Desenvolvimento de compósitos para construção civil com incorporação de resíduos de carpete automotivo

Abstract

A necessidade de melhorar a gestão de resíduos de veículos em fim de vida, bem como mitigar seus impactos ambientais são temas de preocupação global. Uma potencial forma de ampliar a reciclabilidade desses veículos reside na interseção da área automotiva com a construção civil como estratégia de economia circular. Assim estes resíduos se tornam fonte importante de matéria prima secundária, propiciando um melhor aproveitamento de suas propriedades físicas e mecânicas no desenvolvimento de inovações sustentáveis. Dessa maneira, a presente tese objetiva desenvolver e avaliar compósitos para a construção civil, a partir da incorporação de resíduo de carpete de veículo em fim de vida, com ênfase na manutenção ou melhoria do desempenho se comparado aos materiais de referência. Foram realizadas duas Revisões Sistemáticas da Literatura com a finalidade de aprofundar o conhecimento sobre (i) carpete automotivo e seus processos de reciclagem e (ii) iniciativas e práticas para o desenvolvimento de compósitos com incorporação de resíduos. A seguir, a partir de um programa experimental, foi possível desenvolver e ensaiar compósitos à base de gesso e à base de argamassa para contrapiso, com a incorporação de resíduos de carpete automotivo. A partir da revisão sistemática da literatura verificou-se que o resíduo de carpete automotivo tem sido pouco explorado, ratificando a lacuna de pesquisa. Como resultados, identificou-se que o compósito de gesso/resíduo de carpete automotivo, embora não tenha atingido a expectativa de melhoria de suas propriedades físicas e mecânicas, abre a perspectiva de novos estudos com foco na otimização das misturas na busca da manutenção dessas propriedades. Com relação aos compósitos de argamassa/resíduo de carpete automotivo, além das propriedades físicas e mecânicas, foi verificada a sua rigidez dinâmica, a qual apresentou melhoria significativa para a incorporação de todos os percentuais de resíduo de carpete automotivo, reforçando o potencial do compósito como material alternativo para isolamento de ruídos de impacto em sistema de pisos. Desta forma, a contribuição acadêmica da presente tese está no aprofundamento do conhecimento acerca do resíduo de carpete automotivo para aplicação em compósitos a base gesso e argamassa na construção civil. No que se refere à contribuição gerencial, podem ser citadas duas potenciais ações mercadológicas. A primeira relacionada à exploração comercial de compósitos desenvolvidos a partir da incorporação de resíduos. A segunda está relacionada ao o desenvolvimento de uma cadeia de prestadores de serviço ambiental para assegurar a capacidade de fornecimento do resíduo para a produção de produtos inovadores e sustentáveis. Ambas contribuem para a desoneração de aterros sanitários, bem como dos impactos ambientais associados a esse resíduo, consolidando a lógica de economia circular.

The need to improve waste management from end-of-life vehicles, as well as mitigating their environmental impacts, are topics of global concern. A potential way to increase the recyclability of these vehicles lies in the intersection of the automotive sector with civil construction as a circular economy strategy. Thus, these residues become an important source of secondary raw material, providing better use of their physical and mechanical properties in the development of sustainable innovations. Therefore, this thesis aims to develop and evaluate composites for civil construction, based on the incorporation of carpet residue from end-of-life vehicles, with an emphasis on maintaining or improving performance compared to reference materials. Two Systematic Literature Reviews were carried out with the purpose of deepening knowledge about (i) automotive carpet and its recycling processes and (ii) initiatives and practices for the development of composites with incorporation of waste. Then, based on an experimental program, it was possible to develop and test gypsum-based and mortar-based composites for subfloors, with the incorporation of automotive carpet waste. From the systematic review of the literature, it was found that automotive carpet waste has been little explored, confirming the research gap. As results, it was identified that the plaster/automotive carpet residue composite, although it did not reach the expectation of improving its physical and mechanical properties, opens the perspective of new studies focusing on optimizing mixtures in the search for maintaining these properties. Regarding mortar/automotive carpet residue composites, in addition to physical and mechanical properties, their dynamic stiffness was verified, which showed a significant improvement for the incorporation of all percentages of automotive carpet residue, reinforcing the potential of the composite as alternative material for impact noise insulation in flooring systems. In this way, the academic contribution of this thesis lies in deepening knowledge about automotive carpet residue for application in plaster and mortar-based composites in civil construction. With regard to managerial contribution, two potential marketing actions can be mentioned. The first related to the commercial exploitation of composites developed from the incorporation of waste. The second is related to the development of a chain of environmental service providers to ensure the capacity to supply waste for the production of innovative and sustainable products. Both contribute to reducing the burden on landfills, as well as the environmental impacts associated with this waste, consolidating the logic of a circular economy.