CONCRETO LEVE COM ETHYLENE VINYL ACETATE (EVA)CP2015/Link/Papers/9737.pdf · J. R. Romero, J. M....

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CONCRETO LEVE COM ETHYLENE VINYL ACETATE (EVA)

J. R.ROMERO

Eng.º Civil

Neomix Concreto/ Prof. - UNIP

Universidade Paulista – São Paulo

Ribeirão Preto, Brasil

[email protected]

J. M. ZANATO

Eng.º Civil

Neomix Concreto

Ribeirão Preto, Brasil

[email protected]

RESUMO

O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta para aproveitamento dos resíduos do polímero Ethylene Vinyl

Acetate (EVA), material este utilizado na indústria calçadista (solados, palmilhas e outros), bem como na indústria de

equipamentos para academias (tatames, colchonetes) e de brinquedos educativos.

Estima-se o consumo ano de 100 mil ton/ano de EVA. Este material apresenta uma densidade em torno de 120 kg/m³, o

que enquadra o material como “agregado leve - NBR 7213:2013 - ABNT- Agregados Leves para Concreto[2]”.

1. INTRODUÇÃO

A construção civil é um setor com potencial para recepção e uso de resíduos sólidos, como RCD – Resíduos de

Construção e Demolição, Resíduos de Borracha de Pneus e também o E.V.A.

O aproveitamento de resíduos polímeros constitui pesquisa recente, apesar de ser citado por Toutanji [10] - 1996. Em

função de uma legislação ambiental - (Política Nacional de Resíduos Sólidos – Norma NBR-10004 da ABNT

Associação Brasileira de Normas Técnicas [3] mais rigorosa, torna o gerador do resíduo industrial (estimado de 12 a

20% do consumo de EVA - média de 15 mil ton/ano) a dispô-lo de maneira correta, sem prejuízo ao meio ambiente. Até

a pouco tempo, não havia esta preocupação, inclusive os custos deste gerenciamento, pois o resíduo não poderá ser

disposto em aterros clandestinos, pois causa os seguintes problemas ambientais: Poluição visual;Possibilidade de

combustão com geração de gases tóxicos;Não é biodegradável;Exaustão de Jazidas Minerais; Criadouros de Animais

(Ratos/Baratas/Escorpião).

2. TESTES EM LABORATÓRIOS

Iniciamos o estudo para aplicação do EVA no concreto, no laboratório da Neomix Concreto, analisando os materiais

que seria incorporado na produção deste concreto, verificando o comportamento, a viabilidade, se atenderia todos os

fatores de aplicação.

J. R. Romero, J. M. Zanato, Concreto leve com ethylene vinyl acetate (eva)

2

Quadro 1 - CIMENTO LAFARGE - CP II E 40

Quadro 2

3. AGREGADOS

Na utilização deste agregado e necessário avaliar o potencial de utilização.

CINCOTTO (1998) [17], propôs critérios baseados nos estudos da RILEM [16] – Reunion International des

Laboratories d’Essais ET Materiaux e os principais critérios são:

- Quantidade disponível em um local, deve ser suficientemente grande para justificar o desenvolvimento do processo

(manuseio, processamento e transporte).

- Distâncias de transporte competitivas com outros agregados (areia, brita)

Obs: A região estudada – Ribeirão Preto, distante de um polo calçadista - Franca em 85 km.

AGREGADO E.V.A.: Os retalhos são triturados em um moinho de facas rotativas, onde a granulometria é definida

pela abertura da peneira de saída. O material foi classificado conforme ensaio de caracterização, inclusive comparativo

com agregado de brita (basalto).

Este agregado proporciona boa aderência a pasta de cimento em função da forma, embora aumente a quantidade de

água da mistura para obter a trabalhabilidade desejada; e também a penetração da pasta de cimento nos poros,

aumentando assim o consumo de cimento/m³.

