Ensaios Tecnicos

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Ensaios Técnicos determinados em normas.

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  • 70

    3.2.3 Ensaio de compresso

    A resistncia compresso axial foi determinada a partir de ensaios realizados nos

    corpos-de-prova cbicos, com aresta de 5 cm. As amostras foram carregadas at a sua ruptura

    (figura 30) em uma mquina marca Versa-Tester.

    FIGURA 30 - Ensaio de compresso em corpos de prova cbicos.

    3.2.4 Ensaio de trao na flexo

    Para a realizao do ensaio de trao na flexo, um corpo-de-prova de seo

    prismtica foi submetido flexo, com carregamento central at ocorrer a ruptura .

    A resistncia trao na flexo foi determinada de acordo com a NBR 13279 (2005).

    Neste ensaio, um carregamento central aplicado ao corpo-de-prova prismtico, que posto

    sobre dois apoios com 100 mm de vo entre eles (Figura 31). O equipamento utilizado para o

    ensaio de flexo em trs pontos foi uma prensa da marca Versa-Tester.

  • 71

    FIGURA 31 - Ensaio de flexo em trs pontos.

    A resistncia trao na flexo (RTF) calculada atravs da equao 1:

    22

    3

    bh

    PLRTF = (equao 1)

    Com b=h=40 mm e L=100 mm.

    3.2.5 Determinao de incio de pega NBR 12128

    O ensaio para determinar o tempo de incio e fim de pega foi inicialmente avaliado

    de acordo com a NBR 12128 (1991), na qual, utiliza o aparelho de Vicat (Figura 3.32),

    constitudo de uma haste com uma agulha de seo transversal de 1 mm2 em uma das

    extremidades.

  • 72

    i

    FIGURA 32 - Aparelho de Vicat.

    3.2.6 Medida de Evoluo de Temperatura

    A medida de evoluo de temperatura trata-se da medida de calor de hidratao das

    pastas de gesso, feitas sob condies pseudo-adiabticas, atravs de um calormetro que

    uma adaptao do mtodo usado por MURAT e JEADONT (1973). Este calormetro registra

    o aumento de temperatura da pasta introduzida num recipiente, isolado termicamente atravs

    de uma garrafa de isopor, como mostra o esquema da figura 33:

    FIGURA 33 - Esquema para a medio da temperatura de evoluo.

  • 73

    O ensaio foi realizado atravs das seguintes etapas.

    A pasta foi preparada da mesma forma que o mtodo de moldagem;

    O cronmetro foi acionado no momento em que a primeira quantidade de gesso

    entrava em contato com a gua;

    A pasta foi dividida em dois recipientes de plstico iguais (figura 34a);

    Um orifcio foi feito na tampa em um dos recipientes do gesso, assim como na tampa

    da garrafa de isopor para colocao do termopar (figura 34b);

    O termopar foi colocado por um orifcio em contato com o gesso no recipiente de

    plstico, que, a seguir foi colocado dentro da garrafa de isopor vedada (Figura 34 c);

    A variao da temperatura foi verificada no decorrer do tempo, a cada modificao

    tambm foi-se observando a consistncia da mistura que ficou no segundo recipiente

    (Figura 34).

    Por fim, feita a anlise quantitativa e qualitativa dos dados obtidos para determinao

    da melhor concentrao dos aditivos.

    (a) (b)

    (c) (d)

    FIGURA 34 Esquema para medio de temperatura.

  • 74

    Os ensaios foram feitos com:

    Tipo I - fator a/g=0,30.

    Tipo II- fator a/g=0,30+ 0,05% c.ctrico+ 6% plastificante.

    Tipo III- fator a/g=0,30+ 6% plastificante.

    Tipo IV - fator a/g = 0,30 + 2,5 % de plastificante.

    3.2.7 Absoro de gua

    Para o ensaio de absoro de gua foram moldados corpos-de-prova cbicos com 5cm

    de aresta, colocados na estufa 40 C +- 5C e retirados aps a constncia de massa. Os

    corpos foram pesados numa balana digital com sensibilidade de 0,01g e colocados num

    recipiente com gua, com uma lmina de gua de 10 cm (Figura 35). Aps o perodo de

    absoro (2 e 24 h) as amostras eram pesadas novamente. A diferena entre a massa inicial e

    a massa aps a absoro dividido pela a massa inicial resulta na absoro de gua.

    FIGURA 35 Ensaio de absoro.

  • 75

    3.3 Resultados e Anlises

    3.3.1 Relao gua/Gesso x Resistncia compresso

    Como ocorre com aglomerantes hidrulicos, como o cimento, o gesso varia sua

    resistncia com a relao gua /gesso (a/g). Experimentalmente v-se ( Figura 36) que,

    quando a relao passa de 0,70 a 0,30 a resistncia compresso aumenta mais de 100%. A

    resistncia no gesso se deve coeso entre os cristais, quanto maior o volume de gua em

    relao ao de gesso menor o entrelaamento deles. Porm, na literatura no foram

    encontrados trabalhos com relao a/g menor que 0,50 o que tem levado o gesso a ser

    considerado como um ligante de baixa resistncia mecnica. No entanto, fazendo-se uso de

    vibrao e/ou plasticantes e retardadores possvel se utilizar o material com baixas relaes

    a/g chegando-se a resistncias mecnicas adequadas para diversos usos na engenharia civil.

    FIGURA 36- Variao de resistncia compresso com a relao gua/gesso

  • 76

    A Figura 36 foi obtido atravs de corpos de prova cbicos de 50 mm de aresta,

    variando-se a relao gua/gesso. Observe que ao reduzir o a/g de 0,4 para 0,3 a resistncia

    compresso duplicou. J no intervalo de a/g = 0,4 0,7, a queda de resistncia compresso

    quase linear.

    3.3.2 Incorporaes de outros materiais pasta de gesso

    Com o intuito de melhorar as propriedades e reduzir os custos dos produtos base de

    gesso, investigou-se a adio de alguns materiais nas matrizes. Os materiais selecionados

    foram areia, resduo cermico, cal e fibra de sisal.

    As amostras tipo 1 foram moldadas com dificuldade no sendo possvel a preparao

    com relaes a/g menores que 0,40. A inteno da adio da fibra de sisal, no sentido de

    reduzir a propagao de fissuras no compsito. Por outro lado essa adio dificulta a

    utilizao de relaes a/g menores que 0,45, por que as fibras sugam parte da gua de

    amassamento causando perda acentuada de trabalhabilidade.

    Nas amostras tipo 2 o resduo cermico e a cal, tambm apresentaram o mesmo

    fenmeno de absoro de gua prejudicando a trabalhabilidade da pasta. No estado

    endurecido, o material apresentou aspecto poroso e quebradio.

    As amostras tipo 3 e tipo 4, a presena de areia na pasta apresentou um aspecto

    curioso:a moldagem foi facilitada, os gros de areia pareciam deslizar sobre os de gesso

    aumentando assim, a trabalhabilidade.

    A Figura 37, representa o resultado do ensaio de compresso. Pode-se observar a baixa

    resistncia das amostras tipo 1, tipo 2 e tipo 3 se comparadas a da amostra do tipo 4. Isto se

    deve ao simples fato de a amostra 4 utilizar uma menor quantidade de gua, o que torna o

    material menos poroso e, consequentemente mais resistente. Neste caso, o valor da resistncia

    compresso obtida pode ser considerado satisfatrio para atender s necessidades

    estruturais. As amostras tipo 2, produzidas com resduo cermico cal, foram as que

    apresentaram os piores resultado. Tal fato, j era esperado, visto que, os corpos de prova

    mostravam-se quebradios e porosos.

