POLÍMEROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Alexandre LeiteJean GoulartNeusa Figur

Regina Araújo

Polímeros

•Polímeros incluem os materiais familiares plástico e borracha. •São compostos orgânicos, naturais ou sintéticos•Quimicamente baseados em carbono, hidrogênio, e outros elementos não metálicos•Grandes estruturas moleculares•Ligações intermoleculares covalentes

Polímeros: A aplicação dos polímeros na construção civil: Produtos utilizados há um bom tempo: Tubos de PVC, Telhas plásticas, Equipamentos elétricos, Tintas, etc.

Diversas aplicações mais recentes: Colas de alto desempenho a base de epóxi,

poliéster e meta-acrilato Tubos de polieltileno reticulado Selantes de poliuretano , etc.

Polímeros:

Características gerais:

Baixa densidadeBaixo ponto de amolecimento e fusão.Grande deformabilidade (termoplásticos)Baixa resistência Baixa dureza Isolantes térmicosResistem bem a degradação por produtos

inorgânicos e pouco a produtos orgânicos

Divisões - classes

Termoplásticos;

Termorrígidos (termofixos);

Elastômeros (borrachas).

Termoplásticos

São os chamados plásticos, constituindo a maior parte dos polímeros comerciais;

Poder ser fundido diversas vezes;Podem dissolver-se em vários solventes; Sua reciclagem é possível;Podem ser maleáveis, rígidos ou mesmo frágeis;Exemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP),

poli(tereftalato de etileno) (PET), policarbonato (PC), poliestireno (PS), poli(cloreto de vinila) (PVC), poli(metilmetacrilato) (PMMA).

Termorígidos ( Termofixos)

São rígidos e frágeis, sendo muito estáveis a variações de temperatura;

Uma vez prontos, não mais se fundem;Exemplos: baquelite, usada em tomadas e no

embutimento de amostras metalográficas; poliéster usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas, etc., na forma de plástico reforçado (fiberglass).

Elastômeros (Borrachas):

Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos: não são fusíveis, mas apresentam alta elasticidade, não sendo rígidos como os termofixos.

Reciclagem complicada pela incapacidade de fusão, de forma análoga aos termorrígidos.

Exemplos: pneus, vedações, mangueiras de borracha.

Características - elétricasSão altamente indicados para aplicações onde se

requeira isolamento elétrico. Pois, não contém elétrons livres, responsáveis pela condução de eletricidade nos metais.

A adição de cargas especiais condutoras (limalha de ferro, negro de fumo) pode tornar polímeros fracamente condutores, evitando acúmulo de eletricidade estática, que é perigoso em certas aplicações.

Há polímeros especiais, ainda a nível de curiosidades de laboratório, que são bons condutores.

Características – térmicasBaixa Condutividade TérmicaA condutividade térmica dos polímeros é cerca de mil

vezes menor que a dos metais. Logo, são altamente recomendados em aplicações que requeiram isolamento térmico, particularmente na forma de espumas.

ausência de elétrons livres dificulta a condução de calor nos polímeros.

Características - Mecânicas

As propriedades mecânicas dos polímeros são especificadas através de muitos dos mesmos parâmetros usados para os metais, isto é, o módulo de elasticidade, o limite de resistência à tração e as resistências ao impacto e à fadiga, sendo que para muitos polímeros,utiliza-se de gráficos tensão-deformação para a caracterização de alguns destes parâmetros mecânicos.

Diagrama tensão x deformação

A-polímero rígido e quebradiço B-polímero rígido e plásticoC-polímero elastomérico

A – Polímeros frágeis termofixos, apresentam ruptura no trecho elástico (polimetilmetacrilato-acrílico, fenolformaldeído-baquelite);

B – Polímeros plásticos. Sua curva apresenta comportamento semelhante àquele encontrado em materiais metálicos: trecho inicial elástico, seguido por escoamento (limite de escoamento) e por uma região de deformação plástica até a ruptura à tração (polietileno, teflon, PP;

C – totalmente elástica, típica de elastômeros (borrachas).

