FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS SANTO AGOSTINHO (FACET) IVANN RIBEIRO SAMPAIO USO DO POLI TEREFTALATO DE ETILENO PARA CRIAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL MONTES CLAROS – MG 2016

FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS SANTO AGOSTINHO (FACET)

IVANN RIBEIRO SAMPAIO

USO DO POLI TEREFTALATO DE ETILENO PARA CRIAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

MONTES CLAROS – MG 2016

IVANN RIBERO SAMPAIO

USO DO POLI TEREFTALATO DE ETILENO PARA CRIAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Monografia apresentada às Faculdades de Ciências Exatas e Tecnológicas Santo Agostinho para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. MSc. Guilherme Augusto Guimarães Oliveira

MONTES CLAROS – MG 2016

Dedico este trabalho aos meus pais Ivanir e Luz Carlos, irmãos Fabianne e Luiz Gustavo (in memoriam), animal de estimação, meu cachorro Snop, que ficou ao meu lado na escrita deste trabalho e principalmente a minha esposa Athanielly Rodrigues, que com a paciência que Deus lhe concedeu, me aturou, foi compreensiva e sempre esteve ao meu lado em todos os momentos, principalmente nos que mais precisei!

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus por me conceder força, sabedoria, paciência e acima de tudo, por sempre está ao meu lado, em todos os momentos. Também agradeço a minha esposa Athanielly, uma pessoa ímpar e imensurável na minha vida. Agradeço todas as amizades construídas nesse período de estudos, o orientador Guilherme Augusto e em especial Aniele Nobre, Ailton Ribeiro, Humberto Lopes, Charles Pinho, Farley Freire e Viviane Santos Fonseca que foi solícita e de grande ajuda na concepção desse trabalho acadêmico.

“Nenhuma engenharia constrói um caráter. ” (Vi Filho)

RESUMO

SAMPAIO, Ivann Ribeiro, Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Santo Agostinho, Junho de 2016. Uso do Poli Tereftalato de Etileno para criação de fôrmas na construção civil. Orientador: Prof. MSc Guilherme Augusto Guimarães Oliveira. Os serviços de fôrmas impactam diretamente três variáveis bastante importantes que orientam o mercado da construção civil, o custo, o prazo e a qualidade das estruturas de concreto. O termo fôrma, cada vez mais vem sendo analisado dentro de um cronograma na construção civil. Hoje em dia as fôrmas se apresentam em grande variabilidade de materiais, como por exemplo, madeira serrada, madeira revestida, aço, plástico entre outros tipos. Para a escolha de um bom sistema de fôrma, devemos analisar algumas variáveis e se possível envolver arquitetos, calculistas e encarregados de executar o serviço no momento de tomar a melhor decisão, o que torna imprescindível a análise técnica dos profissionais para a definição mais adequada. A pesquisa foi de caráter experimental através de um protótipo de fôrma com o PET e outra de madeira, assim, houve a comparação e a análise dos dados referenciados. O trabalho em questão teve como objetivo avaliar a substituição da madeira pelo PET na confecção de fôrmas para estrutura em concreto, sendo identificadas as principais características do mesmo, a avaliação das resistências obtidas e a qualidade do concreto com as formas desse material. Identifica-se que a madeira utilizada para esse propósito acarreta um valor significativo no orçamento final da obra e gera uma grande quantidade de resíduos que muitas das vezes não são reciclados. É importante salientar que a busca pela diminuição do desperdício é significativa, uma vez que as sobras do uso das fôrmas podem voltar para serem reciclados. Também poderá diminuir consideravelmente o custo do insumo evidenciando um material com versatilidade, compatibilidade, atendendo aos critérios de estanqueidade e impermeabilidade. Palavras-chave: Fôrmas, PET, alternativo.

LISTA DE SIGLAS

kN/m³ - Quilo Newton por metro cúbico. kgf/m³ - Quilograma força por metro cúbico. kN/m² - Quilo Newton por metro quadrado. mm – milímetros. mil – milhões.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Processo de produção de chapas de compensados .................................................. 20  Figura 2 - Chapas armazenadas sobre pontaletes de madeira no sentido longitudinal............. 22  Figura 3 - Fôrma metálica – Face de contato ........................................................................... 24  Figura 4 - Tensores garante espessura desejada da parede....................................................... 24  Figura 5 - Fôrma em PET ......................................................................................................... 28  Figura 6 - Fôrma em madeira ................................................................................................... 28  Figura 7 - Fôrma em madeira e peça em concreto ................................................................... 28  Figura 8 - Fôrma em PET e peça de concreto .......................................................................... 29  Figura 9 - Peça de concreto moldada na fôrma de PET ........................................................... 29  Figura 10 - Protótipo da fôrma em PET ................................................................................... 30 

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Amostra para inspeção, ensaios e critérios para aceitação ...................................... 22 Tabela 2 - Tolerância para as espessuras .................................................................................. 23 Tabela 3 - Produção, Consumo e Reciclagem de PET no Brasil ............................................. 26 

