Análise do desempenho térmico de sistema constutivo de concreto com EPS como agregado graúdo

In the last decades there was a concentrate effort of researchers in the search for options to the problem of the continuity of city development and environmental preservation. The recycling and reuse of materials in industry have been considerate as the best option to sustainable development. One of the relevant aspects in this case refers to the rational use of electrical energy. At this point, the role of engineering is to conceive new processes and materials, with the objective of reducing energy consumption and maintaining, at the same time the benefits of the technology. In this context, the objective of the present research is to analyze quantitatively the thermal behavior of walls constructed with concrete blocks which composition aggregates the expanded polystyrene (EPS) reused in the shape of flakes and in the shape of a board, resulting in a “light concrete”. Experiments were conducted, systematically, with a wall (considerate as a standard) constructed with blocks of ordinary concrete; two walls constructed with blocks of light concrete, distinct by the proportion of EPS/sand; a wall of ceramic bricks (“eight holes” type) and a wall with ordinary blocks of cement, in a way to obtain a comparative analysis of the thermal behavior of the systems. Others tests conducted with the blocks were: stress analysis and thermal properties analysis (ρ, cp e k). Based on the results, it was possible to establish quantitative relationship between the concentration (density) of EPS in the constructive elements and the decreasing of the heat transfer rate, that also changes the others thermal properties of the material, as was proved. It was observed that the walls of light concrete presents better thermal behavior compared with the other two constructive systems world wide used. Based in the results of the investigation, there was shown the viability of the use of EPS as aggregate (raw material) in the composition of the concrete, with the objective of the fabrication of blocks to non-structural masonry that works as a thermal insulation in buildings. A direct consequence of this result is the possibility of reduction of the consume of the electrical energy used to climatization of buildings. Other aspect of the investigation that must be pointed was the reuse of the EPS as a raw material to civil construction, with a clear benefit to reducing of environmental problems

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Nas últimas décadas têm sido grandes os esforços dos pesquisadores na busca por mais informações e conhecimentos sobre como se poderá continuar provendo o desenvolvimento das cidades sem que isso ocorra de forma agressiva ao meio ambiente. A reciclagem e o reaproveitamento de materiais que ainda possuem grande potencial de aplicabilidade são vistos como as soluções mais evidentes em direção ao desenvolvimento sustentável. Um dos aspectos mais relevantes desse desenvolvimento refere-se ao uso racional da energia elétrica. E aqui se insere a Engenharia, com o papel de conceber técnicas e materiais inovadores cujo principal objetivo seja o de reduzir o consumo de energia elétrica, sem que obrigatoriamente se tenha que abrir mão das comodidades conseguidas com sua aplicação. Neste contexto, a presente pesquisa teve o objetivo de analisar de forma quantitativa o desempenho térmico de paredes construídas com blocos de concreto cuja composição agrega o poliestireno expandido (EPS) reaproveitado na forma de flocos e em placas, constituindo desse modo um concreto leve. Realizaram-se experimentos, sistematicamente, com uma parede construída com blocos de concreto comum, considerada como referência; duas paredes com blocos de concreto leve, distintas pelas proporções de EPS/areia; uma parede com tijolos cerâmicos de oito furos e uma com blocos de cimento vazados, de forma a proceder-se com a analise comparativa dos desempenhos térmicos dos sistemas construtivos. Foram realizados ainda, ensaios de resistência à compressão e ensaios de determinação das propriedades termofísicas (ρ, cp e k) dos blocos de concreto. Os resultados permitiram relacionar quantitativamente o efeito do EPS como agregado em elementos construtivos na redução da taxa de transferência de calor em função da variação de densidade, que também interfere nas outras propriedades térmicas e mecânicas do material, como comprovado. Constatou-se que as paredes de concreto leve apresentaram melhor desempenho térmico do que os outros dois sistemas construtivos consagrados comercialmente. Pôde-se concluir que é viável empregar-se o EPS reaproveitado como material constituinte da mistura para concreto, com a finalidade de fabricar alvenaria de vedação capaz de comportar-se também como isolante térmico entre o meio externo e o interno das edificações. Uma conseqüência direta disto é a redução do consumo de energia elétrica utilizada pelos sistemas de climatização, sem comprometer a situação de conforto térmico experimentada pelo usuário. Destaca-se ainda que o reaproveitamento do EPS como material de construção contribui com a redução dos problemas ambientais causados por este material. Além disso, os resultados obtidos neste estudo podem servir como referência aos projetistas na hora da escolha do material que irá compor a alvenaria de vedação, e assim poderem adequar os seus projetos às situações mais desejáveis