  • 77

    FIGURA 37 - Resultado do ensaio de compresso

    As Figuras 38 e 39 apresentam um comparativo entre as amostras com e sem

    incorporao de areia na matriz de gesso com relaes a/g 0,3 e 0,4, nos ensaios de

    compresso e trao na flexo, respectivamente. Pode-se observar uma pequena reduo da

    resistncia com a presena da areia, ocasionado pelo fato de os gros de areia interferirem no

    entrelaamento dos cristais do gesso. Porm o resultado foi satisfatrio pois mesmo

    substituindo-se o gesso em 20%, a resistncia diminuiu menos de 15%, sendo da ordem de 12

    MPa, valor esse que atende s especificaes tcnicas para o uso da pasta de gesso.

    FIGURA 38 - Ensaio de compresso

    Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    Resistncia compresso (MPa)

    Tipo 3 Gesso 0,4 Tipo 4 Gesso 0,3

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    Resistncia compresso (MPa)

  • 78

    FIGURA 39 - Ensaio de trao na Flexo

    3.3.3 Escolha dos aditivos

    O gesso comumente utilizado na construo civil em forros, detalhes decorativos e

    divisrias, processos nos quais no necessrio apresentar elevada resistncia mecnica.

    Neste trabalho, o gesso passa a desempenhar uma funo no convencional, ou seja, funo

    estrutural, diferenciando daquelas comumente utilizadas.

    Conforme apresentado anteriormente, as resistncias mecnicas do gesso varia com o

    inverso da relao gua/gesso. Quando ela reduzida a trabalhabilidade fica comprometida.

    Para que seja mantida a trabalhabilidade deve-se fazer uso de aditivos.

    Para a escolha dos aditivos empregados na pasta de gesso, foi selecionado inicialmente

    um o retardador cido ctrico, e por fim pela necessidade de obter-se uma pasta com uma

    maior reduo do fator a/g e boa trabalhabilidade optou-se pelo uso de um super-plastificante

    usado em concretos, o Glenium.

    A pasta de gesso com a adio do retardador foi preparada manualmente como

    indicado na metodologia. O retardador foi adicionados a gua de amassamento enquanto que

    o super-plastificante adicionado pasta homogeneizada.

    Foi feito um teste preliminar para se verificar a menor relao a/g que se conseguiria

    Tipo 3 Gesso 0,4 Tipo 4 Gesso 0,3

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    Resistncia trao na flexo (MPa)

  • 79

    com cada um dos aditivos. Partiu-se de uma relao a/g = 0,5 e foram feitas redues

    sucessivas ate se chegar a um ponto em que no se conseguia mais fazer qualquer tipo de

    moldagem. Conclui-se que:

    1. cido ctrico: Com a adio do cido ctrico, foi possvel a moldagem at o fator 0,4 com

    boa trabalhabilidade. Quando se tentou preparar pasta com relao gua/gesso 0,30, houve

    retardamento de pega mas no se conseguiu uma trabalhabilidade adequada.

    2. Plastificante + c. ctrico: O super-plastificante ajudou a moldagem do fator 0,3 pois,

    tornou a pasta mais fluida, sendo possvel completar todo o processo de moldagem.

    Aps essa anlise preliminar, passou-se a estudar a alterao no tempo de pega nas

    pastas de gesso com os aditivos.

    O ensaio para determinar o tempo de incio e fim de pega foi inicialmente realizado

    de acordo com a NBR 12128 (1991), o qual prope a utilizao do aparelho de Vicat. A partir

    desse mtodo obteve-se o resultado para as amostra utilizadas como retardador acar e

    sabo. No foi possvel a execuo do ensaio com as amostras com cido ctrico e com o

    plastificante, visto que, a pasta de gesso em contato com o aditivo apresenta uma consistncia

    gelatinosa, no incio da reao do gesso com a gua. Neste estado no se conseguiu

    estabelecer o incio de pega, pois a agulha penetrava totalmente na pasta apesar de a reao j

    ter-se iniciado.

    No ensaio de incio e fim de pega atravs do aparelho de Vicat, o gesso com fator 0,30

    apresentou incio de pega aproximadamente 5 minutos aps o contato com a gua.

    Com o cido ctrico e com o superplastificante no foi possvel obter a medio do

    tempo de pega pelo mtodo de Vicat. A medio foi realizada por meio de um mtodo

    desenvolvido por HICAPIE, baseando-se na medida de calor pseudo-adiabtica. Quando o

    gesso misturado com gua, forma-se uma pasta homognea consistente e trabalhvel. Aps

    poucos minutos, ocorre uma perda de consistncia e aumento da viscosidade. Esse ganho de

    viscosidade corresponde pega inicial da pasta e o endurecimento com incremento da

    resistncia do material, que so fenmenos que podem ser explicados pelo mecanismo de

    hidratao do gesso, que um processo exotrmico.

    Observando-se paralelamente a consistncia e a evoluo de temperatura verificou-se

  • 80

    que a relao a/g=0,30, na ausncia de aditivos, adquiriu consistncia ao mesmo tempo que

    ocorria liberao de calor. O incio de pega nos primeiros 5 minutos e o fim por volta dos 25

    min (Figura 3.20), atingindo uma temperatura mxima de 48 oC, leva o gesso a ser

    classificado como um material de pega rpida. Ao ser colocado o aditivo foi percebido que

    antes de ocasionar o endurecimento do gesso, a pasta cria um aspecto gelatinoso formando

    uma lmina de gua na superfcie; o aumento da consistncia da pasta foi percebido antes de

    ocorrer o aumento da temperatura.

    Adicionando-se o retardador juntamente com o plastificante observou-se que o incio

    da pega foi prolongando para 200 min, finalizando-se a reao aps cerca de 90 min (Figura

    3.21). Retirando-se o retardador e utilizando-se 6% de plastificante foi verificado que ele

    apresentou sozinho um efeito retardador da reao. O incio da pega aconteceu por volta dos

    100 min, porm o perodo de reao foi mais longo, de cerca de 100 min (Figura 3.22).

    Reduzindo-se a quantidade do plastificante para 2,5%, o incio de pega foi antecipado para 50

    min e o perodo de reao tambm apresentou reduo (Figura 40).

  • 81

    FIGURA 40 - Evoluo da temperatura A/G= 0,3.

    Quanto temperatura mxima atingida pode-se observar que na ausncia de aditivos, a

    reao apresentou um grau de exotrmia maior com a temperatura da pasta alcanando 50 oC,

    enquanto que ao se adicionar retardador e plastificante este valor no ultrapassou os 42 oC .

    No foi possvel efetuar-se a moldagem com quantidades de plastificante inferiores a

    2,5%, pois a mistura no alcanou o grau de trabalhabilidade desejvel.

  • 82

    Acreditava-se que o plastificante no conseguiria retardar por tempo suficiente a

    reao, tornando impossvel a moldagem com fatores gua/gesso baixos. Por esta razo no

    primeiro teste foi utilizado retardador junto ao plastificante. Analisando-se os grficos tornou-

    se possvel perceber que ao do plastificante sem retardador e na taxa de 2,5% permitiu que

    se obtivesse um tempo adequado para a manuseio da pasta com trabalhabilidade conveniente

    para moldagem.