SUMÁRIO 1  INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 11  1.1  Justificativa ................................................................................................................. 13  2  OBJETIVOS....................................................................................................................... 14  2.1  Objetivo Geral ............................................................................................................ 14  2.2  Objetivos Específicos ................................................................................................. 14  3  REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................ 15  3.1  História do concreto ................................................................................................... 15  3.2  Cimento Portland ........................................................................................................ 15  3.3  Calor de hidratação ..................................................................................................... 16  3.4  Concreto armado ........................................................................................................ 16  3.5  Moldagem do concreto ............................................................................................... 17  3.6  Fôrmas e moldes ......................................................................................................... 18  3.7  Cargas que atuam em fôrmas ..................................................................................... 19  3.7.1  Cargas devido ao peso do concreto ....................................................................... 19  3.7.2  Cargas temporárias ................................................................................................ 19  3.8  Estanqueidade e impermeabilidade ............................................................................ 19  3.9  Fôrmas de madeira ..................................................................................................... 20  3.9.1  Zelo técnico para fôrmas de madeira ..................................................................... 21  3.10  Formas de aço ............................................................................................................. 23  3.11  Poli Tereftalato de Etileno .......................................................................................... 25  4  MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 27  4.1  Área de estudo ............................................................................................................ 27  4.2  Coleta de dados .......................................................................................................... 27  4.3  Análise de dados ......................................................................................................... 29  5  RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 31  6  CONCLUSÕES .................................................................................................................. 32  REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 33 

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1

INTRODUÇÃO

Na engenharia civil existem vários processos construtivos que são utilizados nas mais diversas aplicações cotidianas e criações de estruturas. Um desses processos é a utilização de concreto armado. Como toda estrutura prevista não é criada naturalmente e cada uma dessas estruturas tem dimensões e tamanhos diferentes, o concreto armado é uma alternativa econômica, durável e resistente para ser usada na criação de tais estruturas. Sabe-se que para a configuração desejada ao concreto, há necessidade de moldes, que são chamados de fôrmas. São elas que proporciona a forma exata em que as partes da estrutura devem ser para que o todo se mantenha em plena harmonia e conceda a durabilidade, resistência e forma desejada do que se foi planejado. Hoje em dia existe tipos de fôrmas de diferentes materiais, como por exemplo madeira e metal, dentre esses já citados, o material usado em larga escala é a madeira que por sua vez é muito utilizada pelo fato de ser um objeto de fácil manuseio e flexibilidade, produzida com facilidade assim proporciona os diversos tipos de desenho, fôrmas desejáveis que atenda a necessidade de uso e do seu propósito ao que foi projetado. O uso em larga escala da madeira acarreta problemas sérios de geração de resíduos que não são reciclados ou até mesmo não destinados corretamente em um local adequado ao seu descarte bem como provoca a destruição de ambientes naturais. A confecção de elementos estruturais é de tamanho e forma ímpar, exigindo assim fôrmas de tamanho e forma que muitas das vezes não são reaproveitáveis e a consequência é a inutilização da madeira. Pelo fato da construção civil está se tornando um processo construtivo mais industrializado do que artesanal e ser cobrado cada vez mais pelos órgãos ambientais, tal desperdício gera prejuízo e degradação ao meio ambiente. Desta forma, a sociedade busca identificar produtos que tenham o mesmo resultado, reduzindo os impactos ambientais.

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Por isso, foi pensado no uso do Poli Tereftalato de Etileno - PET1como uma alternativa ao uso da madeira na confecção de fôrmas para o concreto.

1

O politereftalato de etileno, mais conhecido como PET, é um tipo de plástico muito utilizado na fabricação de garrafas (refrigerantes, água, sucos, óleos e etc.) e de alguns tipos de tecidos. Do ponto de vista químico, o PET é um polímero termoplástico. Uma das grandes vantagens do PET é que ele pode ser reprocessado várias vezes, facilitando e favorecendo seu processo de reciclagem e uso contínuo na cadeia produtiva. (RECICLAGEM DE GARRAFA PET, 2015)

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1.1

Justificativa

Esse trabalho faz parte de um projeto de pesquisa da viabilidade de uso do PET, na fabricação e emprego desse material como fôrma para a execução do concreto, substituindo assim a aplicação da madeira. O PET é um material altamente degradante ao meio ambiente e encontrado em larga escala, pelo vasto uso que deve a esse material para a fabricação de utensílios de armazenamento de líquidos, entre outros. O estudo visa a diminuição e/ou até mesmo a substituição da madeira na confecção desse objeto construtivo que o concreto depende para a sua fabricação nas estruturas. Vemos que a madeira sendo utilizada para esse propósito acarreta em um valor significativo no orçamento final da obra e gera uma grande quantidade de resíduos que muitas das vezes não são reciclados. Com o uso do PET, todas as fôrmas seriam modulares e as sobras provenientes, poderiam se mandadas de volta a empresa fabricante desse material para o seu reaproveitamento, diminuindo assim os custos e a geração de materiais inúteis no seu processo de utilização na confecção das fôrmas. A viabilização de materiais reciclados para produção de formas trará benefícios ambientais e econômicos na atividade de construção civil e caso seja viável, a importância também de reaproveitar resíduos, agregando valor aos mesmos, conhecido como valorização dos resíduos sólidos.

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2

2.1

OBJETIVOS

Objetivo Geral

Avaliar a substituição da madeira pelo PET na confecção de fôrmas para estruturas em concreto.

