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Instituto Superior de Transportes e Comunicações
“O Uso de Plásticos na Construção Civil”
Licenciatura em Engenharia Civil e de Transportes
Disciplina: Química Geral Docente: Prof. Dr. Barros Discente(s): Lauro Mota, Kelvin Ossmane, Ana Morais. Turma: C12 1º Ano
Maputo, Outubro - 2015
Índice
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 2 2. PLÁSTICO ..................................................................................................................................... 3 2.1 FABRICAÇÃO DOS PLÁSTICOS ................................................................................................... 4 2.2 PROPRIEDADES DOS PLÁSTICOS .............................................................................................. 5 2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS PLÁSTICOS: ........................................................................................... 6 2.4 APLICAÇÕES DO PLÁSTICO ......................................................................................................... 7 2.5 USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ................................................................................................... 8 3. CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 10 4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 11
1. INTRODUÇÃO O presente trabalho tem como objectivo principal abordar os assuntos relativos ao Uso de Plásticos em Construção Civil. A palavra plástico aplica-se a todos os materiais dúcteis, susceptíveis a serem moldados tais como o ferro, o vidro, etc. Nos nossos dias, esta palavra passou a designar materiais diferentes. Produto da química orgânica, que apresentam uma fácil moldagem graças ao calor. Estes materiais obtêm-se por meio de um processo que se conhece pelo nome de polimerização; consiste na transformação de resinas e gomas naturais ou de outras resinas sintéticas, isto é, artificiais, a partir de certas matérias-primas como a caseína, a celulose, o óleo de rícino ou de soja e os derivados de petróleo e da hulha.
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2. PLÁSTICO A palavra plástico vem do grego plástikos. É empregada em várias áreas do conhecimento humano, apresentando um espectro de significados, mas em geral se refere a algo moldável. São matérias orgânicos poliméricos sintéticos, de constituição macromolecular, dotada de grande maleabilidade. Facilmente transformáveis, mediante o emprego de calor e pressão, e que serve de matéria prima para a fabricação dos mais variados objetos: vasos, sacolas, toalheiros, baldes, cortinas, entre outros. Na linguagem da Química, a palavra plástico pode ser definida como sendo o material cujo constituinte fundamental é um polímero, principalmente orgânico e sintético, sólido em sua condição final. Na sua produção é transformado em fluido, adequado à moldagem por ação de calor e/ou pressão. Os Plásticos, por possuírem uma quantidade considerável de variedades de combinações de propriedades. Alguns plásticos são muito rígidos e frágeis, outros são flexíveis, exibindo tanto deformação elásticas como plásticas quando são tensionados, e algumas vezes exprimem uma considerável deformação antes de fraturarem.
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2.1 FABRICAÇÃO DOS PLÁSTICOS As matérias primas básicas para a produção de plásticos podem ser de origem vegetal, mineral ou até mesmo animal, como nitrogênio, petróleo, calcário, cloreto de sódio, areia, carvão, material vegetal, leite, entre outros. A producao de plastico começa com a destilação numa refinaria. Este processo envolve a fragmentacao do crude em grupo mais pequenos, constituidos por uma mistura de cadeias de hidrocarbonetos (compostos quimicos feitos de carbono e hidrogenio). Uma destas fraccoes, nafta, é um elemento crucial para a produção de plasticos. Os dois principais processos da producao sao: Polimerização e Policondensação. Num reactor de Polimerização, monoméros como o etileno e o propileno sao unidades de modoa formar longas cadeias poliméricas. Cada polimero tem as suas proprias propriedades, estruturas e tamanhos. Esta matéria prima básica passa por uma transformação, tornando-se, com isso, uma matéria prima intermediária. A partir dela (derivados), obtêm-se os monômeros, os quais irão formar, por adição ou condensação, os polímeros (monômeros iguais) ou os copolímeros (monômeros desiguais).
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2.2 PROPRIEDADES DOS PLÁSTICOS Os plásticos possuem propriedades que diferem muito de outros materiais utilizados em construções civis. Quanto a propriedades físicas, o plástico encontra se dividido em: •
Termoendurecíveis- ganham a forma de produtos rígidos por ação do calor e de reações químicas e não são susceptíveis de serem moldados novamente por ação do calor.