    3.3.4 Durabilidade

    Como j foi discutido anteriormente uma das grandes limitaes da utilizao do gesso

    na construo civil est relacionado sua susceptibilidade gua. O gesso mesmo no estado

    endurecido solvel em gua. Embora a solubilidade seja baixa, menos de 2 g/l, para uso em

    elementos estruturais conveniente o desenvolvimento de tecnologias para a reduo dessa

    susceptibilidade gua.

    Na Figura 41 pode-se observar que diminuindo-se a relao a/g j se obtm uma

    reduo da absoro. Nota-se que aps 2 h de imerso os bloco j esto quase que saturados

    pois, a quantidade de gua absorvida em 2h e 24 h de imerso mostram-se muito prxima.

    FIGURA 41 - Grfico da relao fator A/G x absoro de gua.

    Absoro em 2h (%) Absoro em 24h (%)

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    0,3

    0,4

    Absoro(%

    )

  • 83

    Com o objetivo de aumentar a durabilidade do gesso, foram realizados tratamentos

    que pudessem reduzir a absoro de gua no mesmo. Os tratamentos realizados foram:

    1. Imerso em resina de silicone;

    2. Resina poliuretana vegetal (Resina de mamona);

    3. Banho de cal.

    3.3.4.1 Imerso em resina de silicone

    A imerso em resina de silicone foi realizada em corpos-de-prova com o propsito de

    reduzir a sua absoro. A substituio de parte do gesso pela areia foi feita buscando-se uma

    reao entre a resina e a slica presente na areia, a qual provocaria uma reduo da absoro

    de gua. Os resultados esto apresentados na Figura 42.

    FIGURA 42 Variao da absoro de gua com a incorporao de areia.

    No grfico da figura 4.30 pode-se observar que a presena da areia ocasionou uma

    reduo da absoro pequena se comparado ao gesso solamente, o que leva a crer que no

    houve reaes entre o silicone da resina e a slica da areia de tal modo que provocasse

    repelncia da gua.

    S gesso 0,3 Gesso+areia(0,3) S gesso 0,4 Gesso+areia (0,4)

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    Absoro de gua (%)

  • 84

    3.3.4.2 Resina poliuretana vegetal (Resina de mamona)

    Poliuretano vegetal uma resina bicomponente formulado base de leo de mamona,

    sendo um material preparado por espcies quimicamente ativas contendo o grupo NCO, com

    Poliis funcionalmente ativos, resultando em polmeros com diferentes caractersticas e com

    excelentes propriedades. O resultados obtidos esto descritos na Figura 43.

    FIGURA 43 - Grfico do nmero de camada de resina x Absoro.

    A resina de poliuretano aps a secagem se comporta com uma camada de

    recobrimento, com uma consistncia similar ao de uma borracha. Quando a resina no

    preenche toda a superfcie do gesso forma zonas de imperfeies que permitem a entrada de

    gua; por esta razo que, ao ser feita a pintura apenas com uma camada da resina o corpo-de-

    prova apresenta grande absoro de gua. Ao serem aplicadas outras camadas da pintura, a

    zona de falha vai sendo corrigida impedindo ento a entrada de gua, fato que pode ser

    constatado atravs do grfico da Figura 43, pois com trs camadas da pintura os fatores 0,3 e

    0,4 apresentaram a mesma absoro de gua que chegou a ser aproximadamente nula. Na

  • 85

    Figura 44 visvel as imperfeies na pintura com apenas uma camada. O gesso sem

    tratamento superficial absorve toda a gua com uma camada de poliuretano absorve

    parcialmente a gua e, com 2 camadas de poliuretano impede que a gua penetre no bloco de

    gesso.

    FIGURA 44 - Absoro da em bloco sem pintura e com quantidades diferentes de camadas da

    resina de poliuretano.

    3.3.4.3 Banho de cal

    Como foi discutido anteriormente, a adio de cal hidratada pasta de gesso pode

    melhorar sua resistncia ao da gua, porm, tambm pode causar um efeito acelerador da

    reao, implicando na necessidade de uma maior quantidade de gua de amassamento. Tal

    fato vai contra a proposta deste trabalho, pois necessrio a reduo de gua para a elevao

    da resistncia mecnica e, consequentemente, um tempo maior de incio de pega para facilitar

    a aplicao.

    A fenolftalena um indicador de pH . Mantm-se incolor em solues cidas e torna-

    se cor de rosa em solues bsicas. A sua cor muda a valores de pH entre 8,2 a 12 (Figura

    45).

  • 86

    FIGURA 45 Escala para medio de pH da fenolftalena.

    A partir da figura 46 pode-se perceber que a penetrao da cal aconteceu

    superficialmente, e est relacionada com o fator A/G adotado e com a presena de areia. As

    amostras com fator A/G = 0,40 apresentaram uma rea maior com o pH superior a 10, visto

    que esta regio representa o local onde h presena da cal. Tal fato pode ser explicado pela

    quantidade de poros, pois, medida que se aumenta a quantidade de gua de amassamento

    aumenta-se tambm a quantidade de poros e consequentemente a facilidade de penetrao da

    calda da cal. A presena de areia nos blocos dificultou a penetrao da cal. Acredita-se que a

    areia no processo de cristalizao e entrelaamento dos cristais de gesso, dificultou a

    acessibilidade aos poros.

    Aps 24 h pode-se perceber que a carbonatao j ocorreu, conforme indicado na

    Figura 47.

    FIGURA 46 Verificao do ph com fenolftalena imediatamente aps o banho.

  • 87

    FIGURA 47 Verificao do ph com fenolftalena 24 horas aps o banho.

    Quanto absoro de gua, o teste foi realizado aps 90 dias do banho garantindo um

    estgio de carbonatao mais elevado. Verificando a Figura 48. Pode-se perceber que houve

    uma discreta reduo na absoro de gua; talvez o resultado fosse mais satisfatrio (reduo

    maior na absoro) se a cal tivesse percorrido e se depositado em toda extenso do bloco e

    no s em sua superfcie. As amostras de gesso na ausncia de areia mostraram uma reduo

    na absoro maior. Observa-se que um banho nico em calda de cal no surtiu o efeito

    esperado, pois a reduo da absoro foi relativamente pequena. Deve-se investigar o que

    ocorreria com mais de uma imerses sucessivas do corpo-de- prova na calda de cal.

  • 88

    FIGURA 48 Comparao da absoro de gua em blocos sob o tratamento superficial em

    banho de cal e em blocos sem tratamento.

    Aps o ensaio de absoro de gua, os blocos foram secos em estufa 40 C para a

    realizao do teste de resistncia compresso, com o propsito de verificar a influncia do

    banho de cal nas propriedades mecnicas dos blocos. Na figura 49 observa-se o comparativo

    da resistncia compresso dos blocos submetidos ao banho de cal com a resistncia em

    blocos sem imerso na calda de cal.

    S gesso 0,3

    Gesso+areia(0,3)

    S gesso 0,4

    Gesso+areia (0,4)

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    9

    8

    11

    12

    11

    9

    14 14

    Absoro (%) Sem tratamento

    Banho de cal

  • 89

    FIGURA 49-Comparativo da resistncia mecnica em blocos submetidos a banho de cal com

    blocos sem o tratamento com a cal.