2.2

Objetivos Específicos

• Verificar as características do PET. • Avaliar a resistência das fôrmas elaboradas com o PET. • Verificar a qualidade do concreto com fôrmas de PET.

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3

3.1

REFERENCIAL TEÓRICO

História do concreto

No processo da construção civil há uma grande necessidade de se utilizar algum tipo de material que dê uma forma adequada e desejada ao concreto. De acordo com o Neville e Brooks (2013), o concreto, em amplitude geral, é qualquer produto ou massa produzido a partir de uso de um meio cimentante. Geralmente esse meio, é o produto da reação entre um cimento hidráulico e água, isso não quer dizer que esse processo é exclusivo desse material, já que tal combinação de produtos também pode ser atribuídos a uma larga gama de produtos. Kaefer (1998) relata notícias do uso do concreto há mais de 4000 a.C. Isso se comprova por escavações feitas no Iraque. O uso muito antigo do material mencionado se seve pelo fato de os povos não mais utilizarem somente a madeira e peles de animais na confecção de abrigos para se protegerem de intemperes e quaisquer tipo de ameaça externa que possivelmente poderiam ter. 3.2

Cimento Portland

Segundo Kaefer (1998, p. 21), Joseph Aspdin foi quem inventou o cimento Portland, queimando calcário e argila finamente moídos e misturados a altas temperaturas até que o Gás Carbônico (CO2) fosse retirado. O material obtido era então moído. Aspdin denomina este cimento como Portland em menção às jazidas de excelente pedra para construção existentes em Portland, Inglaterra. A definição moderna de cimento Portland por Kaefer (1998), não poderia ser aplicável ao produto que Aspdin patenteou. Esse é fabricado hoje em dia, feito a partir da queima a altas temperaturas – até a fusão incipiente do material – de uma mistura definida de rocha calcária e argila finamente moídas resultando no clínquer. É duvidoso que o cimento produzido sob a patente de Aspdin de 1824 tenha sido queimado a uma temperatura suficiente para produzir clínquer e além disso, sua patente não define as proporções dos ingredientes empregados. Dessa forma, Aspdin não produziu cimento Portland conhecido atualmente.

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Ainda de acordo com Kaefer (1998), em 1825 Aspdin estabeleceu uma fábrica de cimento em um subúrbio de Leeds2. Os fornos utilizados para queimar o material cru foram construídos em alvenaria com a forma de uma garrafa, com aproximadamente 12 metros de altura e 5,6 metros de diâmetro próximo à base. Entretanto, estes fornos eram bastante precários, pois havia um grande desperdício de combustível (cada fornada necessitava que a massa inteira de tijolos fosse reaquecida e certas velocidades e direção dos ventos podiam resultar num consumo de coque3 acima da metade do peso de clínquer produzido) e uma grande percentagem do produto era queimado imperfeitamente, o que requeria um tedioso e custoso trabalho de inspeção e classificação manual. 3.3

Calor de hidratação

O cimento por ser um composto químico, o seu enrijecimento ocorre por reações químicas, a hidratação dos compostos do cimento é exotérmica (libera calor). Neville e Brooks (2013), fala que a quantidade de calor liberada (em joules) por grama de cimento anidro até a hidratação completa a uma dada temperatura é definida como calor de hidratação. Métodos para determinação desse valor estão descritos na BS 4550: Parte 3 Seção 3.8: 1978 e na ASTM C 186-05. 3.4

Concreto armado

Kaefer (1998) define o concreto armado como material de construção composto, no qual a ligação entre o concreto e a armadura de aço é devida à aderência do cimento e a efeitos de natureza mecânica. As barras de armaduras absorvem esforços de tração nos elementos submetidos a flexão ou a tração, já que o concreto tem grande resistência a compressão. A utilização de estrutura mista de pedra e ferro se tem notícia há 437 a.C. e foi utilizada para aumentar a confiabilidade das peças estruturais. Kaefer (1998) menciona que tal empreendimento foi utilizado no Propalada em Atenas, construído entre 437 e 432 a.C. pelo arquiteto Mnesikles. A cobertura de mármore é suportada por uma série de vigas que se apoiam sobre arquitraves jônicas. As vigas que coincidem com

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Leeds é uma cidade importante do norte da Inglaterra, faz parte do condado de West Yorkshire e está localizada próxima ao rio Aire. Tem uma população de mais de 443.247 habitantes, mas na zona urbana estima-se mais de 700.000, incluindo as vilas e povoados nos arredores que estiveram adicionados recentemente a organização administrativa de Leeds. É a terceira maior cidade da Inglaterra. As cidades de Morley, Otley e Wetherby situamse dentro de Leeds. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Leeds 3 Resíduo sólido que se obtém por eliminação da maior parte do material volátil de combustíveis líquidos (óleos pesados derivados da destilação do petróleo), ou de combustíveis sólidos (carvão mineral). Fonte: http://blogdocimento.blogspot.com.br/2011/08/combustivel-para-forno-de-clinquer.html

