USE OF POLYPROPYLENE IN CONCRETE: A SUSTAINABLE APPROACH IN CIVIL ENGINEERING
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cs10202411252030
Danielle Gonçalves Rodrigues1
Vinicio Almeida Barbosa2
Resumo
O estudo apresenta uma proposta inovadora, desenvolvida no curso de Engenharia Civil da Universidade de Brasília, que avalia as possibilidades de utilização do polipropileno como substituto do agregado miúdo na produção de concreto. O consumo de concreto no Brasil, que atingiu 60 milhões de toneladas em 2021 (ABCP, 2021), destaca a necessidade de práticas mais sustentáveis para minimizar os impactos ambientais. O projeto reaproveita resíduos de polietileno, como tampas de garrafas PET e outros recipientes, para atuar como aglomerante, promovendo vantagens econômicas e ambientais. A aplicação do polipropileno não concreto reduz a geração de resíduos sólidos urbanos e garante propriedades mecânicas equivalentes ou superiores às do concreto convencional. As etapas de coleta, limpeza e processamento do material são submetidas a rigorosos padrões de segurança e contam com a colaboração da comunidade. Os resultados preliminares confirmam que o concreto produzido com polipropileno atende às normas técnicas de resistência à elasticidade, flexão e tração. O artigo descreve os métodos utilizados, os resultados práticos e as implicações para a engenharia civil, enfatizando a importância da inovação e da sustentabilidade
Palavras-chave: Concreto. Polipropileno. Agregado miúdo. Meio Ambiente. Reciclagem.
1. INTRODUÇÃO
O concreto é um dos materiais mais utilizados na construção civil, graças à sua resistência, durabilidade e elegância. Essas características fazem dele uma escolha indispensável em obras de diferentes portes. No entanto, junto com essa popularidade, surgem desafios ambientais importantes, principalmente relacionados à remoção de recursos naturais, como a areia, usada em recursos de concreto. De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP, 2021), o consumo de concreto no Brasil atingiu 60 milhões de toneladas em 2021, o que reflete não só sua relevância, mas também a urgência de encontrar soluções mais sustentáveis para o
Nos últimos anos, a geração de resíduos urbanos se tornou uma preocupação ainda maior, especialmente durante a pandemia de COVID-19. Nesse período, segundo a Associação Brasileira de Limpeza Pública (ABRELPE, 2020), houve um aumento de 25% na produção de materiais recicláveis. Dentre eles, o plástico, extremamente descartado, figura como um dos maiores desafios ambientais. Tampas de garrafas PET, por exemplo, feitas de polipropileno, são frequentemente descartadas de maneiras inconvenientes, agravando os problemas de poluição.
Pensando nesse cenário, este trabalho propõe uma alternativa sustentável: o reaproveitamento de polipropileno reciclado para substituir parte da areia usada na produção de concreto. Essa abordagem busca não apenas reduzir o impacto ambiental causado pelos resíduos plásticos, mas também explorar soluções economicamente viáveis que contribuam para um moderno e eficaz concreto.
O principal objetivo desta pesquisa é avaliar como o polipropileno reciclado pode ser usado no concreto de maneira eficiente, testando propriedades como resistência à especificação, tração e flexão, sempre seguindo as normas técnicas. A proposta busca oferecer uma alternativa que alia inovação tecnológica, redução de resíduos e menor impacto ambiental, contribuindo com o avanço de práticas mais sustentáveis na construção civil.
Essa pesquisa é importante porque, além de reduzir a quantidade de plástico descartado de forma convencional, também incentiva o uso de tecnologias inovadoras para resolver problemas ambientais e atender às demandas do setor. Ao propor essa solução, o estudo pretende não beneficiar apenas o meio ambiente, mas também mostra que a sustentabilidade pode estar presente no cotidiano da engenharia civil, promovendo um impacto positivo para a sociedade como um todo.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA OU REVISÃO DA LITERATURA
Poder explorar novos resíduos a serem utilizados na construção civil é de extrema importância, visando a evolução em que estamos vivendo. Sendo necessário identificar novas fontes de materiais, a construção consome até 75% de recursos naturais extraídos do Brasil dados informados pelo Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS), o polipropileno mais conhecido como plástico e uma fonte em que ocorrendo a utilizando se preserva fontes naturais evitando seu esgotamento e a exploração desenfreada e ainda estará beneficiando o meio ambiente, retirando material descartável e poluente. Sendo economicamente viável, de fácil acesso e auxiliando aos aterros.