Figura1: Comparativo entre os Agregados Figura2: Corpo de prova retificado de E.V.A. e de Brita


3

Agregado graúdo

• Agregado graúdo - 25,0mm / 19,0mm

• Material: E.V.A. Etileno Vinil Acetato / Brita - Pedreira Carrascoza

• Central: Neomix Concreto

Figura 3: Ensaio de Granulometria - NBR NM 248

Agregado graúdo

• Agregado graúdo - 9,5mm

• Material: E.V.A. Etileno Vinil Acetato / Brita - Pedreira Carrascoza



4

Figura 4: Ensaio de Granulometria - NBR NM 248

Agregado Miúdo

• Agregado miúdo natural:

• Areia natural média - Porto de Areia Brizolari


GR A N U LOM ETR IA ( N B R N M 2 4 8 )

PEN EIR A S POR C EN TA GEM

N º A B ER TU R A ( %)

( mm) EV A B A SA LTO PA SSA N TE PA SSA N TE

Limites para Agregado Graúdo 4,8mm - 12,5mm (B0)PeneirasLimite InferiorMaterial EnsaiadoLimite Superior 3 76 100,0 100,0

2 0,075 0 0,5 0 0 2/1/2 (64) 100,0 100,0

3 0,15 0 1 0 0 2 (50) 100,0 100,0

4 0,3 0 1,3 0 0 1 1/2 38 100,0 100,0

5 0,6 0 1,3 0 0 1 1/4 (32) 100,0 100,0

6 1,2 0 1,3 0 0 1 (25) 100,0 100,0

7 2,4 5 3,5 5 0 3/4 19 100,0 100,0

8 4,8 20 42 15 0 1/2 (12,5) 100,0 100,0

9 6,3 60 67 28 35 3/8 9,5 5 0,8 95,0 99,3

10 9,5 98 99 95 85 1/4 (6,3) 67,5 32,8 27,5 66,5

11 12,5 ## 100 ## 95 4 4,8 12,5 24,3 15,0 42,3

12 19 ## 100 ## ## 8 2,4 10 38,8 5,0 3,5

13 25 ## 100 ## ## 16 1,2 5 2,3 0,0 1,3

14 32 ## 100 ## ## 30 0,6 0 0 0,0 1,3

15 38 ## 100 ## ## 50 0,3 0 0 0,0 1,3

16 50 ## 100 ## ## 100 0,15 0 0,3 0,0 1,0

17 63 ## 100 ## ## 200 (0,075) 0 0,3 0,0 0,5

18 76 ## 100 ## ## FUNDO 0 0,5 0,0 0,0

SOMA 100 100 0 0

FORMA [ R / S ] (HGRS MM)

MÓDULO DE FINURA (NBR NM 248)

DIMENSÃO MÁXIMA (NBR NM 248)

MASSA ESPECÍFICA (NBR NM 52)

MASSA UNITÁRIA SÊCA (NBR-7251)

0,00 % %

MAT. PULVERULENTO (NBR NM 46)

TORRÕES DE ARGILA (NBR-7218)

ABSORÇÃO (NBR-9777)

0,00% 0,90%

40% 0,28%

< 3,0%

< 1,5%

< 1,0%

-

0,00% 0,78%

0,00 UMIDADE DO MATERIAL

0,092kg/dm³ 1,562kg/dm³

-

-

5,850 5,503

9,5mm B0 9,5mm B0

0,127kg/dm³ 2,898kg/dm³

- -

PESO

R ETID O %

AGREGADOS EVA BASALTO LIMITES

-

3,500 / 6,000

4,8 mmà 9,5 mm

Graduação 0

Graduação 0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pas

san

te (

%)

Peneiras (mm)

Limites para Agregado Graúdo 4,8mm - 12,5mm (B0)


5

Figura 5:Ensaio de Granulometria - NBR NM 248

Outros agregados leves

Comparando-se a outros agregados leves a nível de densidade temos:

Os resultados obtidos demonstraram um “concreto leve” (densidade < 1.600 kg/m3)

GR A N U LOM ETR IA ( N B R N M 2 4 8 )

PEN EIR A S POR C EN TA GEM

N º A B ER TU R A ( %)

( mm) ( g ) ( g ) R ET ID A PA SSA N TE A C U M U L.

Limites para Agregado Miúdo Zona UtilizávelPeneirasLimite InferiorMaterial EnsaiadoLimite Superior 3 76 100,0

2 0,075 7,5 0 0 2/1/2 (64) 100,0

3 0,15 15 4 0 2 (50) 100,0

4 0,3 50 25 5 1 1/2 38 100,0

5 0,6 85 75 30 1 1/4 (32) 100,0

6 1,2 95 92 50 1 (25) 100,0

7 2,4 100 97 75 3/4 19 100,0

8 4,8 100 99 90 1/2 (12,5) 100,0

9 6,3 100 ## 93 3/8 9,5 100,0

10 9,5 100 ## ## 1/4 (6,3) 5 5 0,5 99,5 0,5

11 12,5 100 ## ## 4 4,8 5 10 0,8 98,8 1,3

12 19 100 ## ## 8 2,4 20 15 1,8 97,0 3,0

13 25 100 ## ## 16 1,2 45 50 4,8 92,3 7,8

14 32 100 ## ## 30 0,6 175 165 17,0 75,3 24,8

15 38 100 ## ## 50 0,3 505 510 50,8 24,5 75,5

16 50 100 ## ## 100 0,15 210 205 20,8 3,8 96,3

17 63 100 ## ## 200 (0,075) 35 40 3,8 0,0 100,0

18 76 100 ## ## FUNDO 0,0 100,0

SOMA 1000 1000 100 208,5

MÓDULO DE FINURA (NBR NM 248)

