POLÍMEROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Alexandre Leite

Jean Goulart

Neusa 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 densidade

  • Baixo ponto de amolecimento e fusão.

  • Grande deformabilidade (termoplásticos)

  • Baixa resistência

  • Baixa dureza

  • Isolantes térmicos

  • Resistem 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 - elétricas

São 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 – térmicas

Baixa Condutividade Térmica

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

  • 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).

Características - óticas

  • A 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: 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 instalações

hidráulicas 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.

Poliestireno Expandido (Eps ou isopor:

  • 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)

(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

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