Inclusão de compósitos cimentícios em blocos estruturais cerâmicos com foco em conforto térmico

Abstract

Materiais aplicados na construção civil são importantes para fornecer segurança e conforto às pessoas. Quanto mais adequadas as propriedades térmicas, menos energia é necessária para aquecer ou resfriar uma área construída. A NBR 15575:2013 - Desempenho de Edificações Habitacionais, padronizou desempenhos térmicos para construções. Os blocos estruturais cerâmicos atendem o padrão mínimo, porém acredita-se que seu desempenho possa ser melhorado utilizando materiais de características isolantes dentro de seus furos verticais. Assim, o objetivo deste trabalho é investigar compósitos de matriz cimentícia com agregados leves para o aprimoramento térmico de blocos estruturais cerâmicos. Para o estudo, quatro corpos de prova foram produzidos preenchendo o vazado dos blocos com compósitos de matriz cimentícia utilizando 80% agregados leves (argila expandida, vermiculita, poliestireno expandido (EPS) e perlita expandida), 20% de cimento, além de uma amostra preenchida com graute estrutural que é comumente utilizado em edificações de alvenaria estrutural. Também foram produzidos corpos de prova com os compósitos, para a análise de massa específica, microscopia, resistência à compressão, absorção de água e desempenho térmico medido por termografia. Nos blocos, analisou-se massa final preenchido, absorção de água e desempenho térmico. No estudo termográfico, os blocos preenchidos foram comparados ao bloco cerâmico vazado padrão. Concluiu-se que o preenchimento dos vazados dos blocos com todos os compósitos leves e com o graute estrutural proporcionou um desempenho térmico melhor que o do bloco padrão, se destacando o EPS como melhor desempenho. O desempenho térmico dos prismas de compósitos confirmou o que foi observado nos corpos de prova de blocos. Assim foram feitos novos corpos de prova maximizando o teor de EPS para 85% e 90%. A análise térmica destas amostras apresentou melhor resultado para EPS 90%. O aumento do teor de EPS diminuiu a resistência à compressão e aumentou a absorção de água, porém, como o foco é o desempenho térmico e o bloco preenchido com o compósito EPS (90%) atende as características normativas, esta pode ser uma solução interessante.

Materials applied in civil construction are important to provide security and comfort to people. The more appropriate the thermal properties are, the less energy it is necessary to provide heat or cold to a constructed area. The NBR 15575:2013 standard, which deals with the Performance of Residential Constructions, has standardized thermal performances for buildings. Structural ceramic blocks meet the minimum standard, but it is believed that their performance can be improved by means of materials with isolating characteristics within their vertical holes. Thus, the aim of this paper is to investigate cementitious matrix composites with lightweight aggregates for thermal improvement of ceramic structural blocks. For the study, four specimens were produced by filling the hollow spaces of the blocks with cementitious matrix composites using 80% of lightweight aggregates (expanded clay, vermiculite, expanded polystyrene – EPS –, and expanded perlite), and 20% of cement. These were compared to a sample filled with structural grout, which is commonly used in structural masonry buildings. Specimens were also produced with the composites for specific mass analysis, microscopy, compression resistance, water absorption and thermal performance measured by thermography. In the blocks, the final, filled weight was analyzed, as well as water absorption and thermal performance. In the thermographic study, the filled blocks were compared to standard ceramic hollow blocks. It was concluded that filling the hollow spaces of the blocks with all the lightweight composites and structural grout provided a better thermal performance than that of standard blocks, highlighting EPS as having the best performance. Thermal performance of the composite prisms confirms what was observed in the block specimens. Thus, new specimens were made maximizing the EPS content to 85% and 90%. Thermal analysis of these samples presented better results for EPS 90%. The increase in the EPS content decreased compression resistance and increased water absorption. However, as the focus is thermal performance and as the block filled with EPS composite (90%) meets the requirements of the standard, this may be an interesting solution.