    Na Figura 49 pode-se perceber que as amostras com fator gua/gesso 0,30 com e

    sem adio de areia, e com o fator gua/gesso igual 0,40 com adio de areia, praticamente

    no apresentaram alteraes na resistncia compresso, enquanto que a amostra com o fator

    gua/gesso igual 0,40 apresentou uma discreta elevao na resistncia. Tal fato pode ser

    explicado por esta amostra ter apresentado no teste da fenolftalena, uma maior quantidade de

    regies atingidas pela cal.

    3.4 Consideraes sobre o captulo 3.

    A partir dos ensaios relatados neste capitulo pode-se observar que possvel a

    moldagem de elementos de gesso com relao a/g = 0,3 desde que sejam utilizados aditivos

    como o superplastificante glenium na proporo de 2,5% em massa do gesso. Retardando

    suficientemente o tempo de pega e melhorando as condies de trabalhabilidade.

    Quanto aos materiais incorporados na pasta de gesso, a areia foi a que apresentou

    resultados positivos, comprometendo em pequena quantidade a resistncia mecnica mas

    compensando essa perda com a melhoria da trabalhabilidade e reduo dos custos.

    A resistncia a absoro de gua teve resultados consideravelmente satisfatrios com

    a pintura em trs camadas com a resina de mamona.

    Banho de cal sem tratamento

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    Gesso/Areia(0,4)

    Gesso 0,4

    Gesso/Areia(0,3)

    Gesso 0,3

    Gesso/Areia(0,4)

    Gesso 0,4

    Gesso/Areia(0,3)

    Gesso 0,3

    Resistncia (MPa)

  • 90

    CAPITULO 4

    BAMBU

    As propriedades mecnicas e a sustentabilidade do bambu tem tornado esse material

    cada vez mais visado como elemento estrutural. Alguns trabalhos j foram desenvolvidos na

    tentativa de utilizao deste material vegetal como reforo de elementos estruturais de

    concreto e um dos pontos crticos desta utilizao a falta de aderncia causada pela

    instabilidade dimensional do material vegetal. Ao entrar em contato com a umidade, o bambu

    aumenta suas dimenses e a medida que esta umidade perdida ocorre sua retrao

    comprometendo sua aderncia.

    Nos elementos de gesso reforado com bambu este problema continua persistindo,

    fazendo-se necessrio o desenvolvimento de tratamentos que reduzam a absoro de gua

    pelo bambu e conseqentemente minimizem sua instabilidade dimensional.

    4.1 Materiais

    4.1.1 Bambu

    O bambu utilizado neste trabalho foi da espcie Bambusa vulgaris Schrad originado

    dos arredores do Campus I da Universidade Federal da Paraba.

    4.1.2 Extrato Vegetal B Carbono (Creosoto)

    O creosoto um composto qumico derivado do destilado de alquitranos procedentes

    da combusto de carbonos graxos (hulha) preferencialmente a temperaturas compreendidas

  • 91

    entre 900 e 1200 C. A destilao mencionada se realiza entre 180 C e 400 C.

    4.1.3 Cola Epxi

    Foi utilizado um adesivo estrutural base de espxi da marca Vedacit, existente no

    comrcio local usualmente utilizado, para colagem de concreto-concreto e de outros

    materiais como madeira e ferro, fixao de mquinas e equipamentos, na recuperao

    estrutural, chumbamentos e colagem de estruturas pr-moldadas.

    4.1.4 Massa Plstica

    Esse adesivo plstico indicado para colar ou corrigir pequenas imperfeies na

    funilaria de veculos, mquinas e equipamentos. Utilizado tambm para reparos em

    mrmores, vedaes e calhas, a massa plstica utilizada foi da marca Ibre.

    4.1.5 Emulso base de Piche

    A emulso utilizada foi da marca Vedacit indicado para pintura de poste, barraces,

    tapumes, paredes em contato com o solo etc. Resistente aos raios ultravioletas e a gua

    evitando o apodrecimento da madeira e a infiltrao de gua.

    4.1.6 Resina base de silicone

    Trata-se de um hidrofugante incolor utilizado na pintura de fachadas. A resina utilizada

    foi da marca Vedacit.

    4.1.7 Resina de Poliester.

    Constituem uma famlia de polmeros de alto peso molecular, resultantes da

    condensao de cidos carboxlicos com glicis, classificando-se como resinas saturadas ou

  • 92

    insaturadas, dependendo especificamente dos tipos de cidos utilizados, que iro caracterizar

    o tipo de ligao entre os tomos de carbono da cadeia molecular.

    4.2 Mtodos utilizados

    4.2.1 Tratamentos para reduo de absoro de gua pelo

    bambu.

    Na tentativa de reduzir a absoro de gua foram realizados os seguintes tratamentos:

    1. Imerso em resina base de silicone;

    2. Imerso em resina polimrica;

    3. Impregnao em extrato vegetal B carbono;

    Para a aplicao dos tratamentos foram preparadas taliscas de bambu de 1 x 15 cm.

    Aps a aplicao do tratamentos as taliscas foram pesadas e realizado o ensaio de

    absoro.

    4.2.1.1 Imerso em resina base de silicone.

    A imerso em resina antifungos foi feita em quatro etapas variando-se a quantidade de

    imerses. As primeiras amostras foram submetidas a uma camada de resina em uma imerso,

    a segunda em duas imerses em intervalos de tempo de 10 minutos e assim sucessivamente

    completando-se as quatro etapas.

    4.2.1.2 Imerso em resina de Poliester.

    A resina polimrica trata-se de uma resina com uma viscosidade mais elevada que a

    antifungo. Por esta razo foi feita apenas uma imerso, visto que seu alto grau de viscosidade

    iria impedir que a substncia penetrasse nos poros do bambu, servindo apenas para formao

    de uma camada superficial apresentando um certo grau de impermeabilidade.

  • 93

    4.2.1.3 Impregnao em extrato vegetal

    A impregnao com extrato vegetal foi realizada atravs da imerso do bambu na

    substncia permanecendo imersa por 24 h.

    4.2.2 Tratamentos superficiais para melhoramento da aderncia

    Com o objetivo de melhorar a aderncia bambu-gesso foram aplicados tratamentos

    superficiais s taliscas de bambu.

    Os tratamentos realizados foram:

    Massa plstica ;

    Cola epxi;

    Piche.

    O bambu foi lixado para retirar toda sua camada externa e tambm para regularizar a

    sua superfcie. Em seguida, foi realizada a aplicao das substncias ao bambu recm tratado

    sendo posteriormente aspergido areia para que ficasse impregnada na sua superfcie.

    4.2.3 Ensaio de absoro de gua

    As taliscas tratadas superficialmente foram submetidas ao ensaio de absoro para

    testar sua eficincia.

    4.2.4 Anlise da variao dimensional

    O objetivo do ensaio de variao dimensional foi o de determinar os valores

    percentuais de absoro de gua e de retrao da espcie Bambusa vulgaris utilizada nesta

    pesquisa.

  • 94

    A partir de amostras retiradas do meio dos colmos, foram confeccionados corpos-de-

    prova com dimenses de, aproximadamente 60 mm na direo longitudinal s fibras e 50 mm

    transversalmente as mesmas (figura 50). As amostras de bambu foram submetidas as

    seguintes condies ambientais:

    Temperatura ambiente;

    Estufa (55 C): para determinar a retrao dos colmos de bambu;

    Saturado: para determinar a mxima absoro de gua pelos colmos.