Contamos com o estudo de Figueiredo et al. (2021), demonstraram que a adição de resíduos plásticos ao concreto pode melhorar suas propriedades mecânicas, incluindo resistência à tração, resistência ao calor, ao peso do material resultando em estruturas mais leves e aproveitando ainda o estudo de Silva et al. (2020), o uso de plásticos reciclados no concreto pode resultar em uma redução significativa nos custos de produção.
3. METODOLOGIA
3.1 MATERIAIS
Os materiais utilizados na pesquisa foram cuidadosamente selecionados para garantir a qualidade do concreto produzido:
– Polipropileno (matéria-prima): obtido a partir de doações da comunidade, incluindo tampas de garrafas e outros produtos plásticos.
– Agregado graúdo (brita): utilizado conforme normas técnicas para garantir a resistência do concreto.
– Água potável: necessária para a hidratação do cimento e processamento do concreto.
– Cimento Portland (CPIIF-32): utilizado na mistura para garantir a resistência adequada do concreto.
– Equipamentos de Proteção Individual (EPIs): como luvas, óculos, máscaras, calçados fechados e jalecos, para garantir a segurança durante o manuseio dos materiais.
3.2 Equipamentos
Os seguintes equipamentos laboratoriais foram utilizados:
– Moinho de facas trituradoras Willey: para a redução da granulometria do polipropileno.
– Peneiras de malhas: para classificação granulométrica do material.
– Balança analítica: para medições precisas das proporções dos materiais.
– Moldes tubulares: para moldagem das amostras de concreto.
– Soquete de moldagem: para garantir a compactação adequada do concreto.
– Óleo de lubrificação de moldes: para facilitar a desmoldagem das amostras.
– Tanque de cura: para o armazenamento das amostras durante o processo de cura.
– Prensa de fragmentação: para a avaliação da resistência das amostras.
– Molde cônico slump: para medir a funcionalidade do concreto.
Algumas imagens de equipamentos utilizados
3.3 A metodologia aplicada na pesquisa foi estruturada nas seguintes etapas:
– Coleta de Resíduos: A coleta do polipropileno foi realizada através de campanhas de conscientização, envolvendo a comunidade local e incentivando a doação de materiais plásticos.
– Limpeza e Processamento: Os resíduos coletados foram limpos e processados em um moinho de facas, reduzindo a granulometria do polipropileno para uma faixa entre 0,01 mm e 0,05 mm.
Tampinhas plásticas
Polipropileno
– Preparação da Mistura: A formulação do concreto foi realizada seguindo as normas técnicas, com a proporção de polipropileno variando entre 10% e 30% do total do agregado miúdo.
Proporção
– Moldagem e Cura: As amostras de concreto foram moldadas em moldes específicos e submetidas a um processo de cura controlada durante 28 dias.
Moldagem
– Testes de Resistência: As amostras foram submetidas a testes de resistência à compressão, flexão e tração, conforme as normas NBR 5739 e NBR 15576.
Teste de resistência e resultado
Em primeira momento foram realizado os testes com as seguintes medidas:
- 1.872 kg de tampinhas: Não deu resistência nenhuma
- 936 kg de tampinhas: Não deu resistência nenhuma
- 468 kg de tampinhas: Resistência muito baixa
- 234 kg de tampinhas: Resistência baixa
- 117 kg de tampinhas: Resistência mais próxima da ideal com variação de -5 MPa
Tabela com resultados obtidos no decorrer do processo de curo:
4. CONCLUSÃO/CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com o decorrer da pesquisa foi observado que o polipropileno é um material com alto potencial para ser usado na construção civil. Com amostras contendo até 20% de polipropileno obtiveram resistência à compressão semelhante ao concreto convencional, atingindo valores de até 30 MPa. Havendo casos em que mediante os testes de flexão obtivemos um resultado superior ao concreto convencional.
Percebemos que os resultados obtidos, apontaram que o material pode ser utilizado, não contribuindo apenas para a engenharia civil, mas atingindo também ao meio ambiente.
Uma observação importante de se relatar é que quanto menor o índice de polipropileno maior foi a resistência. Contendo também uma estética diferente a qual pode ser utilizada de forma prática, podendo finalizar uma obra apenas com o concreto que contém o polipropileno, já proporcionando na área da engenharia um custo a menos no acabamento da obra.
Vale ressaltar que a continuidade deste projeto pode abrir novas possibilidades para a implementação de materiais sustentáveis, contribuindo para um futuro mais consciente e responsável na engenharia civil.
REFERÊNCIAS
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_____. NBR 5738 – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova
_____. NBR 5739 – Ensaio de Compressão de corpos-de-prova cilíndricos.