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colunas que sustentam as arquitraves, transmitem seu carregamento diretamente aos pilares, por compressão. Entretanto, as vigas posicionadas na metade do vão das arquitraves produzem uma flexão significante e originam consequentemente esforços de tração nas arquitraves. Para reduzir esta flexão, transferindo a carga do meio do vão para um ponto mais próximo das colunas, barras de ferro foram embutidas da face superior das arquitraves, deixando-se abaixo delas uma fenda com 2,5cm de altura para permitir a deflexão das barras de ferro sem que estas entrem em contato com as arquitraves. Em efeito, as barras de ferro agem como vigas independentes de alívio. No Império Romano, entre 300 a.C. a 476 a.C. foi usado na construção dos muros de uma cidade romana por volta do século IV a.C. localizada a 64 km de Roma e no século II a.C. este novo material começou a ser usado em edificações em Roma. A pozolana de Pozzuoli, Itália, localidade próxima ao Monte Vesúvio foi utilizada em argamassas para construir a Via Ápia, os banhos romanos, o Coliseu e o Pantheon em Roma e aquedutos, como Pont du Gard no sul da França.Os romanos usaram a cal como material cimentíceo. Plínio relata uma argamassa com proporção 1:4 de cal e areia. Vitruvius reporta uma argamassa com proporção1:2 de cal e pozolana. Gordura animal, leite e sangue foram usados como aditivos para incorporar ar à mistura. (KAEFER1998). 3.5

Moldagem do concreto

O concreto por ser tratar de um material moldante, com uma consistência pastosa, liquida, precisa de algo para que se possa fazer as formas desejadas, é nesse ponto que usamos as fôrmas. A menção feita por Kaefer (1998), na construção de muros, o concreto romano era em alguns aspectos simplesmente argamassa, utilizada para assentar tijolos nas faces externas dos muros e preencher os vazios entre pedaços de pedra ou tijolos quebrados que eram colocados no espaço entre as faces de alvenaria. Segundo Kaefer (1998), são utilizados comumente formas de madeira ou metálicas para que o concreto fresco possa ser moldado. Toda essa estrutura de fôrmas tem que suportar o concreto até que o mesmo endureça e ganhe suas propriedades físicas e de resistência. Ainda por Kaefer (1998), os romanos frequentemente empregaram na construção de seus muros e pilares fôrmas de pedras ou tijolos. Escoramentos de madeira para a construção das cúpulas eram erigidas. A escassez de madeira em grande parte do Império Romano demandava economia na preparação das fôrmas, sendo o reaproveitamento de fôrmas e escoramento prática

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comum. Pisos alternados de edifícios eram frequentemente suportados por cúpulas de concreto enquanto os pisos entre eles eram construídos em madeira. Foi a técnica de se construir com concreto que constituiu a base para a ordem espacial encontrada na arquitetura romana. 3.6

Fôrmas e moldes

De acordo com Rego (2010, p. 78), as fôrmas servem para moldar as peças de concreto e são retiradas (desforma) assim que o concreto adquire idade e resistência para isso. Os materiais mais usados são, madeira, compensado, chapas de aço e polímeros. A Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) afirma que: Além de modelar, de dar forma a qualquer peça em concreto que desejarmos construir, as fôrmas são responsáveis por atender a várias exigências não menos importantes: Garantir a geometria (dimensões e formatos); Garantir o posicionamento das peças (junto com o cimbramento permite a locação exata no espaço de todas as peças estruturais); Manter a conformação do concreto “fresco”; Permitir a obtenção de superfícies especificadas (concreto aparente, a ser revestido, texturado, etc.); Possibilitar o posicionamento de outros elementos nas peças (furos de passagens, insertos, elementos de instalações hidráulicas e elétricas, espaçadores, a própria armadura); Proteger o concreto novo (devido a fragilidade do concreto novo, as fôrmas o protegem contra impactos acidentais bem como contra variações bruscas da temperatura ambiente); Evitar a fuga de finos (as fôrmas devem ser estanques, evitando perda de argamassa ou nata de cimento); Limitar a perda de água do concreto fresco (mantendo a quantidade de água necessária para hidratação do concreto).

A madeira pode ser as tábuas, pernas, sarrafos e ripas. Compensado, também de madeira, são chapas largas de 10 a 12 mm de espessura. Chapas de aço são feitas sob medida com encaixe. Já os polímeros, são encomendados no formato da peça, facilitando a moldagem da peça com curvaturas, antes difíceis de serem executadas e podem receber estampas de logotipos ou desenhos de pedra, tijolinhos e muito mais (REGO, 2010). Esse autor cita quais as peças de concreto que levam ao uso de fôrmas. Estas são, sapata corrida, sapata isolada, bloco para coroamento de estacas, cintas, pescoço de pilar, vigas, lajes, pilares, escadas paredes e caixas d’água. Segundo Magalhães (2000), estudos realizados mostram que as fôrmas representavam de 40 % a 60 % do custo total da estrutura de concreto e cerca de 8 % a 12 % no custo final de uma edificação. Hoje, com os materiais alternativos que existem no mercado, o valor da forma para uma construção deve girar em torno de 2%.