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Termoplásticos- amolecem quando aquecidos e endurecem de novo quando arrefecem, o que permite molda-los sucessivas vezes. Mais de 80% dos plásticos utilizados são deste tipo.
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Ponto de fusão – os plásticos comuns fundem entre 100℃ e 3000℃, devendo ultrapassar os 8000℃ para competir com as cerâmicas e metais.
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Módulo de rigidez – os índices atuais são aproximadamente iguais a metade do cobre devendo, pelo menos, empatar para ampliar o seu campo de aplicação.
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Alongamento de rotura – não é ainda satisfatório devendo conseguir-se o máximo de 10%.
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Resistência a dissolução – a maioria dos plásticos ainda se dissolve diante se substâncias químicas precisando ser muito melhorados sobre este aspecto.
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2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS PLÁSTICOS: São correntemente divididos em três tipos principais: Termoplásticos, Termofixos, Elastômeros.
Termoplásticos Amolecem quando aquecidos. Os mais conhecidos são o polietileno, o orlon (acrilonitrila), o náilon, o politubeno, o PVC (cloreto de polivinila), o PVA (acetato de polivinila), o cloreto de vinila, o acetato de vinila, o propileno isostático e os acrílicos.
Termofixos Em que o processo de moldagem resulta da reação química irreversível entre as moléculas do material, tornando-o duro e quebradiço, não podendo ser moldado outra vez. Os mais conhecidos são a baquelite (fenol formaldéido), a ureiaformaldéido, o dracon (poliéster), a resina alquídica. A resina epóxi e as melaminas.
Elastômeros Apresentam grande elasticidade e, por isso, recebem também o nome de borracha sintética. Os mais utilizados são o neoprene (policloropreno), o butyl (isobutileno-isopreno) o teflon e o viton (politetrafluoretileno) o tiokol (polissulfeto) o SBR (estireno-butadieno), o adiprene (poliuretana), os silicones (polisiloxano) e o hypalon (polietileno clorossulfanado). Além disso, o mesmo material pode também dar origem a valores de resistência diferentes, quer seja no seu comportamento sob tração, sob compressão, ou sob flexão. Esta diversidade representa, naturalmente, uma dificuldade no estudo das características mecânicas destes materiais considerados na sua generalidade, ao contrário do que sucede com os materiais tradicionais, para os quais essas características são praticamente constantes. A resistência ao impacto é bastante divergente.
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2.4 APLICAÇÕES DO PLÁSTICO Alguns exemplos de matérias plásticos e suas aplicações: Tipos de matérias Acrilonitrila -butadieno estireno (ABS) termoplásticos Fluorocarbonos (Teflon)
Poliamidas (náilons) Termoplásticos.
Poliéster termoplástico
Epóxi termófilos
Poliésteres termófilos
Acrílicos (polimetacrilatos) termoplásticos Polietileno termoplástico
Características Excepcional resistência e tenacidade, resistente a distorção térmica e inflamável. Quimicamente inerte quase todos os ambientes propriedade elétrica. Boa resistência mecânica, baixo coeficiente de atrito, absorve água e alguns outros líquidos Umas das películas plásticas mais resistentes, resistência a humidade, ácidos, graxas e solventes. Excelentes propriedades de combinações mecânicas e resistência a corrosão, boa propriedade elétrica Excelentes propriedades térmicas elétrica e baixo custo; pode ser formuladas para uso a temperatura ambiente ou a altas temperaturas. Excepcional transmissão da luz e resistência a intempéries. Quimicamente resistente, e isolante elétrico, duro.
Aplicações Revestimento de refrigeradores, brinquedos, dispositivos de segurança em autoestrada. Vedações anticorrosivas, revestimentos anti-adesivos e peças. Revestimentos para fios e cabos, cabos e puxadores. Fitas de gravação magnéticas, vestimentas, cordões de pneus de automóveis, recipiente de bebidas. Moldes elétricos, ralos, adesivos, usados com laminado de fibra de vidro. Capacetes barcos em fibras de vidros, componentes de carroceira de carros, cadeiras e ventiladores. Lentes , recipientes transparentes de aeronaves e cartazes de rua. Garrafas flexíveis, peças de baterias, bandejas de gelo.