    FIGURA 50 Partes de colmos de bambu cortados para tratamento de instabilidade

    dimensional.

    As medies foram realizadas em duas direes anatmicas principais ( longitudinal e

    transversalmente). Os corpos de prova foram pesados nas trs condies ambientais. Com

    esses dados foram calculados as variaes dimensionais dos corpos-de-prova subtraindo as

    dimenses naturais das saturadas e as secas em estufa das naturais.

    Longitudinal: referente direo longitudinal s fibras do bambu;

    Transversal: a medida correspondente ao comprimento da amostra do colmo,

    transversal as fibras;

    As amostras foram submetidas a trs ambientes distintos:

    Secos ao ar: considerou-se as dimenses e a massa dos corpos-de-prova aps a

  • 95

    estabilizao em temperatura e umidade ambiente.

    Saturado: Aps efetuado as primeiras medies, as amostras foram imersas em

    gua por 24 h. Passado esse perodo, as amostras foram retiradas da gua e colocadas para

    escorrer, (retirada do excesso de gua). Logo em seguida foram pesadas e medidas

    novamente.

    Secas em estufa: aps a saturao, as amostras foram secas em temperatura

    ambiente por 24 h (para que no houve alteraes nas estruturas das amostras, e em seguida

    colocadas na estufa 55C at a estabilizao da massa e das dimenses, em seguida foram

    pesadas e medidas da mesma forma que anteriormente.

    4.3 Resultados e Anlises

    4.3.1 Eficcia dos tratamentos superficiais absoro de gua no bambu.

    4.3.1.1 Imerso em resina antifungos

    No ensaio de absoro, a resina antifungo reduziu cerca de 10% da absoro de gua

    se comparada amostra natural. Quanto ao nmero de repeties das imerses praticamente

    no se observou influenciou na absoro, como pode ser observado na Figura 51.

  • 96

    FIGURA 51 - Absoro das amostras submetida a imerso em resina antifungos.

    4.3.1.2 Imerso em Resina de Poliester

    A absoro de gua foi da ordem de 12% . Aps 24 h de imerso em gua a pelcula

    que recobria o bambu formada pela resina no estado seco, descolou da superfcie do bambu.

    4.3.1.3 Impregnao em extrato vegetal B Carbon 500

    O extrato vegetal das substncias utilizadas a que apresenta a maior viscosidade o

    que motivou a realizao da imerso por 24 horas, acreditando que o creosoto preenchesse os

    poros reduzindo ento a absoro, que de fato caiu para 6,5%.

    Tambm foi observado que as amostras tratadas com creosoto apresentaram

    durabilidade maior quanto ao ataque do carucho.

    Na Figura 52, pode-se observar que o tratamento superficial que mostrou mais

    eficincia na reduo de absoro do bambu foi a impregnao em extrato vegetal. Acredita-

    se que o extrato por sua baixa viscosidade, entrou nos poros acomodando-se neles provocando

    o seu fechamento .

    Natural 1 imerso 2 imerso 3 imerso 4 imerso

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Absoro (%)

  • 97

    FIGURA 52 Comparativo dos tratamentos superficiais para reduo da absoro de

    gua.

    4.3.2 Anlise da Variao dimensional

    A retrao total a variao dimensional entre os corpos-de-prova do bambu saturado

    e seco em estufa, retrao parcial; a variao parcial entre o bambu saturado e seco ao ar.

    As tabelas e grficos a seguir indicam o comportamento das amostras, nas duas

    direes (longitudinal e transversal), com os tratamentos superficiais descritos. Foram

    utilizados 3 amostras para cada tratamento e 3 para a condio natural (sem tratamento).

    Na tabela 4 e 5 so apresentados os resultados de retrao total e retrao parcial

    respectivamente nas direes longitudinal e transversal. Em todas as amostras a retrao na

    direo longitudinal foi bem menor do que na direo transversal.

    TABELA 5 - Retrao total longitudinal e transversal dos corpos-de-prova.

    Natural Resina antifungos Resina polimrica Extrato vegetal

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35Absoro (%)

  • 98

    TABELA 6 - Retrao parcial longitudinal e transversal dos corpos-de-prova.

    Na Figura 53 pode-se verificar que a retrao transversal foi reduzida para os

    tratamentos com cola poxi e piche; longitudinalmente todos os tratamentos apresentaram

    reduo sendo nula para o tratamento com piche. Tal resultado pode ter sido obtido pelo fato

    de a emulso base de piche ser utilizada para impermeabilizao de lajes e pisos, o mesmo

    efeito impermeabilizador foi observado no bambu reduzindo a absoro de gua

    conseqentemente, a retrao

    Retrao Long. (%) Retrao Transv. (%)NATURAL 2 8

    COLA EPOXI 1 5MASSA PLASTICA 1 8

    PICHE 0 5

    Retrao Long. (%) Retrao Transv. (%)NATURAL 1 5

    COLA EPOXI 0 2MASSA PLASTICA 0 2

    PICHE 0 1

  • 99

    FIGURA 53 Comparativo da retrao total nas amostras de bambu submetida a diferentes

    tratamentos superficiais.

    Os tratamentos superficiais com cola epxi e massa plstica apresentaram um efeito

    indesejvel aps sua imerso em gua por 24 h, ambos apresentaram fissuras na camada

    superficial, provocados pela expanso do bambu ao absorver gua.

    Na Figura 54 pode-se observar a presena de fissuras na camada superficial de cola

    epxi, provocadas pela expanso do bambu na direo transversal, por se tratarem de fissuras

    posicionadas longitudinalmente s fibras, o que j era esperado visto que no tratamento com

    cola epxi a retrao transversal foi de 5% enquanto que a longitudinal foi de 1%. Na Figura

    4.6 pode-se observar o mesmo efeito com a camada superficial de massa plstica

    diferenciando que alm do surgimento de fissuras foi observado o descolamento da camada

    superficial, o que demonstra a falta de aderncia entre a massa plstica e o bambu.

    NATURAL COLA EPOXI MASSA PLASTICA PICHE

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    RETRAO TOTAL

    Retrao Long. (%)

    Retrao Transv. (%)

    Retrao (%)

  • 100

    FIGURA 54 Fissuras na camada superficial do bambu tratado com epxi aps

    saturao.

    FIGURA 55 - Fissuras na camada superficial do bambu tratado com massa plstica aps saturao.

    4.3.2 Imerso em extrato Vegetal B Carbon X Ataque do carucho.

    O extrato vegetal B carbon (Creosoto) utilizado em madeiras contra o ataque de

    insetos. Foram preparados duas taliscas de bambu nas mesmas condies e impregnado o

  • 101

    creosoto em apenas uma delas, deixando a outra em sua condio natural, para verificao do

    seu efeito quanto ao ataque do carucho ( inseto que ataque o bambu). A duas amostras foram

    colocadas no ambiente a amostra natural ao 8 dia apresentou pequenos pontos de ataque do

    inseto crescendo gradativamente com o passar dos dias. A amostra tratada com creosoto

    apresentou pontos de ataque no 64 dia de exposio. Na figura 56 pode-se observar a regio

    de ataque do carucho na talisca de bambu no 64 dia .