DIMENSÃO MÁXIMA (NBR NM 248) mm

MASSA ESPECÍFICA (NBR NM 52) kg/dm³

MASSA UNITÁRIA SÊCA (NBR-7251) kg/dm³

MAT. PULVERULENTO (NBR NM 46) %

IMPUREZAS ORGÂNICAS (NBR NM 49) ppm

TORRÕES DE ARGILA (NBR-7218) %

ABSORÇÃO (NBR-9777) %

< 3,0%

R ETID O

PESO

1,55 <= 2,20

2,64

1,54

GRADUAÇÃO FINA [1,55 <= MF < 2,20]

AGREGADO MIÚDO

2,085

2,4 < 4,8 mm

-

-

0,82

< 300 < 300 ppm

0,00%0,00%

AGREGADOS AREIA LIMITES

0,60

0,62 1,50%

< 3,0%

UMIDADE DO MATERIAL

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pas

san

te (

%)

Peneiras (mm)

Limites para Agregado Miúdo Zona Utilizável

Agregados Media Unid.

Brita 2,30 – 2,50 Ton/m3

Argila 1,20 – 2,00 Ton/m3

Pomes 0,70 – 1,20 Ton/m3

Celular 0,50 – 2,10 Ton/m3

Isopor 0,40 – 0,80 Ton/m3

Vermiculita 0,30 – 0,60 Ton/m3


6

4. CONCRETO COM E.V.A.

Os concretos executados com E.V.A., basicamente são diferentes dos concretos convencionais, em função das

características do agregado em estudo. Este estudo foi executado com cimento, areia, agregado leve e aditivo

polifuncional. O método de dosagem levou em conta:

• Necessidade de projetar um concreto com massa especifica particular.

• Absorção de água nos agregados.

• Variação da massa especifica em função de sua dimensão.

Figura 6: Dosagem experimental em laboratório

Quanto ao aditivo polifuncional (redutor de água), deve-se levar em conta a saturação prévia do agregado, pois caso

contrário o mesmo poderá absorver parte do mesmo. Uma forma de minimizar este efeito e adicionar o aditivo após a

mistura dos materiais.

Quanto as propriedades deste concreto podemos elencar de acordo com sua aplicação:

• REGULARIZAÇÃO: contra piso e lajes

FABRICAÇÃO: blocos e artefatos não estruturais (molduras de janelas) e outros

ISOLAMENTO TÉRMICO/ACÚSTICO: concreto com menor densidade possível, com resistência a pequenos

esforços

PROTEÇÃO MECÂNICA: impermeabilizações.

O concreto com E.V.A., na sua produção deverá ter um cuidado especial quanto à absorção, uma vez que o mesmo tem

um teor maior que o agregado comum, e que se não corrigido poderá alterar o fator a/c e a resistência da mistura.

Figura7: Ensaio de Absorção


7

O concreto em estudo neste caso foi para a aplicação em uma regularização de laje estrutural, para proteção mecânica

da impermeabilização, a qual não poderia ter uma sobrecarga de um concreto convencional. Os traços após estudos

laboratoriais que mais se adequaram foi (cimento:areia:eva)

1:2,8:0,15 com agregado de 9,5 mm

1:2,8:0,14 com agregado de 25,0 mm

O diferencial do diâmetro máximo foi em função da espessura da regularização, (resistência x consumo x densidade) e

segue outros parâmetros do concreto em estudo.

Cura do concreto

Os procedimentos de cura dos concretos convencionais podem ser iguais aos adotados para os concretos com agregados

leves. O agregado leve beneficia o processo de hidratação do cimento, pois parcela da água retida pelos agregados se

transfere para a matriz de cimento durante a hidratação, garantindo assim a presença de água necessária para as reações

químicas. Esse fenômeno se denomina CURA INTERNA (Al-Khaiat&Haque -1998) [18].