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3.7

Cargas que atuam em fôrmas

A ABCP orienta que as fôrmas devem ser projetadas e fabricadas a fim de atender as necessidades as quais são, mantendo sua geometria e posição dentro de limites aceitáveis, às cargas atuantes. Essas cargas são: devido ao peso do concreto, devido ao peso das fôrmas e respectivos escoramentos e cargas temporárias. 3.7.1

Cargas devido ao peso do concreto

A NBR-6118 estabelece a massa do concreto gira em torno de 25 kN/m³. O concreto “fresco” não é um liquido propriamente dito, dificultando assim a determinação da pressão exata exercida nas laterais e fundos das fôrmas. Segundo Moliterno (1989), no fundo das vigas consideramos a massa do concreto e acrescemos 10 % devido à vibração do concreto, totalizando assim 2.750 kgf/m³, já que se trata da ação gravitacional agindo diretamente sobre os painéis de fundo. No caso de painéis laterais, levam – se em conta mais itens, como a altura da peça, a velocidade de lançamento no interior da fôrma, o processo de vibração e até a temperatura, afirma (MOLITERNO, 1989). 3.7.2

Cargas temporárias

Moliterno (1989) afirma que, em relação as cargas temporárias, é importante que seja feita uma análise das fôrmas cheias e vazias de concreto. Quando vazias, preocupar com a ação dos ventos, embora muitos projetistas não a considerem, pois já contam com os travamentos contra vibrações, salientando que cada caso deve ser analisado sobre uma ótica diferente. Quando cheias, temos que levar em conta a movimentação de pessoas sobre a fôrma, equipamentos, o concreto concentrado em determinados pontos antes de ser espalhado. Isso é denominado sobrecarga e como critério de cálculo adota – se 0,15 a 0,20 KN/m², afirma (MOLITERNO, 1989). 3.8

Estanqueidade e impermeabilidade

Segundo Mascarenhas (1989), a estanqueidade é uma das condições exigidas para o bom comportamento das fôrmas. Esse fato irá impedir a perde de argamassa ou de nata de cimento pelas junções dos componentes da fôrma, evitando o aparecimento de defeitos nas peças e posterior comprometimento da estrutura.

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A necessidade que tem o concreto de certa quantidade de agua para a hidratação do cimento, para que através das paredes da fôrma não haja evasão de parte dessa umidade, elas devem ser impermeáveis,

com

capacidade

de

reterem

água

existente

no

concreto

fresco,

(MASCARENHAS, 1989). 3.9

Fôrmas de madeira

Pranchões e tábuas não são os únicos tipos de madeiramento a serem utilizados para a fabricação das fôrmas. Também são usados chapas de madeira compensada para tal procedimento. Esse material é um composto de lâminas de madeira, coladas respeitando o cruzamento das fibras dessas lâminas para maior resistência da peça e suas superfícies podem ser plastificadas ou resinadas, (SOUZA, 2005). Segundo Maranhão (2000) as madeiras extraídas das toras das árvores são limitadas quanto às dimensões, principalmente na largura das peças obtidas. No mercado, as peças mais largas que se encontram facilmente são as tábuas de 30 cm de largura. Essa dimensão impõe uma restrição quanto à montagem de painéis de fôrmas. Assim surgiu a madeira compensada, idealizada por um engenheiro francês no início do século XX, tornando-se um elemento de grande importância e eficiente na construção civil. A partir desse surgimento, o compensado começou a ser industrialmente produzido. A Figura 1apresenta todo o processo de fabricação das lâminas chapas de madeira compensados desde sua estocagem no pátio, passando pelo processo de picagem, seca do cavaco, peneiramento do material, aplicação de cola até sua prensagem e formação das lâminas de madeira compensada.

Figura 1 - Processo de produção de chapas de compensados Fonte: UFPR

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Souza (2005, p.154) afirma como são compostos os compensados de madeira, conforme o trecho seguinte. As chapas são compostas de lâminas de madeira coladas entre si, com a orientação das fibras sempre cruzadas e nunca paralelas. Estão divididas em dois grupos, conforme o acabamento da superfície: plastificadas e resinadas. São classificadas pela norma NBR 9531: Chapas de madeira compensada – Classificação, segundo o local de utilização, como exemplo de uso externo, ou local onde são submetidas a constantes umedecimentos e secagens.

3.9.1

Zelo técnico para fôrmas de madeira

As fôrmas são um tipo de material muito sensível e que não podem ter qualquer tipo de irregularidade, pois caso isso venha a ocorrer, o resultado final não será o desejado, podendo até prejudicar a resistência e principalmente o estado visual da peça moldada, (SOUZA, 2005). Os cuidados que se deve ter em fôrmas de madeira são: verificar se a madeira está seca (antônimo de verde), limpar ambas as faces com escova de aço, verificar se a madeira está isenta de fungos, defeitos e corretamente serrada, molhar a forma até a saturação da madeira, antes do lançamento do concreto. Para evitar a ligação de uma peça a ser concretada com outra existente, caso não haja fôrmas entre elas, deve-se cobrir a face existente com papel, ou graxa, ou feltro ou simplesmente pintar com cal. Passar óleo queimado nas faces internas para facilitar a desmoldagem sem danificação do concreto. O escoramento deve ser calculado de maneira que suporte a carga do concreto e do trabalho de concretagem, principalmente as de grande vão (REGO 2010, p. 80). As chapas de madeira devem ter seus cuidados redobrados, assim a sua vida útil é maior e não perderá suas características e integridade. Souza (2005) menciona que o manuseio das chapas deve sempre ser realizados por duas pessoas, assim diminuindo as possíveis pancadas que podem danificar (lascar, quebrar e abertura das bordas) as chapas. Devem ser armazenadas sobre peças de madeiras, em pilhas não superiores a 50 cm, alternadas a cada 10 chapas, conforme a Figura 2.

