Inovadoras Tecnologias na Construção Civil com EPS

PAREDE DE EPS RESUMO Sob a perspetiva de apresentar inovadoras tecnologias empregadas na Construção Civil esse artigo traz a solução da construção em isopor Poliestireno Expandido EPS O EPS é um plástico celular rígido que é obtido através da pol imerização do estireno em presença de água Nesse tipo de sistema construtivo painéis de EPS são usados como blocos de construção para montar as paredes substituindo os tradicionais tijolos ou blocos de concreto A construção através de painel monolítico permite a projeção de casas de alto e baixo padrão As principais vantagens suas propriedades isolantes térmicas e acústicas e sua flexibilidade podendo ser moldados de acordo com as necessidades específicas de cada projeto atendendo uma infinita gama de especificações projetuais Também apresenta benefícios significativos em termos de sustentabilidade e redução de custos PALAVRASCHAVE Construção Civil Construção em isopor Poliestireno Expandido EPS Painéis de EPS Sustentabilidade ABSTRACT From the perspective of showcasing innovative technologies employed in Civil Construction this article presents the solution of construction using expanded polystyrene EPS EPS is nothing more than a rigid cellular plastic resulting from the polymerization of styrene in water In this type of construction system EPS panels are used as building blocks to assemble walls replacing traditional bricks or concrete blocks The construction using monolithic panels allows for the design of both high end and lowend houses Its main advantages lie in its thermal and acoustic insulation properties as well as its flexibility allowing it to be molded according to the specific needs of each project catering to an infinite range of design specifications It also offers significant benefits in terms of sustainability and cost reduction KEYWORDS Civil Construction Construction with expanded polystyrene EPS Expanded Polystyrene EPS EPS panels Sustainability 1 INTRODUÇÃO No Brasil o modelo de construção civil mais usual é o de estruturas em concreto armado com vedação em alvenaria de tijolos cerâmicos Esse modelo é amplamente difundido no país sendo relativamente fácil encontrar materiais e mão de obra para execução além de oferecer seguranç a aos construtores e clientes na escolha do modelo devido seu histórico conhecido Entretanto esse sistema construtivo é marcado pela necessidade de ser confeccionado de forma manual o que pode resultar em um prolongamento da obra resultante da baixa pro dutividade além do excessivo consumo de recursos naturais e desperdício de materiais Nesse sentido é constantemente explorado no mercado tecnologias de construção inovadoras sustentáveis e mais rentáveis Neste artigo será apresentado a construção em isopor nome como é popularmente conhecido o Poliestireno Expandido EPS Essa solução construtiva tem chamado a atenção de diversos profissionais e pesquisadores que a consideram uma alternativa promissora tornandose cada vez mais relevante no setor d a construção civil O Poliestireno Expandido EPS surgiu na Alemanha em 1949 sendo descoberta pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz ABRAEX 2023 Inicialmente o EPS foi utilizado principalmente na indústria de embalagens como se encontra até os dias atuais mas rapidamente se expandiu para outras aplicações chegando até o setor da construção civil por ser um material leve que pode ser usado como isolante térmico e acústico As primeiras aplicações de construção com painéis monolíticos de EPS surgiram na Europa por volta da década de 1980 pela iniciativa da empresa italiana Monolite que desenvolveu um projeto de industrialização da construção voltado para regiões sujeitas a terremotos devido as eficácias antissísmicas que o sistema demon strava No Brasil o sistema monolite chegou em 1990 tendo sido testado e aprovado pelo IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo No Brasil podese destacar o condomínio Alphaville em campinas SP que foi projetado utilizando a tecnolog ia construtiva em painéis monolíticos de EPS sendo a primeira da América latina a conquistar o nível Silver do selo internacional Leed for Homes Leadership In Energy And Environmental Design tornandose um modelo de referência para construções sustentá veis 2 OBJETIVOS Esse artigo tem como objetivo apresentar o método de construção civil em isopor Poliestireno Expandido EPS Buscamos demonstrar as características do sistema construtivo examinando suas particularidades e analisando suas vantage ns e desvantagens Além disso realizamos uma análise do histórico desse método construtivo e levantamos as diferentes formas de beneficiamento existentes 3 METODOLOGIA 31 CARACTERÍSTICAS DO EPS O EPS de acordo com a norma DIN ISO 104378 é um plástico celular rígido obtido por meio da polimerização da água e do poliestireno Tratase de um material plástico na forma de espuma caracterizado pela presença de microcélulas fechadas É composto principalmente por espaços vazios preenchidos por ar Fisicamente estável e ecológico este material é branco inodoro reciclável e não contribui para a