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
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Argamassa para assentamento e
revestimento de paredes e tetos determinao da resistncia trao na flexo e
compresso. NBR 13279. Rio de Janeiro, 2005.
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Gesso para Construo Civil
Especificao. NBR 13207. Rio de Janeiro, 1994.
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Gesso para Construo Civil
Determinao das propriedades fsicas do p. NBR 12127. Rio de Janeiro, 1991
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. - Gesso para construo civil:
determinao das propriedades fsicas da pasta. NBR 12128. Rio de Janeiro, 1991.
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Gesso para Construo Civil
Determinao das propriedades mecnicas. NBR 12129. Rio de Janeiro, 1991
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Cal hidratada para argamassas. NBR
7175. Rio de Janeiro, 1992.
ABNT, Associao Brasileira de Normas Tcnicas. - Resduos Slidos- Classificao. NBR
10004. Rio de Janeiro, 2004.
125
AMICO, S. C.; COSTA, T. H. S.; CARRERA, L. C.; SANTANA, W.; GALVO, D. A.
Caracterizao de fibras de sisal da regio nordeste do Brasil. In: CONGRESSO
BRASILEIRO DE ENGENHARIA MECNICA, 16, Brasil, 2001. Proceeding
Materials Science, Vol. 2, p. 34-40.
ANTUNES, R. P. N., 1999, Estudo da influncia da cal hidratada nas pastas de gesso.
Dissertao de M.Sc., Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, So Paulo,
145p.
AZZINI, A.; e BERALDO. A. L. Mtodos prticos para utilizao do bambu. Grfica da
Unicamp,. Campinas,SP, 14.pp, 2001.
AZIZI, M.A.S., SAMIR, S.; ALLOIN, F.; SANCHES, J.Y.; DUFRESNE, A. Polymer, v. 45,
p. 4149, 2004.
BALEY, C.; BUSNEL, F.; GROHENS, Y.; SIRE, O. Influence of chemical treatments on
surface properties and adhesion of flax fibrepolyester resin. Composites: Part A;
Applied Science and Manufacturing, 2005.
BALTAR, C. A. M., BASTOS, F. F., LUZ, A. B., 2005, Gipsita - CT2005-122-00
Comunicao Tcnica elaborada para edio do livro Rochas Minerais Industriais:
Uso e Especificaes, pp. 449-470, CETEM, Rio de janeiro.
BARBOSA, J. C. Utilizao do bambu na produo de habitao de interesse social. 160p.
Dissertao (Mestrado). Faculdade de Arquitetura, Universidade de So Paulo So
Carlos, SP, 1997.
BRASIL, Ministerio de Minas e Energia, DNPM Departamento Nacional de Producao
Mineral. Gipsita. Anuario Mineral Brasileiro 2008.
126
CANUT, M.M.C. Estudo da viabilidade do uso do resduo fosfogesso como material de
construo. 2006. Dissertacao (Mestrado) - Universidade Federal de Minas Gerais,
Belo Horizonte, 2006. 154p.
CINCOTTO, M. A., AGOPYAN, V., FLORINDO M. C., 1988, O gesso como material de
construo. Parte I - Tecnologia de Edificaes, So Paulo, IPT-PINI, pp. 53-56.
CLIFTON, J.R. Some aspects of the setting and hardening of gypsum plaster. Technical Note,
755, National Bureal of Standers. 1973.
CLIFTON,J.R-some aspects of de seting and ardening of gypsum plaster. Gaintersburg,MD,
National Bureal of Standers, 1973.
COSTES, J. Manula del yesero del etucador Barcelona, Editores Tcnicos Associados, 1966.
COWAN, H. J. The master builders : a history of structural and environmental design from
ancient Egypt to the nineteenth century.2 ed. Malabar, John Wiley & Sons, 1985.
COWAN, R., 1963, Pulse method of measuring thermal diffusivity at high temperatures,
Journal Applied Physics, v. 34, pp. 926-927.
DNPM Departamento Nacional da Produo Mineral. Sumrio Mineral. Gipsita. 80-81,
2003.
FERREIRA G.C. Vigas de Concreto armadas com bambu Dissertao de mestrado-
Universidade Federal de Campinas 2002 143 p.
FILHO, A. C. B. Bambu: generalidades e seu emprego como reforo em vigas de concreto.