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Figura 2 - Chapas armazenadas sobre pontaletes de madeira no sentido longitudinal. Fonte: Souza (2005, p. 63)

No mercado encontra-se chapas resinadas com 2,20 x 1,10 m e chapas plastificadas com 2,44 x 1,22 m ou 2,20 x 1,10 m, todas com espessura de 4, 6, 9, 12, 15, 18 ou 21 mm. Essa estrutura feita em madeira devem atender à norma técnica NBR ISO 1096:2006 Madeira compensada Classificação. Segundo Souza (2005), é necessário realizar uma verificação visual, quantidade, inspeções e ensaios. Em relação ao visual deve-se verificar a existência de rachaduras, furos, ondulações, miolo oco e bordas sem tratamento. É interessante que o nome do fabricante esteja impresso nas chapas, isso facilita a identificação do material podendo ter uma referência das chapas usadas. A quantidade, deve-se atentar para os tipos de peças através de contagem, não podendo existir diferença entre os lotes. Par a formação de um lote será avaliado a quantidade de chapas do mesmo tipo e dimensão nominal entregues, a tabela abaixo mostra como é montado as amostras para análise dos lotes de madeira compensada.

Tabela 1 - Amostra para inspeção, ensaios e critérios para aceitação TAMANHO DO LOTE RECEBIDO Até 25 peças De 26 – 90 peças De 91 – 150 peças De 151 – 500 peças De 501 – 1200 peças Fonte: Souza (2005, p. 66)

TAMANHO DA AMAOSTRA 3 peças 5 peças 8 peças 13 peças 20 peças

NÚMERO DE PEÇAS DEFEITUOSAS Aceitar Até 1 Até 2 Até 3 Até 5 Até 7

Rejeitar 2 ou mais 3 ou mais 4 ou mais 6 ou mais 8 ou mais

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Ainda segundo Souza (2005), o comprimento e largura das chapas são medidos por meio de trena metálica em todas as chapas da amostra definida da Tabela 1, com tolerância de no máximo ± 2 mm e relação ás dimensões de 2,44 x 1,22 m ou 2,20 x 1,10 m. Já a conferencia de espessura, exige medições com auxílio de um paquímetro. Nesse caso, não é recomendado medir a espessura em pontos muito próximos aos cantos da chapa. A espessura deverá atender ás tolerâncias definidas, conforme a Tabela 2. Tabela 2 - Tolerância para as espessuras ESPESSURA (mm)

NÚMERO MÍNIMO DE LÁMINAS

4 6 9 12 15 18 21 Fonte: Souza (2005, p 67)

3 3 5 5 7 7 9

TOLERÂNCIA DE ESPESSURA (mm) Mínima 3,5 5,4 8,3 11,2 14,0 17,0 21,0

Máxima 4,5 6,6 9,7 12,8 16,0 19,0 22,0

Há outros meios de analisar e ensaiar as lâminas de madeira compensada. Caso necessário, pode-se contratar um laboratório para executar os ensaios de inchamento, segundo a norma NBR 9535:2011 Compensado – Determinação do inchamento; resistência de colagem, segundo a norma NBR ISO 12466-1:2012Madeira compensada – Qualidade de colagem – Determinação da resistência da colagem ao esforço de cisalhamento, ou resistência a flexão, segundo a NBR 9533:2012 Compensado – Determinação da resistência à flexão estática – Método de ensaio, (SOUZA, 2005). 3.10 Formas de aço

Os moldes para concreto feito em aço são para uma fabricação de estruturas que necessitam de fôrmas altamente resistente a pressão e são fabricadas em diversos tamanhos para diferentes aplicações, (SANTOS, 2011).

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Figura 3 - Fôrma metálica – Face de contato Fonte: Metax EFCO

Santos (2011) fala que o sistema de fôrma metálica é fabricado totalmente em aço de alta resistência, incluindo os acessórios e itens de consumo. Com painéis bem estruturados, resistem a grandes pressões durante as concretagens. O sistema apresenta diversos tamanhos de painéis, tornando-o mais versátil para diversas aplicações em diferentes tipos de estruturas. Ainda segundo Santos (2011), por se tratar de um sistema de mecânica simples, não requer mão de obra especializada. Seus painéis e componentes leves permitem que um único trabalhador faça a montagem do sistema. As fôrmas metálicas com suas faces constituídas em chapa de aço de alta resistência proporcionam um ótimo acabamento espelhado da superfície do concreto. Os encontros entre os painéis formam uma única linha de junta, diferentemente de outros sistemas de fôrma que normalmente resultam na chamada ‘linha tripla4’, devido à disposição entre estrutura de aço e compensado de madeira.

Figura 4 - Tensores garante espessura desejada da parede Fonte: http://www.engenhariaearquitetura.com.br/

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Linhas triplas são marcas decorrentes da sobreposição dos diferentes materiais compostos por fôrmas mistas, isto é, composta por vários materiais.