poluição Possui excelentes propriedades isolantes com qualidade de isolamento térmico que varia de 70º a 80º Celsius Sua produção não utiliza gás CFC C lorofluorcarboneto o que é uma vantagem em termos de sustentabilidade O agente expansor usado no processo de fabricação é o Pentano C5H12 um hidrocarboneto que não prejudica o meio ambiente O EPS possui duas versões distintas Classe P que não possui retardante à chama e Classe F que possui retardante à chama Além disso o EPS é classificado em três grupos de massa específica aparente Grupo I com valores entre 13 a 16 kgm³ Grupo II c om valores entre 16 a 20 kgm³ e Grupo III com valores entre 20 a 25 kgm³ Tabela 1 Características do EPS Fonte NBR 11752 ABNT2007 p4 O EPS não é higroscópico ou seja não absorve grandes quantidades de água mesmo quando imerso Isso garante que suas propriedades térmicas e mecânicas sejam mantidas mesmo sob a ação da umidade Todas as suas propriedades permanecem inalteradas ao longo de sua vida útil que é pelo menos tão longa quanto a vida útil da construção da qual faz parte Além disso o EPS não é um substrato ou alimento para o desenvolvimento de animais ou microrganismos As estruturas de células fechadas cheias de ar proporcion am um alto poder de absorção de impactos quedas vibrações permitindo reduzir ao mínimo os danos a produtos embalados durante o transporte ou armazenamento 32 PAINEL MONOLÍTICO A construção com painéis monolíticos em EPS difere do sistema convencio nal pois não requer a utilização de pilares e vigas Esses elementos estruturais são necessários apenas quando a edificação possui mais de quatro pavimentos sendo utilizados para além desse limite sem restrições quanto ao número de pavimentos a serem co nstruídos Nesse caso os painéis de EPS têm a função de vedação Esse método construtivo é estrutural e utiliza aproximadamente 10 do aço utilizado em um sistema tradicional COSTA 2019 Uma característica importante desse sistema é que os painéis pos suem uma malha de aço que cobre toda a sua superfície e eles são conectados à fundação por meio de arranques resultando em uma estrutura unificada FÜHR 2017 Essas malhas fixadas são feitas com aço de alta resistência AR que é superior ao aço CA60 e possuem bitolas variando de 2 mm a 10 mm O espaçamento entre as malhas pode variar de 5 cm x 5 cm a 30 cm x 30 cm dependendo das necessidades do projeto Para a integração dessa estrutura como um todo são utilizadas malhas em aço galvanizado com for matos de L U ou liso BERTOLDI 2007 32 REFERÊNCIAS NORMATIVAS No Brasil ainda não existe uma norma específica para construções com paredes de EPS No entanto é possível seguir algumas diretrizes e normas relacionadas para adequar o EPS ao us o na construção Algumas delas são ABNT NBR 155752013 Norma de Desempenho de Edificações Habitacionais NBR 11752 Materiais celulares de poliestireno para isolamento térmico na construção civil e câmaras frigoríficas NBR 7973 Determinação de absorção dágua Método de ensaio NBR 8081 Permeabilidade ao vapor dágua Método de ensaio NBR 8082 Resistência à compressão Método de ensaio NBR 10411 Inspeção e amostragem de isolantes térmicos Procedimento NBR 11948 Ensaio de flamabilidade Método de ensaio NBR 11949 Determinação da massa específica aparente Método de ensaio NBR 12094 Dete rminação da condutividade térmica Método de ensaio ASTM C203 Test method for breaking load and flexural properties of blocktype thermal insulation 33 PROCESSO CONSTRUTIVO 331 FUNDAÇÃO O tipo de fundação mais adequado para esse método é o r adier que é uma fundação superficial que distribui uniformemente toda a carga no terreno funcionando como uma laje de concreto O uso do radier apresenta várias vantagens como rapidez na execução redução de mão de obra diminuição da quantidade de form as e minimização dos recalques diferenciais MEDEIROS 2017 De acordo com o Manual de Execução Isorecort Monopainel 2021 a resistência característica do concreto é determinada levando em consideração a durabilidade e a resistência estrutural exigid as pelo projeto 332 FIXAÇÃO DE BARRAS E ESTABILIZAÇÃO INFERIOR A fixação dos painéis é realizada por meio de arranques que são executados em diferentes formas dependendo do projeto em questão Na primeira situação que é mais recomendada para gar antir uma execução correta em termos estruturais os arranques são fixados antes da concretagem utilizando barras de aço de 5 mm de diâmetro Essas barras são posicionadas a uma altura de 30 cm acima do piso alinhadas conforme o gabarito da obra O ponto inicial da parede está a uma distância de 25 cm e os demais arranques são posicionados a cada 50 cm Na segunda situação que é realizada de forma empírica as barras de aço são inseridas no radier já concretado a uma profundidade de 10 cm com furos feitos a cada 50 cm tanto na face interna quanto na externa do painel Para marcar esses pontos de furaçã o é utilizado um gabarito de obra e em seguida são feitos os furos com o auxílio de uma furadeira Posteriormente as barras são fixadas utilizando um adesivo epóxi MONOPAINEL ISORECORT 2021 333 AMARRAÇÃO DE PAINÉIS E ESTABILIZAÇÃO Após a co nclusão