Caracterização experimental de compósitos de gesso contendo borracha reciclada de pneus

Abstract

The construction sector is responsible for major environmental impacts in terms of consumption of natural resources, release of carbon dioxide and production of construction and demolition waste. In addition, the operation of buildings requires a high percentage of energy consumption, essentially for heating and cooling.These facts have led to increased concerns about the sustainability of the construction industry. In this context, more and more research has been carried out to produce sustainable materials, valuing and reusing end-of-life materials, not only from the industry itself but also from other sectors, reducing the consumption of virgin raw materials and helping to solve the problem of waste management.This dissertation followed on from the Tyre4BuildIns research project. In this project, recycled tyre rubber was reused for high-performance thermal insulation system solutions. This dissertation carries out an experimental characterization of the incorporation of recycled tyre rubber, in powdered and dissolved form, into plaster mortars. Various percentages of rubber were considered for this purpose.The experimental characterization includes the evaluation of thermal performance, fire reaction analysis, verification of water behaviour and mechanical characterization of the composite materials developed. To show the application possibilities of the studied materials, the thermal performance of these cladding solutions is also evaluated in a prototype lightweight steel frame (LSF) partition wall. For this purpose, rubber and aerogel thermal breaking strips are also used to mitigate the thermal bridges caused by the steel frames. To verify the measured values, they are compared with the results predicted by numerical modelling. THERM software was used for this purpose.The results show that the incorporation of rubber powder into the gypsum mixture has a positive impact on water resistance, without significantly compromising mechanical strength. About liquid rubber, there was a significant improvement in the thermal conductivity of the gypsum composite obtained.

O setor da Construção é responsável por grandes impactes ambientais no que se refere ao consumo de recursos naturais, libertação de dióxido de carbono e produção de resíduos de construção e demolição. Além disso, o funcionamento dos edifícios requer uma percentagem elevada no que toca ao consumo de energia, essencialmente para aquecimento e arrefecimento.Estes factos têm originado um aumento das preocupações no domínio da sustentabilidade da indústria da construção. Neste contexto, têm surgido cada vez mais trabalhos de investigação no sentido de produzir materiais sustentáveis, valorizando e reutilizando materiais em fim de vida, não só da própria indústria como de outros setores, permitindo a diminuição do consumo de matérias-primas virgens e contribuído para solucionar o problema da gestão de resíduos.Esta dissertação surgiu na sequência do projeto de investigação Tyre4BuildIns. Neste projeto foi reutilizada a borracha reciclada de pneus para soluções de sistemas de isolamento térmico de elevado desempenho. Nesta dissertação é realizada uma caracterização experimental da incorporação de borracha reciclada de pneus, sob a forma de pó e dissolvida, em argamassas de gesso. Para o efeito foram consideradas diversas percentagens de borracha.A caracterização experimental inclui a avaliação do desempenho térmico, análise da reação ao fogo, verificação do comportamento à água e caracterização mecânica dos materiais compósitos desenvolvidos. Com o intuito de mostrar as possibilidades de aplicação dos materiais estudados, também é avaliado o desempenho térmico destas soluções de revestimento num protótipo de parede divisória com estrutura leve em aço (LSF). Para o efeito são igualmente utilizadas tiras de corte térmico de borracha e de aerogel com o intuito de mitigar as pontes térmicas originadas pelos perfis metálicos. Para verificar os valores medidos, estes são comparados com os resultados previstos na modelação numérica. Para este efeito utiliza-se o software THERM.Os resultados mostram que a incorporação de pó de borracha na mistura de gesso tem um impacto positivo no comportamento à água, sem comprometer significativamente a resistência mecânica. No que respeita à borracha líquida, constatou-se uma significativa melhoria da condutibilidade térmica do gesso compósito obtido.