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Santos (2011) afirma que o sistema de fôrmas de aço garante um benefício em relação ao de madeira que o volume de concreto não é alterado e que a peça moldada final não terá alteração, seja por deformação do material usado ou quebra da estrutura devida a pressão exercida pelo concreto. Isso pode ser comprovado por Santos (2011) que menciona outro benefício desse sistema de fôrma metálica é a garantia do volume de concreto a ser utilizado. Por se tratar de um sistema milimetricamente fabricado, os tensores por exemplo - peças que unem os painéis e que fazem o fechamento dos dois lados de uma parede - irão assegurar a espessura desejada dessa parede e, também, resistir junto com os painéis e seus acessórios os esforços durante a concretagem. 3.11 Poli Tereftalato de Etileno

Em resumo, o Poli Teraftalato de Etileno (PET) é um tipo de plástico utilizado na fabricação de garrafas para refrigerantes, água, sucos, óleos entre outras coisas e até mesmo na fabricação de tecidos. Do ponto de vista químico, o PET é um polímero termoplástico. Uma das grandes vantagens do PET é que ele pode ser reprocessado várias vezes, facilitando e favorecendo seu processo de reciclagem e uso contínuo na cadeia produtiva, (ABIPET5, 2010). Esse material é o melhor e mais resistente plástico para fabricação de garrafas, frascos e embalagens para refrigerantes, águas, sucos, óleos comestíveis, medicamentos, cosméticos, produtos de higiene e limpeza, destilados, isotônicos, cervejas, entre vários outros. Proporciona alta resistência mecânica (impacto) e química, suportando o contato com agentes agressivos. Possui excelente barreira para gases e odores. Por isso é capaz de conter os mais diversos produtos com total higiene e segurança para o produto e para o consumidor (ABIPET 2010). Com o uso em grande escala das garrafas PET, principalmente a partir da década de 1990, surgiu um problema ambiental sério. Muitas destas garrafas eram descartadas e acabam parando em terrenos, rios, esgotos, mares e matas. Como este material pode se manter até 750 anos na natureza, tornou-se de fundamental importância a sua coleta e reciclagem. A Reciclagem de PET colabora para preservação ambiental, mas não só: a atividade alcança plenamente os três

5 ABIPET, Associação Brasileira da Indústria do PET, é uma entidade sem fins lucrativos que reúne a cadeia produtiva do setor de PET: fabricantes da resina PET, fabricantes das embalagens de PET e seus recicladores. A Entidade representa cerca de 80% da Indústria do PET no Brasil e é a maior deste segmento em toda a América Latina.

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pilares do desenvolvimento sustentável: Benefícios Sociais; Benefícios Econômicos; Benefícios Ambientais; (ABIPET 2010). Nenhuma atividade pode ser próspera e perene sem que todas as variáveis que incidem sobre seus resultados sejam contempladas. A Reciclagem das embalagens de PET pós consumo criou, em menos de 20 anos, todo um setor industrial. Essa indústria baseou-se, desde seu princípio, nas regras determinadas pelo próprio mercado: oferta e procura. Assim, ao criar e desenvolver aplicações para a matéria-prima resultante do processo de reciclagem das garrafas usadas, a Indústria do PET determinou uma forte demanda pela sucata (ABIPET, 2010). A Tabela 3 apresenta as dimensões da produção, consumo e reciclagem no Brasil dos anos de 1997 até 2000. Tabela 3 - Produção, Consumo e Reciclagem de PET no Brasil Ano Produção Consumo Reciclagem 1997 1998 1999 2000 Fonte: ABIPET (2001)

170 mil 260 mil 295 mil 340 mil

180 mil 224 mil 245 mil 272 mil

27 mil 40 mil 50 mil 67 mil

% Reciclado / Produção 15,90 15,38 16,90 19,71

% Reciclado / Consumo 15,00 17,90 20,40 24,60

Abipet (2010) conclui que além de favorecer o meio ambiente, a reciclagem de garrafas PET gera empregos nas cooperativas de catadores de lixo reciclável e também nas empresas que trabalham diretamente com o processo de reciclagem e produção de matéria-prima a partir de embalagens PET. Ao invés de ficar poluindo o meio ambiente, o material pode voltar a cadeia produtiva.

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4.1

MATERIAIS E MÉTODOS

Área de estudo

Trata-se de uma pesquisa de caráter experimental, que ocorre quando se manipula diretamente as variáveis relacionadas com o objeto de estudo. A manipulação de variáveis proporciona o estudo da relação entre as causas e os efeitos de determinado fenômeno. (CERVO; BERVIAN; DA SILVA, 2007, p.61). Para Gil (1989, p.73), “de modo geral, o método caracterizado como experimento representa o melhor exemplo de pesquisa científica. “ 4.2