    FIGURA 56- Ataque do carucho ao 64 dia aps a exposio das taliscas ao ambiente.

    4.4 Consideraes sobre o captulo 4.

    A reduo da absoro de gua pelo bambu conseguiu resultados significativos com a

    imerso em creosoto. Quanto a aderncia do bambo e a matriz do compsito se dar mediante

    a um tratamento paralelo ao realizado para reduzir a absoro de gua, a melhor aderncia

    entre a camada superficial e o bambu foi obtido com a epxi.

  • 102

    CAPITULO 5

    GESSO REFORADO COM BAMBU

    A etapa final da pesquisa refere-se utilizao do gesso associado ao bambu,

    formando assim um compsito gesso-bambu, mais especificamente na elaborao de um

    elemento estrutural. Para isso foram estudadas tentativas de solucionar ou reduzir as

    limitaes impostas por cada material separadamente, o que foi abordado nos captulos 3 e 4.

    Neste captulo ser abordado a juno dos dois materiais e avaliado o desempenho do

    compsito.

    5.1 Metodologia

    Todos os elementos de gesso moldados para a anlises realizadas neste captulo

    foram preparados com relao gua/gesso de 0,3 com2,5 % de superplasticante, definidos a

    partir dos resultados obtidos no captulo 3.

    5.1.1 Moldagem das peas gesso/bambu

    5.1.1.1 Barras prismticas reforadas de bambu.

    Para os ensaios de flexo forem moldadas barras prismticas nas dimenses de 4 cm x

    4 cm x 15 cm, reforadas com taliscas de bambu de aproximadamente, 0,5 cm de largura e 13

    cm de comprimento (Figura 57). As taliscas de bambu foram submetidas a diferentes

    tratamentos superficiais com piche, massa plstica, cola epxi e tambm utilizadas em sua

  • 103

    condio natural. A moldagem foi realizada da mesma forma que os corpos-de-prova

    fabricados para o gesso, com o diferencial da colocao das taliscas na regio inferior da zona

    prismtica. Foram utilizadas duas taliscas por corpo-de-prova.

    FIGURA 57 - Taliscas de bambu com tratamento superficial utilizadas para reforo de barras

    prismticas.

    5.1.1.2 Vigas em tamanho real

    Foram confeccionadas vigas com rea transversal de 10 cm x10 cm e comprimentos

    variando de 110 cm, 140 cm e 160 cm. Essas dimenses foram definidas de acordo com as

    necessidades requeridas no prottipo, do sistema construtivo com blocos de gesso, descrito

    no item 2.3. Para o ensaio de flexo foram confeccionadas vigas com mesma seo

    transversal e comprimento de 110 cm e 160 cm.

    O primeiro passo para a confeco das vigas foi a preparao das taliscas de bambu.

    Os colmos eram cortados com dimenses de aproximadamente 2 cm de largura e

    comprimento varivel de acordo com a viga a ser confeccionada , em seguida, foram lixados

    para regularizao da superfcie e retirada da camada superficial do bambu. Depois foi feito a

    aplicao do tratamento superficial.

  • 104

    Aps a preparao das taliscas de bambu inicia-se a etapa da confeco da

    armadura. Como pode-se observar na Figura 58 foi confeccionado uma armadura cuja suas

    arestas transversais eram de 7 cm x 7 cm, formadas pela juno de 4 vares de bambu.

    FIGURA 58 Armadura de bambu utilizada nas vigas.

    Para a moldagem das vigas foram confeccionadas frmas de madeira com seo

    transversal 10 cm x10 cm e comprimento varivel (Figura 59). A pasta de gesso foi feita com

    relao gua/gesso = 0,30 e 2,5% de plastificante, em alguns casos, tambm utilizou-se a

    adio de 20% de areia em substituio pasta de gesso. A mistura dos materiais foi realizada

    de forma manual (Figura 60), e o adensamento com o auxlio de uma mesa vibratria (Figura

    59).

  • 105

    FIGURA 59 Frma confeccionada para moldagem das vigas em mesa

    vibratria.

    FIGURA 60 Mistura dos matrias da pasta de gesso.

    Aps a homogeneizao da pasta de gesso, a frma era preenchida at a metade

    pela pasta de gesso (Figura 61). Em seguida, foi imposta uma vibrao por 5s para a retirada

    das bolhas e a armadura era colocada na frma deixando-se um espaamento de 1,5 cm de

    faces laterais. Em seguida a forma era preenchida com o restante da pasta, e recebia uma

    nova vibrao de 2s (figura 62).

  • 106

    FIGURA 61 Colocao da primeira camada de pasta de gesso

    FIGURA 62 Viga preenchida completamente com a pasta de gesso.

    Aps o trmino da moldagem era necessrio esperar 12 h para retirada da forma, para

    assegurar o fim da reao de hidratao do gesso, visto que o efeito do plastificante retarda a

  • 107

    mesma.

    5.1.1.3 Corpos-de- prova para teste de aderncia

    Para o ensaio de aderncia na compresso foram confeccionados corpos-de-prova

    cilndricos com 15 cm de dimetro e 20 cm de altura com taliscas de bambu no seu centro,

    deixando-se cerca de 3 cm da talisca fora do corpo-de-prova.

    As taliscas de bambu tinham largura aproximada de 2,5 cm e comprimento 26 cm;

    foram lixadas para regularizao da superfcie e retiradas de toda a camada superficial. Com

    uma fita crepe foram isoladas as extremidades das taliscas deixando-se apenas os 10 cm

    centrais livres.

    Para cada tratamento foram preparados dois tipos de amostras com ranhuras

    horizontais e sem ranhuras conforme mostra a Figura 63.

    FIGURA 63 Talisca de bambu com ranhura e sem ranhura

  • 108

    Os tratamentos utilizados foram com piche, cola epxi e massa plstica, com adio

    de areia nas superfcies tratadas.

    A preparao da pasta foi feita da mesma forma que para os corpos-de-prova

    prismticos e com o mesmo trao. A frma foi aperfeioada para execuo da moldagem

    (figura 64). Aps a moldagem os corpos de prova (Figura 65) foram deixados ao ambiente

    durante 8 dias e, em seguida, colocados em estufa 55C por 24h para assim serem

    submetidos ao ensaio de aderncia.

    FIGURA 64 Adaptao da frma para moldagem dos corpos-de- prova para o ensaio de

    arrancamento de talisca por compresso.

  • 109

    FIGURA 65 - Corpo-de-prova para o ensaio de arrancamento por compresso.

    5.1.2 Teste de flexo em barras prismticas

    O teste de flexo em barras prismticas foi realizado da mesma forma que o

    mencionado no Captulo 3 para os corpos-de-prova confeccionados com gesso sem reforo

    com bambu.

    5.1.3 Teste de aderncia por compresso (push out)

    O ensaio foi realizado numa mquina universal de marca Versa-Tester. Os corpos-de-prova

    foram apoiados sob a prensa deixando-se um espao na superfcie inferior de cerca 2 cm para

    o deslocamento da talisca (figura 66). A fora era aplicado na parte superior obtendo-se um

    valor mximo da carga que provocava a separao do dois materiais.

    A resistncia era medida a partir da rea de contato dos dois materiais.

  • 110

    FIGURA 66 Talisca de bambu submetidas ao ensaio de arrancamento.