Figura 8: Cura do Concreto por cobertura e umedecimento por aspersão

MATERIAL CIMENTO CONSUMO Kg/M³ ADITIVO % DATA

ESTADO

PLASTICO

ESTADO

ENDURECIDO

ABATIMENTO

R1

Mpa

R3

Mpa

R7

Mpa

R28

Mpa

EVA 9,5mm CPII F 40 291 kg 0,8% 10/11/14 1,308 kg/m³ 1,242 kg/m³ 120 mm 1,2 2,8 5,5 8,0

EVA 25,0mm CPII F 40 291 kg 0,8% 10/11/14 1,412 kg/m³ 1,332 kg/m³ 120 mm 1,0 2,4 3,8 6,5

TRAÇO AREIA : EVA

TRAÇO 9,5mm 2,80 : 0,15

TRAÇO 25,0mm 2,80 : 0,14

CIMENTO :

1,00 :

1,00 :

TRAÇO UNITÁRIO

Resistência Característica do

Concreto à Compressão (Fck)

ESTUDOS de CONCRETO LEVE

1,2

2,8

5,5

8,0

1,0

2,4

3,8

6,5

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

R1 Mpa R3 Mpa R7 Mpa R28 Mpa

Mp

a

EVA 9,5mm

EVA 25,0mm


8

5. ANÁLISE E CONCLUSÃO DOS RESULTADOS

Analisando e discutindo os resultados obtidos, concluímos que a utilização do EVA no concreto, em relação a

legislação ambiental foi de suma importância, pois o resíduo será aproveitado de maneira correta, sem prejuízo ao meio

ambiente, não sendo depositado em aterros clandestinos.

Em relação a sua aplicação emregularização de contra piso e lajes, obteve-se um bom resultado devido a sua densidade,

não sobrecarrega as estruturas, e tem a função de isolante térmico acústico.

Éum concreto bombeado, o lançamento deste concreto a níveis superiores, pode ser lançado por bombas de concreto.

6. REFERÊNCIAS

[1] NORMAS DA ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas.

[2] NBR 7213- Agregados Leves para Concreto.

[3] Norma NBR-10004 da ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas).

[4] NBR 5738 - Concreto – procedimento para moldagem e cura de corpos de prova-2003a – 10 pag.

[5] NBR 5739 - Concreto-ensaio de compressão de corpos de prova-2007 – 13 pag.

[6] NBR 7211- Agregados para concreto-2005a – 15 pag.

[7] NBR 12655 - Concreto de cimento Portland - Preparo, controle e recebimento - Procedimento – 2006 – 22 pag.

[8] NBR NM 248 - Agregados - Determinação da composição granulométrica – 2003a – 10 pag.

[9] NBR NM 35 - Agregados leve para concreto estrutural-1995 – 12 pag.

[10] Toutanji, H. A. (1996), “The use of rubber tire particles in concrete to replace mineral aggregates.” Journal of

Cement & Concrete Composites, ELSEVIER, 18, 139.pag.

[11] NEVILLE, A.M. Propriedades do Concreto 2 ed. São Paulo 1997 – 828 pag.

[12] POLARI FILHO, R.S; et al. "A reciclagem de resíduos da indústria de calçados (EVA) na execução de painéis de

vedação na construção civil: avaliação de desempenho". In ENCONTRO TEMATICO MEIO AMBIENTE E

EDUCAÇÃO AMBIENTAL 2, 2003, João Pessoa - Universidade Federal da Paraíba – 8 pag.

[13] GARLET, G; GREVEN, H.A. Concreto leve usando resíduos de E.V.A. da indústria calçadista - I ENCONTRO

NACIONAL SOBRE EDIFICAÇÕES E COMUNIDADES SUSTENTAVEIS - Canela - RS – 1997-6 pag.

[14] LEONARDO SOUZA PAULA - Utilização de resíduos de EVA como agregado graúdo em concretos - Centro de

Tecnologia Universidade Federal do Ceara – 2011- 51 pag.

[15] ROSSIGNOLO, et al - Universidade de São Paulo - Concreto leve estrutural- Concreto: Ciência e Tecnologia –

IBRACON – 2009 – 11 pag.

[16] RILEM – INTERNATIONAL UNION OF TESTING AND RESEARCH LABORATORIES FOR MATERIALS

AND STRUCTURES 1975 – 459 pag.

[17] CINCOTTO - Utilização de sub-produto e resíduos na indústria da construção civil - 1998 - 1584 pag.

[18] Al-Khaiat&Haque -1998- Cement and Concrete Research - 866 pag.

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