AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO DO POLIESTIRENO SULFONADO (PSS) COMO ADITIVO EM ARGAMASSAS

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Silva, E.N.B. (IFAL - PALMEIRA DOS ÍNDIOS) ; Albuquerque, M.F.O. (IFAL - PALMEIRA DOS ÍNDIOS) ; Gomes, L.S. (IFAL - PALMEIRA DOS ÍNDIOS) ; Marques, S.K.J. (IFAL - PALMEIRA DOS ÍNDIOS) ; Barros, C.J.P. (IFAL - PALMEIRA DOS ÍNDIOS)

Resumo

O poliestireno sulfonado (PSS) é um subproduto que tem sido foco de estudos em diversas áreas, inclusive na construção civil. Copos descartáveis feitos com base de poliestireno possuem um grande tempo de degradação na natureza. No presente trabalho objetivou-se a produção de um aditivo a base de poliestireno sulfonado para ser empregado em argamassas, afim de melhorar suas propriedades e além disso retirar o resíduo do meio ambiente. Esse aditivo foi obtido através da reação do ácido sulfúrico e do copo descartável cortado e posteriormente da basificação da solução com hidróxido de sódio, para que pudesse ser utilizado na preparação da argamassa. Observou-se a melhora na trabalhabilidade da argamassa e um ganho de resistência à compressão, mostrando assim sua eficiência enquanto aditivo.

Palavras chaves

Argamassa; Poliestireno; Sulfonação

Introdução

Argamassas possuem propriedades de aderência e endurecimento obtidos através da mistura de aglomerante hidráulico (cimento), areia (agregado miúdo) e água, podendo ser empregados aditivos, que poderão melhorar algumas de suas características tanto no estado fresco como no endurecido. (OMENA, 2012). Faz-se necessário considerar as propriedades da argamassa, como: plasticidade, resistência à compressão e a abrasão, a aderência tanto no estado seco quanto no endurecido, entre outras, para que se possa produzir uma argamassa de melhor desempenho. De tal forma o emprego de aditivos faz com que as argamassas adquiram outras propriedades e que ocorra a melhora de outras já existentes. O poliestireno é um dos polímeros de maior participação na produção de materiais descartáveis tais como copos plásticos, bandejas de alimentos, sacolas plásticas, etc. Um caminho alternativo para reaproveitamento do poliestireno descartado consiste em sua transformação química para produção de um novo material. O poliestireno é um polímero que pode ser facilmente sulfonado, devido à sua capacidade de sofrer substituições eletrofílicas nos anéis benzênicos ligados à cadeia polimérica (ROYER et al, 2005). Diante do cenário de poluição que o Brasil apresenta, principalmente pelo descarte inadequado de materiais poliméricos, o presente trabalho tem como objetivo a produção de um aditivo para argamassas a fim de melhorar a resistência à compressão, a partir de copos descartáveis visando sua retirada do meio ambiente.

Material e métodos

Utilizou-se cerca de 9 copos descartáveis cortados em pequenos pedaços, descartando o fundo e as bordas. Em um béquer já com os copos plásticos, foi adicionado 20 ml de diclorometano (SOUSA et al, 2014) e com o auxílio de um bastão de vidro agitou-se por 5 minutos. Adicionou-se 150 ml de ácido sulfúrico à solução e o sistema foi deixado em agitação por 72h (OMENA, 2012). Em seguida, foi realizada a precipitação do poliestireno sulfonado, pela adição de água destilada gelada. Após lavar abundantemente com água destilada, o precipitado foi retirado com o auxílio de uma espátula e colocado em um vidro de relógio para secagem. A massa obtida foi colocada em um béquer e dissolvida com uma solução de NaOH 1,0 mol/L (aproximadamente 73 ml), seguida pela adição de uma solução de NaOH 50% m/m (aproximadamente 37 ml), para a obtenção de um meio básico, pH ≈ 10. Produziu-se a argamassa, variando a porcentagem de aditivo, com um traço de 1:3 e com fator a/c 0,48, ou seja, para 1kg de cimento, usa-se 3kg de areia e 480ml de água. Utilizou- se a quantidade determinada pela norma (NBR 7215) para moldar 4 corpos de prova de argamassa para cada porcentagem: cimento Portland CPII Z 32: 624g; areia: 1872g e água: 300ml.

Resultado e discussão

Visualmente as argamassas produzidas com o uso do aditivo de PSS mostrou-se um sistema mais homogêneo e com uma boa trabalhabilidade, dado que o PSS produz um efeito de plastificação, pois provavelmente ele age como um tensoativo, ou seja, proporciona uma dispersão melhor das partículas. Notou- se também a diminuição na quantidade de água no preparo da argamassa, pois buscou-se manter o fator a/c = 0,48 (água/cimento) quando se adiciona o aditivo. A partir de estudo da literatura, determinou-se a faixa que foi trabalhada (1% a 2,5%), como pode ser observado nos gráficos 1 e 2 a ocorrência de um melhora também na resistência à compressão, sendo que para ensaio de resistência em 7 dias, o maior resultado foi em 2,00% - 15,40 MPa, que corresponde 15,62% de aumento em relação a argamassa de referência, já no ensaio de resistência à compressão em 14 dias, o maior desempenho foi em 1,00% - 19,69 MPa, cerca de 6,03% de aumento em relação a argamassa referência. As resistências obtidas nos ensaios estão todas dentro da norma, pois apresentam resistência superior a 1,5 MPa.

Resultados dos ensaios de resistência à compressão em argamassas após 7 dias.


Resultados dos ensaios de resistência à compressão em argamassas após 14 dias.

Conclusões

O PSS gerado a partir da sulfonação de copos descartáveis foi adicionado em argamassas na qual mostrou eficiência. Portanto além de retirar os copos plásticos do meio ambiente, diminuir a quantidade de água que é utilizada para o preparo da argamassa, pois mantém o fator a/c, também aumenta a resistência à compressão da argamassa e melhora sua trabalhabilidade.

Agradecimentos

Ao IFAL, pela disponibilização de laboratórios e materiais.

Referências

OMENA, T. H. Argamassa modificada com poliestireno sulfonado a partir de copos plásticos. Tese de Mestrado. Universidade Federal de Uberlândia - MG, 2012.

ROYER, B.; ASSUNÇÃO, R. M. N.; RODRIGUES, G.; MOTTA, L. A. C. Efeito da aplicação do poliestireno sulfonado (PSSNa) como aditivo em argamassas e concretos de cimento Portland CPV32. Polímeros: Ciência e Tecnologia, nº 15(1), 63-67, 2005.

SOUSA, B.P.; NUNES, G.A. Sulfonação do Poliestireno. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade do Vale do Paraíba – SP, 2014.