2004. Dissertao - Mestrado em Engenharia Agrcola - Universidade Federal de
127
Campina Grande, Campina Grande, 2004.
GASSAN, J.; BLEDZKI, A.K. Composites reinforced with cellulose based fibres. Progress in
Polymer Science, v. 24, p. 221 274, 1999.
GHAVAMI K.; MARINHO, A. B. Propriedades fsicas e mecnicas do colmo inteiro do
bambu da especie Guadua angustifolia. Revista Brasileira de Engenharia Agrcola
e Ambiental, Campina Grande, v.9, n.1, 2005. p.107-114.
GHAVAMI, K. AND HOMBEECK, R.V. Application of Bamboo as a Construction Material:
ParI I - Mechanical properties and Water-Repellent Treatment of Bamboo; Part II
-Bamboo Reinforced Concrete Beam. In: Proceedings of the Latin America
Symposium on Rational Organization of Building Applied to Low Cost Housing,
IPT CIB, 1981, So Paulo. pp. 49- 66.
HINCAPI, A. M., CINCOTTO, M. A., 1997, Efeito dos retardadores de pega no
mecanismo de hidratao e na microestrutura do gesso de construo, Revista Ambiente
Construdo, v. 1, n. 2, pp. 07-16.
HINCAPI, A. M., CINCOTTO, M. A., 1997, Efeito dos retardadores de pega no
mecanismo de hidratao e na microestrutura do gesso de construo, Revista Ambiente
Construdo, v. 1, n. 2, pp. 07-16.
INTERNATIONAL NETWORK FOR BAMBOO AND RATTAN INBAR. 2005. Bambu.
Disponivel em Acesso em 26 ago.2009.
JORGENSEN, D.B. Gypsum and anhydrite. In.: Industrial Minerals and Rocks, 6th edition.
Carr, D. D. (Editor). Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. Littleton,
Colorado (1994).
128
KARNI, J.; KARNI, E. Gypsum in construction: origin and properties. Materials and structtre
, n. 28, p. 92-100, 1995.
KEBEL, H.L. Construction Uses: Gypsum Plasters and Wallboards. In.: Industrial Minerals
and Rocks, 6th edition. Carr, D. D. (Editor). Society for Mining, Metallurgy, and
Exploration, Inc. Littleton, Colorado -Journal of Applied Chemistry and \ v.27,
p.125-136, 1977. (1994).
KURUVILLA, J.; TOLEDO FILHO, R.D.; BEENA, J.; SABU, T. & CARVALHO, L.H.; A
Review on Sisal Fibre Reinforced Polymer Composites; Revista Bras. Eng. Amb., v.3,
n.3, p. 367-379, 1999.
LEWRY, A. J., WILLIAMSON, J., 1994a, The setting of gypsum plaster - Part I - The
hydration of calcium sulphate hemihydrate, Journal of Material Science, n. 29, pp.
5279-84.
LUDWING, U., SINGH, N., 1978, Hydration of hemidrate of gypsum and its
supersaturation, Cement and Concrete Research, v. 18, pp. 219-300.
LUZ, A.B.; BALTAR, C.A.M.; FREITAS, E.J.G. de; SILVA, A.P. da - Gesso Minerao So
Jorge. In.: Usinas de Beneficiamento de Minrios do Brasil, SAMPAIO, J.A.; LUZ,
A.B.; e LINS, F. F.,CETEM-MCT, Rio de Janeiro, 2001, 240-249.
MARTINESI, R. A; GHAVAMI, K. Alguns aspectos na utilizao do bambu como material de
construo.1985. 48p. Relatorio interno(Engenharia Civil)- Pontificia Universidade
Catolica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1985.
MARQUES, L. M. L. Co-processamento de resduos industriais em fornos de clinquer -
Aspectos do desempenho ambiental associados aos metais pesados. Florianpolis,
2000. 122 f. Dissertao (Mestrado em Eng. Ambiental) Departamento de
129
Engenharia Sanitria e Ambiental, Universidade Federal de Santa Catarina.
MEHTA,P.K;MONTEIRO,P.J.M. Concreto: estrutura, propriedades e materiais. So Paulo:
Pini, 1994.
MINC, C. Prefcio. ln:GRIPPI, S. Lixo, reciclagem e sua histria: Guia para as prefeituras
brasileiras. Rio de Janeiro: Intercincia, 2001. p. xiii xiv.
