Dissertação de Mestrado Acadêmico

Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica

PROJETOS E FABRICAÇÃO

10/07/2019

ESTUDO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO CONCRETO POLIMÉRICO PRODUZIDO COM RESINA RECICLADA DE PET E COM E-PLASTIC COMO PARTE DO AGREGADO

O setor produtivo da construção civil possui um papel fundamental na economia nacional. Por outro lado, esse ramo sobressai como a principal atividade consumidora de recursos naturais não renováveis. Com o enfoque de preservar estes recursos, a reciclagem de resíduos em um processo produtivo é uma solução viável. Os resíduos poliméricos providos de equipamentos eletroeletrônicos, em inglês conhecido como e-plastics e de garrafas de Poli(Tereftalato de Etileno) (PET) têm aumentado exponencialmente em um intervalo de tempo curto e de maneira não simultânea à reciclagem. Com o intuito de alto desempenho mecânico, durabilidade e cura rápida, o concreto polimérico (PC), que é um compósito constituído por agregados (brita e areia) e aglomerante (resina polimérica), torna-se uma boa opção para o mercado da construção civil sustentável. Desse modo, este estudo tem por objetivo a produção de PC com satisfatórias características mecânicas, com o uso da resina poliéster insaturada reciclada a partir do PET e a substituição parcial do agregado brita (0%, 5%, 10% e 15%) por e-plastics fracionados. Em face disso, foi feita a caracterização dos e-plastics e as propriedades do compósito foram pesquisadas por meio de caracterização mecânica e microestrutura, compreendendo resistência à compressão, à tração e módulo de elasticidade e caracterização microscópica pelo Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Os resultados obtidos no procedimento experimental mostram a predominância dos polímeros acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e poliestireno de alto impacto (HIPS) nos e-plastics e que o uso da resina reciclada produz concreto polimérico de boa qualidade. O aumento da incorporação de e-plastics na dosagem do PC leva a diminuição da resistência à compressão e à tração e aumenta a capacidade de amortecimento do compósito.

STUDY OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF POLYMER CONCRETE PRODUCED WITH RECYCLED PET RESIN AND WITH E-PLASTIC AS PART OF AGGREGATE

The productive sector of the civil construction plays a fundamental role in the national economy. On the other hand, it emerges as the main consumer activity of non-renewable natural resources. Focusing on preserving these resources, the recycling of residues in a productive process is a viable solution. The polymer wastes from electronic equipment (e-plastics) and bottles of polyethylene terephthalate (PET) have exponentially increased in a short period of time and not simultaneously to recycling. With the purpose of achieving high mechanical performance, durability and fast curing, the polymeric concrete (PC), which is a composite constituted by aggregates (gravel and sand) and polymer binder (resin), it is a good option for the sustainable civil construction market. Thus, this study aimed at the production of PC with satisfactory mechanical characteristics, by using unsaturated polyester resin recycled from PET and replacing part of the gravel aggregate (0%, 5%, 10% and 15%) for e-plastics fractions. Therefore, the characterization of e-plastics was carried out and the composite properties were investigated by means of mechanical and microstructure characterization, including compressive strength and tensile, modulus of elasticity, and microscopic characterization by Scanning Electron Microscope (SEM). The results obtained in the experimental procedure show the predominance of polymers acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and high impact polystyrene (HIPS) in e-plastics and that the use of recycled resin produces polymeric concrete of good quality. The increase in the incorporation of e-plastics in the dosage of the PC leads to a compressive and tensile strength and increase the composites capacity of damping.