Contribuição ao desenvolvimento de placas de vedação vertical interna com resíduos de madeira de construção e diferentes aglomerantes minerais

Abstract

Resumo: As atividades da indústria da construção civil produzem um volume expressivo de resíduos de construção e demolição (RCD) e, por isso, estudos têm sido realizados no intuito de promover e viabilizar a incorporação do RCD reciclado como matéria-prima em novos produtos e componentes úteis para a sociedade. Materiais compósitos são uma alternativa para o reaproveitamento dos resíduos de madeira resultantes das atividades do setor da construção civil. Seguindo esta tendência, o objetivo deste estudo é contribuir para o desenvolvimento de placas de vedação vertical interna com compósitos de cimento-madeira e de gesso-madeira contendo partículas de madeira reciclada proveniente de RCD em sua composição e, para isso, avaliar suas propriedades físicas, mecânicas, químicas, e de desempenho mecânico, acústico e térmico. Os resíduos de madeira (de compensado, de eucalipto e de pínus) foram coletados em canteiros de obras, moídos, tratados e secos; caracterizados e classificados em três diferentes composições granulométricas (CG01, CG03, CGP1,2) para a produção de compósitos de cimento-madeira e de gesso-madeira. Foi realizado o estudo da influência da composição granulométrica nos compósitos com diferentes proporções aglomerante/madeira e a relação água/aglomerante foi fixada em 0,50 para o cimento e em 0,70 para o gesso, sendo avaliadas as propriedades físicas e mecânicas no estado fresco e endurecido. Na sequência, foi realizado o estudo da influência do aditivo superplastificante (no teor de 1% com relação à massa de aglomerante) nos compósitos de cimento-madeira e de gesso-madeira sendo realizados ensaios no estado fresco e endurecido. Foi realizado, também, o estudo do empacotamento das partículas de madeira em que foram comparadas as curvas granulométricas CG01 com modelos da literatura e, na sequência, foi aplicado o modelo de Alfred para obter as proporções dos materiais necessários para produzir um compósito com maior densidade de empacotamento. Por fim, foram produzidas placas de vedação verticais internas com os compósitos de madeira desenvolvidos para verificar as propriedades físicas, mecânicas e químicas; e, o desempenho mecânico, acústico e térmico. Como resultado, foi observado que a proporção aglomerante/madeira (em volume) de 1,86 para compósitos de cimento-madeira e 2,22 para compósitos de gesso-madeira – determinada a partir do empacotamento de partículas – apresentaram, além de viabilidade de produção devido ao índice de consistência necessário, densidade de massa e resistência à tração na flexão superiores às demais proporções avaliadas. Por fim, foi possível concluir que as placas produzidas com os compósitos desenvolvidos atenderam parcialmente os requisitos de desempenho mecânico definidos pela NBR 15575-4 (ABNT, 2021) e NBR 14715-2 (ABNT, 2021). Por outro lado, nenhum compósito atendeu ao nível de desempenho acústico mínimo determinado pela NBR 15575-4 (ABNT, 2021), apesar de apresentarem índice de redução sonora entre 10,6 dB e 32,9 dB. Com relação ao desempenho térmico, as placas produzidas com os compósitos de cimento-madeira desenvolvidos apresentaram isolamento térmico superior à amostra de referência para exposições superiores a 50 minutos. Enquanto as placas produzidas com compósitos de gesso-madeira apresentaram isolamento térmico superior à amostra de referência para exposições compreendidas no intervalo de 0 a 40 minutos. É importante destacar que os ensaios de desempenho foram realizados apenas com uma placa por amostra.

Abstract: Construction industry produce an expressive volume of the construction and demolition waste (CDW). Thus, studies have been carried out to enable the incorporation of recycled CDW as a raw material in new products and components useful for the society. Wood composites arise as an alternative for the reuse of wood waste resulting from the activities of the construction sector. This study aims to develop internal vertical sealing plates. These plates will be produced with wood-cement composites and wood-gypsum composites containing wood particles from CDW. And to evaluate their physical, mechanical, chemical, and performance properties. mechanical, acoustic and thermal. Wood residues (plywood, eucalyptus and pine) were collected at construction sites, ground, treated and dried; characterized and classified into three different granulometric compositions (CG01, CG03, CGP1,2) for the production of cement-wood and gypsum-wood composites. A study was carried out on the influence of the granulometric composition on the composites with different binder/wood proportions and the water/binder ratio was set at 0.50 for cement and 0.70 for gypsum, with the physical and mechanical properties being evaluated in the state fresh and hardened. Next, a study was carried out of the influence of the superplasticizer additive (in a content of 1% in relation to the mass of binder) on the cement-wood and gypsum-wood composites, with tests carried out in the fresh and hardened state. A study was also carried out on the packing of wood particles, in which the granulometric curves CG01 were compared with models from the literature and the Alfred model was applied to get the proportions of the materials needed to produce a composite with higher density packaging. Finally, internal vertical sealing plates were produced with the wood composites developed to verify the physical, mechanical and chemical properties; and, the mechanical, acoustic and thermal performance. As a result, it was observed that the binder/wood ratio (in volume) of 1.86 for cement-wood composites and 2.22 for gypsum-wood composites – determined from particle packing – presented, also to the feasibility of production due to the required consistency index, mass density and flexural tensile strength superior to the other evaluated proportions. Finally, it was possible to conclude that the boards produced with the developed composites met the mechanical performance requirements defined by NBR 15575-4 (ABNT, 2021) and NBR 14715-2 (ABNT, 2021). But, no composite met the smallest acoustic performance level determined by NBR 15575-4 (ABNT, 2021), despite having a sound reduction index between 10.6 dB and 32.9 dB. With regard to thermal performance, the boards produced with the wood-cement composites developed showed superior thermal insulation to the reference sample for exposures longer than 50 minutes. While the boards produced with wood-gypsum composites showed superior thermal insulation than the reference sample for exposures between 0 and 40 minutes. It is important to emphasize that the performance tests were carried out with only one plate per sample. Keywords: construction waste; wood waste; plaster