Comportamento mecânico: metais x polímeros

Características - óticasA principal propriedade ótica a ser considerada é a

transparência, apresentada por polímeros amorfos ou com muito baixo grau de cristalinidade, quantitativamente expressa pela transmitância, podendo alcançar até 92% nos plásticos comuns

Materiais poliméricos muito cristalinos tornam-se translúcidos ou semitransparentes, ou mesmo opacos.

Características – Resistência a intempéries

As características mecânicas dos polímeros são muito sensíveis à natureza química do ambiente, ou seja, na presença de água, oxigênio, solventes orgânicos, etc.

Dentre as propriedades químicas mais importantes estão a resistência à oxidação, ao calor, às radiações ultra-violeta, à água, a ácidos e bases, a solventes e reagentes.

Tipos e seus produtos

Poliuretano: Fixação de batentes, janelas, assentamento de banheiras:

Espumas de poliuretano, devido à sua aderência, resistência mecânica e durabilidade são utilizadas para a fixação de batentes, janelas, fixação de placas de pedras em paredes entre outras.

Poliuretano: Espuma de Poliuretano para projeção:Uso freqüente para isolamento térmico de grandes áreas de telhados, paredes, etc...

Poliuretano: Espuma líquida de Poliuretano p/ selagem de fissuras:A resina líquida ao

polimerizar forma uma espuma rígida que funciona selando vazamentos.Quando a resina entra em contato c/ água ela expande vinte vezes o seu volume, fecha trincas e forma barreira à passagem da água. É um produto que adere tenazmente aos substratos.

Policarbonato: Coberturas com policarbonato celular translúcido:

Devido à sua leveza, facilidade de moldagem, resistência mecânica e as intempéries, chapas de policarbonato celular são muito aplicadas em coberturas.

Policarbonato:Construção de coberturas externas transparentes, que resistam a intempéries e para substituir o vidro em esquadrias.

PVC:Tubulações e conexões elétricas e hidráulicas de PVC:

Amplamente utilizado na confecção de materiais para instalaçõeshidráulicas e elétricas.Devido a:•Resistência à corrosão•Facilidade de corte e colagem•Isolamento elétrico•Não propagação de chama•Resistência aos agentes químicos usuais

Borracha de Butil: Mantas butílicas para impermeabilização: Sistemas de impermeabilização para de lajes, terraços e

marquises podem ser feitos com mantas de borracha butílica pré-moldadas (espessura 0,8mm).

Estas mantas são muito duráveis, resistindo bem à umidade, álcalis aos ácidos e ao envelhecimento.

Suportam alongamentos de até 300%.

Poliuretanas:Fixação de esquadrias de madeira e alumínio.

O termo expandido refere-se à expansão sofrida pelas de estireno, 0,4 a 2,5 mm de diâmetro, podendo ser ampliadas até 50 vezes, quando em uma câmara hermeticamente fechada e aquecida, aplica-se o vácuo.

Depois de fabricados, os blocos são cortados em placas nas espessuras desejadas por um fio aquecido a 150 oC.

Extremamente leve. Isolante acústico e térmico

(temperaturas de - 200 a + 75 oC)

Poliestireno Expandido (Eps ou isopor:

(EPS ou Isopor ) p/ enchimento em lajes:

Lajes pré-moldadas aliviadas por EPS

EPS na construção civil:

- Seu uso gera uma redução nos custos da fundação (até 20%) , ferragens da laje (até 50%) e consumo de concreto ( até 35%).

- Exige menos vigas e pilares de sustentação- Baixa absorção de água, fácil manuseio e

instalação- Peso do isopor: 11 Kg/m³.- Peso do concreto: pode chegar a 2,5 mil Kg/m³.- M³ do EPS : em torno de R$ 90,00.- M³ do cocreto: chega a até R$ 160,00.

(EPS ou Isopor) Isolamento térmico:

Telha trapezoidal de chapas galvalume com isolamento em isopor

Estruturas c/ fibras de carbono:RESINAS epóxi:

◦Ponte Neal, Maine -EUA

Estruturas c/ fibras de carbono:RESINAS epóxi:

Ponte Neal, Maine -EUA

Neoprene :

Neoprene: Aparelhos de apoio elastoméricos: Isolamento sísmico

Obrigado!