Coleta de dados

A pesquisa com o PET deu-se como uma análise das possíveis condições de se fabricar uma fôrma para concreto com esse material, assim foi feito um protótipo de fôrma. Essa deu-se pelo corte transversal da garrafa obtendo assim duas partes com a geometria de meio círculo. O local do experimento foi na UNIMONTES (Universidade Estadual de Montes Claros). Pessoal envolvido nesse projeto foi o Professor Orientador e o aluno Ivann Sampaio. Material usado para a confecção do concreto, areia, brita, cimento e agua. Traço usado na confecção do concreto: 1:2:4. Equipamento usado: Enxada, pá e colher de pedreiro. Material a ser testado: Garrafa PET Foi feito um protótipo de fôrma de garrafa PET e comparado com uma de madeira. Os principais aspectos da comparação foi a estanqueidade, impermeabilidade, acabamento e resistência da fôrma. Para proporcionar a realização da pesquisa experimental foi feito um protótipo de fôrma com uma garrafa PET de refrigerante com o volume de três litros, essa por sua vez foi cortada transversalmente, obtendo assim duas metades da garrafa. Uma metade é propriamente o protótipo de fôrma em PET e a outra será usada para dar a forma semelhante as tiras de madeira, assim podendo-se obter uma comparação e análise dos dados referenciados nesse documento. As Figuras 5 e 6 mostra como ficou a concepção das fôrmas.

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Figura 5 - Fôrma em PET Fonte: do próprio autor

Figura 6 - Fôrma em madeira Fonte: do próprio autor

Dada a disponibilidade das fôrmas, as mesmas foram preenchidas com concreto, esse foi manipulado no traço de 1:2:4, um volume de cimento, dois volumes de agregado miúdo e quatro volumes de agregado graúdo. Completando-se 14 dias, foi feita a desforma do concreto e para que tal processo fosse facilitado, utilizou-se óleo queimado como desmoldante. Uma inspeção visual e tátil foi feita dos materiais envolvidos no experimento. Para facilitar o formato de meio círculo proposto no protótipo de fôrma e comparação com a de PET, usou-se como base de formato a metade da garrafa, assim as tiras de madeira adquiriram ao formato desejado. A Figura 7 mostra como a fôrma de madeira se comportou ao processo de desforma.

Figura 7 - Fôrma em madeira e peça em concreto Fonte: do próprio autor

Pode notar-se que a fôrma em madeira atingiu o seu propósito em moldar a peça de concreto, contudo a sua desenforma a danificou exigindo um reparo caso for utilizada posteriormente.

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A Figura 8 expõem a estrutura feita em PET. Percebeu-se que a total integridade no material, não havendo dano algum e facilitando o uso posterior da fôrma.

Figura 8 - Fôrma em PET e peça de concreto Fonte: do próprio autor

Na experiência notou-se que a resistência da fôrma em PET foi satisfatória. Desforma, a estanqueidade e impermeabilidade também se tornou plausível.

4.3

Análise de dados

A peça indicada na Figura 9 mostra a qualidade do acabamento que a fôrma em PET deu ao concreto.

Figura 9 - Peça de concreto moldada na fôrma de PET Fonte: Próprio autor.

A peça se mostrou com um acabamento refinado, mostrando até mesmo os desenhos em relevo do protótipo da fôrma.

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Durante o processo de desenforma, não se notou nenhum problema, avaria ou deterioração do material em estudo. A Figura 10, mostra como ficou depois da desforma da peça em concreto.

Figura 10 - Protótipo da fôrma em PET Fonte: Próprio autor

Diante do experimento, os resultados obtidos com o uso do PET mostraram-se satisfatório para a concepção de fôrmas, já que expressou resistente, estanque e impermeável.

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RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foi verificado que o material analisado, PET se fez promissor no que se destinou o estudo evidenciando que as análises realizadas foram capazes de demonstrar os princípios que se destinam as fôrmas, tais como estanqueidade e impermeabilidade, com plena relevância. Outro ponto importante pode ser destacado pela qualidade quanto ao acabamento e desformo, uma vez que, por ser tratar de um material não rugoso, o nível de perfeição da superfície é bastante satisfatório podendo se necessário, dispensar qualquer outro tipo de arremate e com um auxílio de um desmoldante, nota-se uma facilidade e uma melhor aparência do concreto. Uma vez em poder das informações obtidas, identificados os benefícios característicos. Podese escolher os materiais e o custo benefício desses, após uma verificação pormenorizada é possível garantir a eficiência das atividades por meio da qualidade do material e valorização de todo o processo.

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CONCLUSÕES

Diante desse contexto é visto que o material proposto nesse estudo poderá ser produzido em larga escala pela indústria e que também atende ao requisito de ser um material reciclável, tendo assim uma aceitação acentuada no mercado de pequenas e médias obras, diminuindo o desperdício, uma vez que, as sobras do uso das fôrmas podem voltar para serem reciclados. Também poderá diminuir consideravelmente o custo do insumo, pelo fato da propriedade de reaproveitamento das mesmas fôrmas em mais de uma obra. Além disso, poderá ser feito até mesmo um sistema de locação, diminuindo consideravelmente as despesas com a aquisição de fôrmas. A pesquisa identificou os benefícios na substituição da madeira pelo PET na confecção de fôrmas para estrutura em concreto, através das principais características do PET, as resistências obtidas e a qualidade do concreto com as fôrmas de PET. A pesquisa relatada contribuiu para a identificação de novas possibilidades e reaproveitamento do material estudado, podendo galgar nichos de mercado para uma atuação voltada a eficiência e economia de processos. Espera-se ainda que este estudo possa auxiliar na discussão acerca do tema e favoreça novas pesquisas e olhares em torno do material analisado por meio de um bom sistema de fôrma com mecanismos adequados, econômicos e sustentáveis.

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