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2.5 USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL O PVC é o plástico de maior utilização, notadamente em tubos e conexões para água, esgoto e eletricidade, pecas de arremate como torneiras, chuveiros, perfis para azulejos, espaçadores, etc. Também como coberturas para solucionar problemas de luminosidade em telhados de barracões e outros. O poliestireno, que tem superfícies brilhantes e polidas, resiste pouco ao calor e é quebrado devido à pouca flexibilidade, bastante utilizado em aparelhos de iluminação mais econômicos. Existe o polietileno de alto impacto, mais resistente, utilizado na fabricação de assentos sanitários, bancos, e peças hidráulicas (sifões, válvulas e outras). O poliestireno expandido (isopor) tem seu polímero em forma de esferas que são comprimidas dentro de um molde fechado, por intermédio de um gás que se dilata quando aquecido. Dessa maneira, se fabricam blocos que são cortados originando placas de varias espessuras, ou se fabricam peças já moldadas. O principal uso é como isolante térmico em lajes, forros, câmaras frigoríficas, etc. O polietileno tem baixo custo e é de fácil trabalhabilidade, é flexível e tem fracas propriedades mecânicas e baixa resistência ao calor. Grande utilização sob a forma de folhas em rolos, para proteção de paredes, lajes e materiais contra a chuva, cobertura de equipamentos, formação de pequenos lagos para represamento, etc. O nylon é um dos plásticos mais nobres e de melhores qualidades. Usado como reforço de telhas plásticas, em buchas de fixação e como “ferragens” para armários (dobradiças, trincos, puxadores, etc.).
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A fibra de vidro é a combinação de vidro com resina poliéster ou com epóxi e melaminas. Convenientemente projetado, forma uma estrutura semelhante ao concreto armado onde a resina seria o concreto e as fibras de vidro as armaduras. Pela facilidade de moldagem é bastante utilizado na fabricação de banheiras, pisos de Box, pias, reforço em conexões de PVC, reparos em tubulações de ferro fundido, como telhas e também como camada impermeabilizante em lajes Os acrílicos são plásticos nobres, de qualidades óticas e aparência semelhante ao mais fino vidro. Podem ser leitosos, utilizados para difusão de luz nos aparelhos de iluminação, em domos de iluminação zenital, box de banheiro, etc.
2.6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS PLÁSTICOS Vantagens dos Plásticos As vantagens do uso do plástico na Construção Civil destacam-se: resistência à corrosão, plasticidade, baixa densidade, isolante térmico, pequeno peso específico, possibilidade de coloração como parte integrante do material, facilidade de adaptação à produção em massa, além do relativo baixo custo.
Desvantagens dos Plásticos Em relação suas desvantagens, citam-se: baixa resistência aos esforços de tração, baixa resistência a impactos e a altas temperaturas, deformação sob carga, dilatação elevada e rigidez.
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3. CONCLUSÃO Com o presente trabalho concluiu-se que: •
O elevado desenvolvimento tecnológico, associado à crescente evolução no mundo da química orgânica, tem permitido um notável nível de procura, descoberta e utilização de materiais plásticos, possibilitando um vasto leque de aplicações, tornando-o um produto moderno, acessível e cada vez mais importante. Em geral, há́ uma grande importância social, técnica e económica na utilização de plásticos em construções civis.
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Os materiais convencionais utilizados foram progressivamente sendo substituídos por materiais poliédricos, sendo que alguns destes materiais podem ser reciclados, enquanto que outros podem ser utilizados para produção de novos produtos.
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Há́ diversas pesquisas buscando melhorias nas qualidades físico-mecânicas dos plásticos, procurando torná-lós materiais mais competitivos tanto em preço quanto em qualidade. Muitas das aplicações dos plásticos são feitas a partir de teorias utilizadas para outros materiais. Deve-se, portanto, buscar um desenvolvimento de recursos mais apropriadas no desenho industrial para a utilização dos plásticos de forma mais adequada.
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4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS DORDA, Geraldo. Apostila de Materiais de Construção. CEFET - AL: Maceió, 2004. MALUF, Renato Machich. Materiais de Construção Civil III. PETRUCCI, Eladio G. R. - Materiais de Construção, Editora GLOBO – 1998 (11ª edição). SANTOS, Rui. Os plásticos na construção civil. Fernando Pessoa. Universidade Fernando Pessoa, 2010. Plástico. em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/Plástico>. Acesso em 30 de Outubro. 2015.
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