Mortars with wastes for thermal insulation rendering of precast concrete wall

Passos, P. M.; Carasek, H.

doi:10.1590/0366-69132018643722391

P. M. Passos ^* * paulompengc@gmail.com

Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil e Ambiental, PPG-GECON, Goiânia, GO, Brasil

H. Carasek

Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil e Ambiental, PPG-GECON, Goiânia, GO, Brasil

* paulompengc@gmail.com

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Figura 1
Fluxograma do programa experimental.

Figure 1
Experimental flowchart.

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Figura 2
Curvas de distribuição granulométrica da areia natural e do resíduo de EPS.

Figure 2
Particle size distribution curves of sand and EPS.

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Figura 3
Imagens dos materiais utilizados: (a) areia natural; (b) resíduo de EPS triturado; e (c) resíduo de lã de rocha/lã de vidro/vermiculita.

Figure 3
Images of used materials: (a) sand; (b) crushed EPS; and (c) waste of rock wool, glass wool and vermiculite.

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Figura 4
Micrografias de MEV mostrando: a) imagem típica usada para as medidas de diâmetro para determinação do fator de forma das fibras; e b) aspecto de grão de vermiculita e das fibras que constituem o resíduo de lixamento de painéis isolantes.

Figure 4
SEM micrographs showing: a) typical image used for measurement of diameters and determination of aspect ratio of the fibers; and b) shape of vermiculite and fibers in the waste from thermoacoustic insulation panels.

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Figura 5
Difratograma de raios X do resíduo LV.

Figure 5
X-ray diffraction pattern of LV waste.

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Figura 6
Aspecto do acabamento das argamassas.

Figure 6
Finishing appearance of mortars.

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Figura 7
Stress-strain curves in compression in the region of low strain (a) and full test (b).

Figure 7
Finishing appearance of mortars.

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Figura 8
Aspecto da amostra antes e após ensaio de resistência à compressão: (a) E90LV; e (b) REF.

Figure 8
Sample images before and after compressive strength test: (a) E90LV; and (b) REF.

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Figura 9
Resultados do ensaio de absorção de água do revestimento pelo método do cachimbo.

Figure 9
Absorption test results by NIT 224 - CSTC, 2002.

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Figura 10
Gráfico de variação de massa de argamassas expostas a ciclos de durabilidade.

Figure 10
Mass variation graph for mortars exposed to durability cycles.

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Figura 11
Transmitância térmica em função da espessura do revestimento.

Figure 11
Thermal transmittance versus plastering mortar thickness.

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Tabela I
Proporcionamento (traço) das argamassas, em volume.

Table I
Proportions of mortar mix (volume).

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Tabela II
Caracterização do cimento.

Table II
Cement characterization.

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Tabela III
Caracterização da cal hidratada.

Table III
Hydrated lime characterization.

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Tabela IV
Caracterização da areia.

Table IV
Sand characterization.

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Tabela V
Caracterização do resíduo LV por FRX (% massa).

Table V
Characterization of LV waste by XRF (wt%).

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Tabela VI
Caracterização das argamassas - estado fresco.

Table VI
Mortar’s fresh properties.

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Tabela VII
Caracterização das argamassas - estado endurecido (valores médios).

Table VII
Properties of hardened mortars (average values).

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Tabela VIII
Resultados de resistência de aderência.

Table VIII
Bond strength results.

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Tabela IX
Condutividade térmica (W/m.K).

Table IX
Thermal conductivity (W/m.K).

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Tabela X
Parâmetros de caracterização térmica.

Table X
Parameters for thermal characterization.

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Tabela XI
Critérios de desempenho térmico mínimo da ABNT NBR 15575-4:2013.

Table XI
Minimum thermal performance criteria - ABNT NBR 15575-4:2013.

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

Tabela I Proporcionamento (traço) das argamassas, em volume.

Traço	Cimento	Cal	Areia	EPS	LV	Aditivo
REF	1	1,0	6,0	-	-	-
E80	1	0,5	1,0	5,0	-	0,13
E90	1	0,5	0,5	5,5	-	0,20
E90LV	1	0,5	0,5	5,5	0,5	0,20

Tabela II Caracterização do cimento.

