidade de estudo com blocos ISOPET, foram utilizadas 875 garrafas plásticas de 2 litros do tipo PET e 17 m3 de EPS, totalizando 365 blocos. (AGUIAR, E.C.C.; SILVÉRIO, C.D.V; PEREIRA, L.A.; KANNING, R.C. 2002) Não se pode estimar a quantidade de garrafas PET e de EPS para uma indústria, que foi a proposta de aplicação, pois não se especificou área, quantidade de equipamentos e programa. Porém, outras variáveis devem ser consideradas:

96 - PET Ao considerar os três R’s da sustentabilidade: Reciclar, Reutilizar e Reduzir, verificase a atuação do projeto nestes três âmbitos, pois: -

Reciclar: compreende a lã de PET utilizada para absorção sonora, ao ser

colocada no interior das garrafas, e além disso, de acordo com

os estudos de

Nelson Parente Júnior, diretor técnico da EBR

(Empresa Brasileira de

Reciclagem), as fôrmas para concretagem

dos blocos também pode ser feita a partir do PET. -

Reutilizar: assim como os blocos ISOPET, os blocos utilizam as garrafas PET, inteiras, como enchimento.

Reduzir: reutilizando materiais, reduz-se a demanda por energia elétrica e água que provavelmente seriam necessários para sua reciclagem e, ao mesmo tempo, se apropriando tanto do PET reciclado e reaproveitado se reduz a demanda por recursos naturais.

- Blocos Sendo blocos leves, de fácil transporte, montagem e garantindo rapidez na construção de divisórias, o contrário também é válido, ou seja, as paredes podem ser facilmente desmontadas e os blocos reutilizados. Portanto, consegue-se um reaproveitamento dos próprios blocos, bem como dos outros materiais utilizados como os perfis metálicos e a manta de polietileno. Segundo a NBR 15141:2004, a divisória se encaixa na classificação Divisória totalmente reutilizável, “Divisória que permite a remoção ou remanejamento por intermédio de operações simples de montagem ou desmontagem, sem prejuízo de suas funções originais e sem inutilização de componentes. Para efeitos desta classificação, não são considerados os componentes utilizados para fixar a divisória ao piso, à parede e ao teto.” (ABNT, NBR 15141:2004, p.2) Uma ressalva a se fazer é com relação ao Ensaio de capacidade de reutilização, que é o determinador

97 para classificar este tipo de divisória, pois considera módulos com vidro, porta e misto, que não foram desenvolvidos nesta pesquisa.

9. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Sendo um bloco leve, este segue o conceito contrário à lei de massa, que indica que o isolamento aumenta em aproximadamente 6dB para cada duplicação de massa, de forma geral, sendo claramente inviável para um grande isolamento. Reitera-se aqui o fato desta pesquisa tratar de um outro sistema de absorção, a partir do mecanismo de ressoadores, que permitiu concomitantemente à função de garantir leveza, uma peça-chave para a construção de divisórias no ambiente industrial. O isolamento de um sistema construtivo se define pelo seu lado mais fraco, ou seja, vários pontos devem ser levantados: não se pode resolver o problema do ruído separando dois ambientes por um sistema de vedação isolante, se este puder ser transmitido pela estrutura ou por aberturas; materiais com muitos poros, concreto celular e tijolos vazados, por exemplo, transmitem mais do que um material maciço de mesmo peso; e forros falsos, mal instalados, também auxiliam na condução dos ruídos. Enfim, os blocos estudados não levam em conta o planejamento e o projeto acústico do recinto, mas seu desempenho também depende destes fatores. Os blocos re-projetados, além de proporcionarem melhor desempenho acústico, leveza, facilidade e eficiência na montagem, também colaboram com a redução do preço a partir da reutilização de materiais como componentes, como as garrafas PET. A redução da demanda por recursos naturais também é bastante considerada pelo mercado da construção civil, de modo que a reutilização e o uso de materiais reciclados contribuem nesse sentido. Com relação aos materiais reciclados neste estudo, cita-se a lã de PET, utilizada como absorvedor acústico, já existente no mercado como ISOSOFT® e distribuído como isolante termo acústico; foi pesquisada a viabilidade da fôrma de PET, mas não houve um estudo aprofundado acerca de dados mais técnicos de sua produção.

98 Como as garrafas são adaptáveis para determinada freqüência, será necessária uma nova fôrma para sua concretagem, pois, ao se diminuir o volume, ao mesmo tempo ocorre a redução da espessura dos blocos. Em “Estudos Precedentes” foram apresentados outros estudos utilizando o mesmo material, a garrafa PET como componente dos blocos e painéis, porém não houve até hoje, nenhum interesse em industrializar estes blocos. Considerando o fato de que o PET é um material propagador de fogo e que a NBR 15141:2004 estabelece que “Os materiais que compõem a divisória devem ser resistentes à propagação de chamas”, consegue-se entender a produção destes sistemas apenas em pesquisas. Porém, com todas as justificativas apresentadas nesta pesquisa para a utilização deste material, proponho que seja desenvolvido um produto, afim de evitar tal propagação de chamas e, assim, haver uma produção destes sistemas em larga escala. A continuação desta pesquisa deve realizar a construção de protótipos a fim de realizar os ensaios de desempenho acústico, térmico, estrutural, estanqueidade à água e segurança contra o fogo.

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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