    5.2 Resultados e Anlises.

    5.2.1 Teste de flexo em corpos de prova prismticos

    A figura 67 apresenta um comparativo da resistncia trao na flexo esttica entre

    os corpos-de-prova reforados com bambu e submetidos a diferentes tratamentos superficiais

    e os ensaios sem reforo com bambu. Pode-se observar que o bambu natural e tratado com

    emulso base de piche resultou numa diminuio da resistncia se comparados com o corpo-

    de-prova sem bambu. A superfcie lisa do bambu mostrou uma completa falta de aderncia

    com o gesso, o que foi agravado com o tratamento base de piche, por se tratar de uma

    substncia oleosa, apesar de dificultar a aderncia pode ter provocado um escorregamento na

    interface gesso/ bambu.

    A cola epxi foi o tratamento que mostrou um certo grau de eficincia conseguindo

    duplicar o valor da resistncia, fato que deve-se a aderncia da cola epxi na interface do

  • 111

    bambu e do gesso. Fato este que pde ser comprovado atravs da visualizao da propagao

    das fissuras (Figura 68). As fissuras de rompimento dos corpos-de-prova reforados com

    bambu tratados com cola epxi apresentaram fissuras a 45, iniciando-se na aplicao da fora

    at as regies dos apoios.

    FIGURA 67- Comparativo da resistncia de trao na flexo para os corpos-de-prova

    prismticos com diferentes tipos de tratamento e na ausncia das taliscas de bambu.

    Natural Piche Massa Plstica Cola Epxi Sem bambu

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    Resistncia em Mpa

  • 112

    FIGURA 68 - Propagao das fissuras nos corpos-de-prova reforados com bambu

    submetidos a diferentes tipos de tratamentos.

    5.2.2 Teste de arrancamento por compresso(push out).

    A razo da existncia do concreto armado fundamenta-se no trabalho conjunto do

    concreto e do ao, trabalho este s possvel devido aderncia entre os dois materiais. A ao

    solidria entre a armadura e o concreto a principal causa do bom desempenho esttico do

    concreto armado. No elemento estrutural de gesso reforado com bambu essa caracterstica

    no pode ser diferente. A aderncia assegura a igualdade de deformaes especficas da

    armadura de bambu e do gesso que a envolve, quando sob a ao de cargas. O

    comportamento da aderncia do compsito tem importncia decisiva com relao

    capacidade de cargas das estruturas de concreto armado.

    Na compresso e na trao antes da fissurao, o bambu e o gesso a ele

    circunvizinho possuem deformaes iguais. To logo haja fissurao no gesso, essas

    deformaes, na proximidade das fissuras, passam a ser diferentes, o bambu alonga mais que

    o gesso. A diferena de alongamento dos materiais implicam a existncia do deslizamento do

    bambu em relao ao gesso. No primeiro caso em que h igualdade de deformaes, tem-se a

  • 113

    chamada aderncia rgida, pois no h deslizamentos; no segundo caso que os alongamentos

    diferem entre si esta aderncia chamada deslizante ou mvel.

    A aderncia entre gesso e o bambu pode se de trs tipos, a aderncia por adeso

    estabelecida pela ligao fsico-qumica que possam se estabelecer na interface gesso-bambu

    durante as reaes de pega do gesso, a aderncia por atrito, devido a foras de atrito existentes

    entre o gesso e o bambu, desde que existam presses transversais s taliscas de bambu e a

    aderncia mecnica devido a interao mecnica entre o gesso e o bambu, decorrente da

    presena de salincias na superfcie do bambu.

    A aderncia mecnica o tipo de ligao mais confivel, pois contribui de maneira

    fundamental para a solidarizao dos dois materiais e possibilita melhor aproveitamento das

    resistncias mais elevadas do bambu. Por esta razo tentou-se aumentar a aderncia mecnica

    com a adio da areia nos tratamentos superficiais, objetivando aumentar a rugosidade da

    superfcie e consequentemente este tipo de aderncia.

    No teste de arrancamento do bambu sem tratamento superficial, ou seja, com superfcie

    lisa, ocorre ruptura por arrancamento e a aderncia ocorre principalmente devida adeso

    qumica entre a pasta de gesso e a talisca de bambu. Quando a adeso qumica rompida

    surge uma resistncia aos deslizamentos devido ao atrito. Quando esta resistncia se torna

    esgotada, a talisca arrancada.

    Nas taliscas com tratamentos superficiais, criados para desenvolver maior aderncia do

    que o bambu na condio natural, esperava-se que o fenmeno da aderncia tivesse natureza

    fundamentalmente diferente. Mesmo que se desenvolvam tambm a adeso e o atrito, a

    resistncia aos deslizamentos se deve principalmente resistncia que o gesso oferece s

    presses que sobre ele so exercidas pelas nervuras, ou seja, nas taliscas de bambu tratada

    superficialmente, a aderncia depende principalmente da ao mecnica entre o gesso e o

    bambu.

    As amostras com cola epxi romperam diferentemente das demais (figura 68). Ficou

    evidente que o bambu e o gesso esto se deformando juntos. Os demais tratamentos

    apresentaram uma fissura central notando que os materiais no esto bem aderidos.

    Mediu-se a carga mxima suportada pela talisca de bambu antes do deslizamento. As

    tenses de aderncia para os diversos tratamentos testados podem ser observadas na figura 69.

  • 114

    FIGURA 69 Tenso de aderncia medida por arrancamento por compresso.

    Observando-se o grfico da figura 69 pode-se perceber que os resultados para as

    amostras com piche e no estado natural sem ranhura no esto representados, pois, no foi

    possvel a leitura das foras nesses estados, visto que, a talisca comeou a deslizar antes de a

    prensa iniciar sua leitura, mostrando que a aderncia mecnica foi aproximadamente nula, ou

    to pequena que pode ser considerada ausente. As amostras no estado natural e com

    tratamento de piche com ranhura apresentaram resultados muito baixos, demostrando a falta

    de eficincia nesse estado.

    Confirmando os resultados obtidos nos ensaios de flexo as amostras com tratamento

    com cola epxi apresentaram os menores valores. A presena de ranhura aumentou em 40% a

    aderncia do bambu com o gesso.

    Observando a Figura 70 pode-se observar que a ruptura dos corpos-de-prova de

    bambu tratado com massa plstica deve-se falta de aderncia entre a massa plstica e o

    bambu, enquanto que para as amostras com cola epxi a falha ocorreu entre a camada

    superficial (cola epxi) e o gesso.

    S/ RANHURA C/ RANHURA

    0

    0,5

    1

    1,5

    2

    2,5

    3

    3,5

    4

    4,5

    5

    PICHENATURAL

    MASSA PLASTICAEPXI

    PICHE

    NATURAL

    MASSA PLASTICA

    EPXI

    Resistncia (MPa)

  • 115

    FIGURA 70 - Comparao entre a aderncia da cola epxi e da massa plstica no compsito.

    Outro fato interessante deve-se ao modo de ruptura das amostras com tratamento de

    cola epxi. Como pode ser observado na Figura 71 a ruptura deu-se no local de transio

    entre a fita crepe que isolava a poro do bambu no tratada e o tratamento.

    FIGURA 71 Ruptura nos corpos-de-prova com taliscas tratadas com cola epxi e areia.

  • 116

    5.2.3 Ensaio de flexo em vigas em tamanho real

    Na Figura 72 pode-se observar um elemento estrutural de gesso reforado com bambu,

    com seo transversal de 10 cm x 10 cm.