MURAT, M., PUSZTASZERI, L., GREMION, M., 1979, A preliminary survey of the
correlation between the crystalline structure and hardened gypsum plasters, Materials
and Building Research, v. 1, pp. 264-271.
MURAT, M., PUSZTASZERI, L., GREMION, M., 1979, A preliminary survey of the
correlation between the crystalline structure and hardened gypsum plasters, Materials
and Building Research, v. 1, pp. 264-271.
NOLHIER, M., 1986, Contruire en pltre. Paris, LHarmattan
NORTON, F. H. Introduo tecnologia cermica. Traduo de Jefferson Vieira de Souza.
So Paulo: Edgard Blcher, 1973.
OLIVEIRA, MARILIA PEREIRA, Materiais Compsitos Base de Gesso Contendo EVA
(Etileno Acetato de Vinila) e Vermiculita: Otimizao de Misturas e
Propriedades Termomecnicas - Tese de Doutorado - Universidade Federal da Paraba ,
Joo Pessoa 2009.
PERES, L., BENACHOUR, M., SANTOS, W. A., 2001, O Gesso: Produo e Utilizao na
Construo Civil. Edies Bagao. 15p. Recife.
PERES, L., BENACHOUR, M., SANTOS, W. A., 2001, O Gesso: Produo e Utilizao na
130
Construo Civil. Edies Bagao. 15p. Recife.
PERES, L.; BENACHOUR, M.; SANTOS, V.A. dos - O Gesso: Produo e Utilizao na
Construo Civil. Recife: Editora Bagao, 2001, 156 p.
RAJ, VIJAY. Treatise on Utilization of Bamboo as Reinforcement in Ferrocement. Jornal o
Ferrocement: Vol 21, N 4, October 1991, pp371- 381.
RIVERO. L.A. Laminado colado e contraplacado de bambu - Dissertao de mestrado
Universidade Estadual de Campinas 2003 85 p
RODRIGUES, CRITHIANE CAVALCANTE. Desenvolvimento de um sistema construtivo
modular com blocos de gesso / Dissertao - Mestrado em Engenharia Urbana e
Ambiental- Universidade Federal da Paraba- Joo Pessoa, 2008.
ROSA, F. G. Estudo da viabilidade de obteno de placas cermicas para revestimentos a
partir de resduos slidos industriais e minerais. Florianpolis, 2002. 74 f. Dissertao
(Mestrado em Engenharia e Cincia dos Materiais) Departamento de Engenharia Mecnica,
Universidade Federal de Santa Catarina.
RSSLER, M., OLDER, I., 1989, Relationships between pore structure and strength of set
gypsum pastes Part I: Influence of water/gypsum ratio and temperature, Zement-Kalks-
Gips, n. 2, pp. 96-100.
SANCHEZ CRUZ, M. L. Caracterizao fsica e mecnica de colmos inteiros do bambu\ da
espcie Phyllostachys aurea: Comportamento flambagem . 2002. 114 p.- Dissertacao
de Mestrado em Engenharia Civil-Pontificia Universidade Catolica do Rio de
Janeiro, Rio de Janeiro, 2002
.
131
SINGH, N. B., MIDDENDORF, B., 2007, Calcium sulphate hemihydrate hydration leading
to gypsum crystallization, Progress in Crystal Growth and Characterization of
Materials, n. 53, pp. 57-77.
SOBRINHO, A. C. L., AMARAL, A. J. R., DANTAS, J. O. C., DNPM/PE, 2008, Gipsita.
Disponvel em:
www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/sumariomineral2008/gipsita.pdf. Acesso
em: junho de 2009.
SOBRINHO, A. C. L., AMARAL, A. J. R., DANTAS, J. O. C., et al. Gipsita. Disponvel em:
www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/balancomineral2001/gipsita.pdf. Acesso em
abril de 2009.
STAROSTA, P.; CROUZET, Y. Bambus.Italia, EVERGREEN, 1998.
U.S Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2008. Acessado
HTTP://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2008/mcs2008.pdf (consultado em
20/10/2008)
VELHO, J.; GOMES, C.; ROMARIZ, C. Minerais Industriais. Universidade de Aveiro,
591p.(1998).
U.S Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2008. Acessado
HTTP://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2008/mcs2008.pdf (consultado em 20/10/2008)
132