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http://hdl.handle.net/11612/5415| Autor(a): | Rosa, Klicha Kelen Boni |
| Orientador: | Serra, Juan Carlos Valdés |
| Título: | Avaliação e caracterização de compósitos constituídos de finos residuais termoplásticos e vítreos para a construção civil |
| Palavras-chave: | Resíduo de vidro; Resíduo de policarbonato; Gesso; Compósito; Materiais sustentáveis; Glass waste; Polycarbonate waste; Plaster; Composite; Sustainable materials |
| Data do documento: | 13-Mar-2023 |
| Editor: | Universidade Federal do Tocantins |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA |
| Citação: | ROSA, Klicha Kelen Boni. Avaliação e caracterização de compósitos constituídos de finos residuais termoplásticos e vítreos para a construção civil. 2023. 115f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Palmas, 2023. |
| Resumo: | O setor da construção civil é um dos setores que mais impactam o meio ambiente. Em contrapartida, é a área que também pode se adequar para a reciclagem de resíduos industriais e transformá-los em materiais de construção. Esta pesquisa objetiva-se a desenvolver e caracterizar um material compósito inovador constituído de uma matriz de gesso e reforço polimérico e cerâmico, por meio do emprego de resíduos de policarbonato em forma de aparas do processo de fabricação de lentes ópticas e óculos e de vidro sodocálcico verde cominuído proveniente de garrafas de bebidas descartadas. A finalidade foi substituir as placas e blocos de gesso de revestimento e acabamento pelo material compósito. A metodologia executada nesta pesquisa consistiu essencialmente em três etapas principais: Tratamento e determinação das propriedades dos resíduos; Produção das amostras e; Avaliação das amostras do material compósito em forma de blocos de gesso. Verificando a aplicação do compósito na Construção Civil e realizando análises no material no estado fresco e endurecido por meio de ensaios físicos, mecânicos e químico. Foram executados dez proporcionamentos, em que o P1 contém apenas gesso considerado como parâmetro para os demais que diferenciavam de forma crescente os percentuais de substituição do gesso por vidro (de 5% a 15%) e policarbonato (de 1% a 5%). Aos 28 dias de cura seca em ambiente laboratorial foram realizados os ensaios físicos de densidade no estado seco (relação entre a massa seca do corpo de prova e seu volume) e, análise microestrutural por meio de microscopia óptica com aplicação de estereomicroscópio para visualização das fases do material compósito, vazios e falhas nas peças e, absorção de água por capilaridade com duração de 24 horas. Os ensaios de resistência mecânica à compressão axial, resistência mecânica à flexão com três apoios, de dureza e o ensaio químico de EDX também foram realizados aos 28 dias. Avaliando a composição química das amostras de gesso, que revelou a presença de impurezas e aditivos, vidro e policarbonato. As amostras apresentaram não conformidade quanto à resistência à compressão axial para P0V0 (parâmetro) e P5V15 e de dureza mínimas em relação à todas as misturas, definidas em normativa sendo 8,4 MPa e 20 N/mm², respectivamente. Para o ensaio de resistência à flexão por três pontos, todas as amostras obtiveram resultados superiores ao prescrito em normativa como 1 MPa. Conclui-se que os melhores desempenhos para o material compósito, aos 28 dias de cura seca em ambiente laboratorial frente os ensaios físicos e mecânicos foram alcançados pelos proporcionamentos P3V5 (substituição de 3% do gesso por policarbonato e substituição de 5% do gesso por vidro), P3V10 (substituição de 3% do gesso por policarbonato e substituição de 10% do gesso por vidro) e P5V5 (substituição de 5% do gesso por policarbonato e substituição de 5% do gesso por vidro). Destes, a melhor mistura para fins de emprego na Construção Civil pertence a P3V5, que confere maiores resistências mecânicas e menores índices de absorção de água por capilaridade e menor densidade média aos 28 dias. |
| Abstract: | The civil construction sector is one of the sectors that most impact the environment. On the other hand, it is the area that can also be suitable for recycling industrial waste and transforming them into construction materials. This research aims to develop and characterize an innovative composite material consisting of a plaster matrix and polymeric and ceramic reinforcement, through the use of polycarbonate waste in the form of shavings from the manufacturing process of optical lenses and glasses and soda lime glass. comminuted green from discarded beverage bottles. The purpose was to replace the coating and finishing plasterboards and blocks with the composite material. The methodology carried out in this research essentially consisted of three main stages: Treatment and determination of waste properties; Production of samples and; Evaluation of composite material samples in the form of plaster blocks. Verifying the application of the composite in Civil Construction and performing analyzes on the material in the fresh and hardened state through physical, mechanical and chemical tests. Ten proportions were performed, in which P1 contains only plaster considered as a parameter for the others that increasingly differentiated the percentages of plaster replacement by glass (from 5% to 15%) and polycarbonate (from 1% to 5%). After 28 days of dry curing in a laboratory environment, physical density tests were carried out in the dry state (ratio between the dry mass of the specimen and its volume) and microstructural analysis by means of optical microscopy with the application of a stereomicroscope to visualize the phases of the composite material, voids and failures in the parts, and water absorption by capillarity lasting 24 hours. The tests of mechanical resistance to axial compression, mechanical resistance to flexion with three supports, hardness and the chemical test of EDX were also carried out at 28 days. Evaluating the chemical composition of the plaster samples, it revealed the presence of impurities and additives, glass and polycarbonate. The samples showed non-compliance regarding axial compression strength for P0V0 (parameter) and P5V15 and minimum hardness in relation to all mixtures, defined in regulations as 8.4 MPa and 20 N/mm², respectively. For the three-point flexural strength test, all samples obtained results superior to those prescribed in regulations such as 1 MPa. It is concluded that the best performances for the composite material, after 28 days of dry curing in a laboratory environment, in view of the physical and mechanical tests, were achieved by the P3V5 proportions (replacement of 3% of plaster with polycarbonate and replacement of 5% of plaster with glass ), P3V10 (replacing 3% of the plaster with polycarbonate and replacing 10% of the plaster with glass) and P5V5 (replacing 5% of the plaster with polycarbonate and replacing 5% of the plaster with glass). Of these, the best mixture for use in Civil Construction belongs to P3V5, which provides greater mechanical resistance and lower rates of water absorption by capillarity and lower average density at 28 days. |
| URI: | http://hdl.handle.net/11612/5415 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Ambiental |
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