Composição química (%)¹				Perda ao fogo²			CaO livre³	Resíd. insol.⁴	Equiv. alcal.⁵	Blaine⁶ (cm²/g)	#200⁷ (%)
Al₂O₃	SiO₂	Fe₂O₃	CaO	MgO	SO₃
4,32	19,17	2,72	60,64	3,98	2,98	3,31	0,60	0,86	0,72	4290	0,04

Tabela III Caracterização da cal hidratada.

Anidrido carbônico¹, CO₂	Óxidos de Ca e Mg não hidratados¹	Óxidos totais na base de não voláteis¹	Finura² peneira 0,6 mm	Finura² peneira 0,075 mm	Plasticidade³ (mm)	Massa unitária⁴ (g/cm³)
4,05%	5,96%	97,04%	0,26%	9,10%	120,75	0,45

Tabela IV Caracterização da areia.

Módulo de finura	Dimensão máxima característica (mm)	Massa específica (g/cm³)	Teor de materiais pulverulentos
2,01	1,18	2,62	1,0%

Tabela V Caracterização do resíduo LV por FRX (% massa).

SiO₂	CaO	Al₂O₃	MgO	Fe₂O₃	SO₃	P.F.	Na₂O^a	K₂O^a	Equiv. alcalino^a
43,15	16,07	10,04	7,23	6,65	-	10,71	3,38	1,70	4,50

Tabela VI Caracterização das argamassas - estado fresco.

	REF	E80	E90	E90LV
Relação água/materiais secos (kg/kg)	0,18	0,39	0,55	0,48
Relação água/aglomerante (kg/kg)	1,12	0,85	0,97	0,87
Relação água/cimento (kg/kg)	1,88	1,07	1,24	1,13
Consistência média (mm)	255	167	153	140
Densidade de massa média (kg/m³)	1868	770	628	729

Tabela VII Caracterização das argamassas - estado endurecido (valores médios).

	REF	E80	E90	E90LV
Resistência à compressão RC (MPa)	4,13	1,10	0,70	1,19
Resistência à tração na flexão RT (MPa)	1,78	0,88	0,71	1,16
Relação RT/RC	0,43	0,80	1,01	0,97
Módulo de elasticidade (GPa)	4,87	1,23	0,46	0,55
Densidade aparente (kg/m³)	1707	654	490	604
Coeficiente de capilaridade (g/dm².min^1/2)	13,08	1,17	2,73	0,73

Tabela VIII Resultados de resistência de aderência.

	REF	E80	E90	E90LV
Média (MPa)	>0,38	>0,19	>0,07	>0,13
Desvio padrão (MPa)	0,21	0,05	0,03	0,06
Tipo de ruptura	17% i-83% a	17% i-83% a	100% a	100% a

Tabela IX Condutividade térmica (W/m.K).

	Concreto	REF	E80	E90	E90LV
Ensaio placa quente protegida	1,19	0,66	0,17	-	0,14
Anexo B ABNT NBR 15220-2	1,75	1,15	0,40	0,20	0,25

Tabela X Parâmetros de caracterização térmica.

	REF	E80	E90LV
Resistência térmica da parede [(m².K)/W]	0,13	0,27	0,31
Resistência térmica total [(m².K)/W]	0,30	0,44	0,48
Transmitância térmica [W/(m².K)]	3,33	2,29	2,10
Capacidade térmica [kJ/(m².K)]	254,2	230,0	223,0

Tabela XI Critérios de desempenho térmico mínimo da ABNT NBR 15575-4:2013.

Transmitância térmica - U (W/m².K)
Zonas 1 e 2	Zonas 3 a 8
U ≤ 2,5	α ≤ 0,6	α > 0,6
U ≤ 2,5	U ≤ 3,7	U ≤ 2,5
Capacidade térmica - CT (kJ/m².K)
Zona 8	Zonas 1 a 7
Sem exigência	CT ≤ 130

[1] * paulompengc@gmail.com

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Mortars with wastes for thermal insulation rendering of precast concrete wall

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