    FIGURA 72 Viga de gesso reforado com bambu carregada com blocos M40.

    Analisando-se o projeto arquitetnico do prottipo a ser construdo, pde-se estimar o

    carregamento na verga mais solicitada (figura 73 ). Tais carregamentos foram de:

    Peso de sub-bloco de 60cm de altura;

    Peso da cinta de amarrao;

    Carregamento da coberta na cinta de amarrao.

  • 117

    FIGURA 73 Carregamento da verga.

    A partir do peso do bloco M40, calculou-se o peso por unidade de comprimento do

    sub-bloco de 60 cm conduzindo a um carregamento distribudo de 0,62 kN/m.

    O carregamento provocado pela cinta de amarrao foi de 0,245 kN/m. Por fim,

    considerando o peso da coberta de 0,4 kN/ m2(para telhas cermicas), observou-se que esta

    provocava um carregamento de 1,04 kN/m. Assim, o carregamento total na viga foi de 1,9

    kN/m.

    Os carregamentos e grficos dos momentos fletores podem ser observados na figura

    74a e 74b para os vos de 1m e 1,50 respectivamente.

  • 118

    FIGURA 74 Carregamento de servio nas vigas com seus respectivos momentos fletores.

    A partir do mximo momento foi calculado a tenso de trao mxima, cujos valores

    foram 0,6 MPa e 1,8 MPa para os vos de 1m e 1,5 m, respectivamente.

    Em laboratrio foram ensaiados vergas com bambu tratado com massa plstica e areia

    , pois a cola epxi tem um alto custo. Na figura 75 v-se um ensaio sendo realizado. Foram

    utilizadas duas cargas centradas para provocar flexo pura na regio central do elemento.

    FIGURA 75 Ensaio de flexo esttica aplicado viga de gesso reforado com bambu.

    Pde-se fazer uma correlao entre o ensaio experimental e o carregamento

    equivalente uniformemente distribudo que produziria o mesmo momento, conforme a figura

    76.

  • 119

    M =(f.a/2) PL2/ 8

    FIGURA 76 Carregamento Equivalente

    Igualando-se os momentos, tem-se:

    M = (F/2) * a = (P*L2) /8 ( equao 5.1)

    Dessa forma obtm-se o carregamento uniformemente distribudo equivalente carga

    do ensaio.

    A verga desenvolvida suporta com segurana as cargas de servio, como pode ser

    verificado na tabela 6.

    TABELA 7- Comparativo da carga de servio com a carga experimental

    Verga L(m) a(m) Fexp(kN) P eq(kn/m) Pserv (kN) Pserv/Peq

    1 1,0 0,275 10,4 11,42 1,04 10,98

    2 1,50 0.525 3,82 3,2 1,04 3,07

    A verga desenvolvida suporta com segurana as cargas de servio, como pode

    ser verificado na tabela 6, pois o elemento estrutural com o maior vo existente suportou a

    carga de servio com um coeficiente de segurana de 3,07, enquanto que a com vo de 1m

    esse coeficiente chegou 10,98.

  • 120

    5.3 Consideraes sobre o captulo 5.

    Aps a realizao das anlises realizadas nos captulos 3 e 4, dos materiais que

    compuseram o compsito desenvolvido o captulo 5 analisou-se a funcionalidade deste como

    elemento estrutural.

    A proposta do desenvolvimento do elemento estrutural ideal considerando os testes

    mecnicos e de durabilidade realizados neste trabalho, composto por uma matriz de gesso

    com relao A/G = 0,3, e taliscas de bambu tratadas com extrado vegetal B carbon, e em

    seguida aplicado a camada superficial de cola epxi. Considerando os custo do elemento

    prope-se adicionar areia pasta de gesso, comprometendo um pouco a resistncia mecnica.

    .

  • 121

    CAPITULO 6

    CONCLUSES

    Neste trabalho procurou-se aumentar os conhecimentos a respeito do gesso como

    material de construo e propor novos usos para este aglomerante.

    A partir dos resultados obtidos pde-se concluir que:

    possvel obterem-se resistncias relativamente altas para peas de gesso desde que

    reduza a relao gua/gesso.

    Para se chegar relao gua/gesso de 0,30 necessrio o uso de aditivo

    superplasticante, com o que possvel atingir-se resistncia compresso da ordem

    de 15 MPa.

    O uso de vibrao na moldagem de peas com baixa relao gua/gesso de

    fundamental importncia para preencher adequadamente os moldes.

    O superplastificante aumentou a trabalhabilidade, porm retardou tambm o tempo de

    pega.

    possvel incorporar na matriz de gesso outros materiais como a areia.

    Substituindo-se 20% da massa de gesso por areia a resistncia mecnica pouco

    alterada conduzindo a um material mais trabalhvel.

    A susceptibilidade ao da gua pode ser reduzida atravs de tratamentos adequados.

    Aplicao de duas demos de resina de mamona no gesso minimiza sua absoro de

    gua por parte do gesso.

    O banho de cal reduziu parcialmente a absoro . Provavelmente um nmero maior de

    imerses na gua de cal diminua a permeabilidade superficial do gesso.

    necessrio reduzir a absoro de gua pelo bambu para, em consequncia, diminuir

    suas variaes dimensionais aps o contato com a gua da pasta de gesso.

    Dos tratamentos testados o creosoto foi o que apresentou melhor desempenho

  • 122

    reduzindo em aproximadamente 80% a absoro de gua. Este produto tambm ajuda

    a proteger o bambu do ataque de insetos Dinoderus minutus.

    S os tratamentos de reduo de absoro no so suficientes para promover uma boa

    aderncia gesso-bambu.

    Para melhorar a aderncia gesso-bambu, o melhor tratamento dos que foram testados

    corresponde quele com cola epxi impregnado com areia, porm o inconveniente do

    custo elevado.

    Para superar este fato, o que parece ser racional um tratamento para reduo da

    absoro com o creosoto, acompanhado de um outro produto que melhore a aderncia,

    a menor preo, como a massa plstica.

    Vergas pr-fabricadas de gesso reforadas com bambu pesam menos 70% de uma

    equivalente de concreto armado.

    Vergas com seo transversal de 10 cm x 10 cm so capazes de suportar com

    segurana as cargas de utilizao do prottipo de gesso construdo no campus

    universitrio.

    A aplicao das vergas de gesso no prottipo foi simples e seu comportamento est

    sendo adequado sem deformaes visveis.

  • 123

    SUGESTES PARA PESQUISAS FUTURAS

    Dando continuidade a este trabalho so sugeridos aspectos que merecem ser aprofundados:

    Alteraes causadas por diferentes aditivos na reao de hidratao do gesso.

    Desenvolvimento de equipamentos para moldagem das peas de gesso.

    Durabilidade dos compsitos com ciclos de molhamento e secagem.

    Novos tratamentos superficiais para reduzir a degradao do compsito pela ao da

    gua.

    Desenvolvimento de peas de gesso moldadas sob presso.

    Desenvolvimento de tratamentos para melhorar a aderncia bambu-gesso e que

    tenham a mesma ou melhor eficincia do que a cola epxi, porm cujo custo seja

    inferior.

    Desenvolvimento de elementos estruturais de maior porte de gesso reforados com

    bambu.

  • 124

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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