da fundação é possível fixar os painéis dentro de um período de 1 a 3 dias utilizando as barras de ancoragem que já estão dispostas de forma linear Para realizar a amarração dos painéis é feita a conexão entre os arranques e a malha do painel Esse processo é realizado utilizando arame galvanizado ou um grampeador pneumático garantindo uma fixação segura e resistente É importante utilizar grampos compatíveis com o tipo de aço que prende as malhas aos painéis MEDEIROS 2017 Figura 1 Fixação dos painéis nas barras de ancoragem Fonte Isorecort 2020 Alguns fornecedores já disponibilizam as placas com aberturas de vãos prédeterminadas caso isso não seja fornecido as aberturas podem ser realizadas no canteiro de obras utilizando ferramentas simples como lixadeira e serra mármore de acordo com as medidas especificadas 334 ALINHAMENTO O alinhamento dos painéis é realizado utilizando réguas de madeira aparelhadas ou de alumínio além de barras de metalon eou treliças Este s elementos são empregados para garantir a precisão e o correto posicionamento dos painéis durante o processo de montagem da estrutura Seguindo os cuidados adequados a primeira régua é posicionada a uma altura de 60 cm em relação ao piso e a segunda rég ua é colocada a 200 cm da primeira conforme orientações de Genol 2021 Para garantir a estabilidade e segurança são fixadas âncoras diagonais e perpendiculares às réguas prendendoas ao piso O espaçamento recomendado entre as âncoras é de 4 a 5 metros Genol 2021 visando garantir a segurança e estabilidade da estrutura Figura 2 Alinhamento e prumo dos painéis Fonte Isorecort 2020 Após o alinhamento dos painéis as telas de reforço são posicionadas em locais específicos dando continuidade à estrutura conforme mencionado por Bertoldi 2007 Esses reforços são utilizados em situações em que a armadura requer uma carga maior de esfo rços visando evitar o surgimento de trincas e fissuras no futuro de acordo com Duarte e Carneiro 2015 335 PASSAGENS DE INSTALAÇÕES Inicialmente o traçado das instalações é demarcado no EPS de acordo com o projeto podendo ser feita com tinta sp ray ou pincel Em seguida as cavidades são abertas no painel utilizando um soprador térmico o qual molda o EPS ao receber o ar quente projetado Como uma alternativa um maçarico a gás pode ser utilizado com um tubo metálico na ponta para evitar o cont ato direto da chama com o EPS ALVES 2015 Imagem 1 Passagem de conduítes para execução de elétrica Fonte SIMPESC 2020 De acordo com a empresa Monopainel em situações em que são necessários tubos rígidos para as instalações é permitido realizar cortes na tela de reforço para a passagem desses tubos No final a abertura deve ser fechada com uma sobre tela de reforço ga rantindo as mesmas propriedades estruturais da tela anteriormente utilizada 336 REVESTIMENTO Seguindo as orientações de Costa 2019 é necessário realizar a cobertura em duas camadas para o revestimento do painel A primeira camada é destinada ao p reenchimento do EPS com microconcreto enquanto a segunda camada é responsável pela finalização do acabamento Durante esse processo é importante espalhar mestras para delimitar a espessura final do revestimento As mestras faixas de argamassa são dis postas para garantir que o acabamento da camada de microconcreto até o nivelamento com a malha seja executado corretamente Elas devem estar bem alinhadas e aprumadas A espessura mínima das duas faces do painel deve ser de 35 cm o que garante uniformida de e evita variações nas faces invertidas O microconcreto é projetado no espaço definido pelas mestras utilizando um projetor pneumático para maior produtividade e qualidade do revestimento conforme mencionado por Rosa 2021 Conforme as informações de Costa 2020 a argamassa utilizada é composta por uma proporção de 13 cimento e areia com adição de 200 ml de aditivo plastificante e 200 g de microfibra de polipropileno A definição do tipo de cimento a ser utilizado será determinada pela classe de agressividade ambiental da obra Cada camada de projeção deve ter no mínimo 05 cm e no máximo 20 cm Após a aplicação a superfície é regularizada com o uso de uma régua de alumínio no sentido de baixo para cima Após a conclusão do revestimento e n ivelamento das paredes é possível iniciar a instalação dos batentes e caixilhos Nesse momento as escoras utilizadas durante a construção podem ser retiradas uma vez que a estrutura já apresenta características autoportantes de acordo com as informaçõe s de Lueble 2004 Imagem 2 Painel com primeira camada de argamassa estrutural aplicada Fonte Isorecort 2020 337 LAJES As lajes nervuradas são elementos estruturais que podem ser fabricados industrialmente ou préfabricados Há dois tipos As lajes nervuradas préfabricadas unidirecionais são construídas tradicionalmente com o uso de blocos de concreto e adotase o uso d o EPS poliestireno expandido como material de preenchimento sendo possível reduzir consideravelmente o peso da estrutura Além disso não há risco de perda de material uma vez que o EPS não se quebra facilmente durante a instalação e as juntas entre as peças são bem ajustadas evitando vazamentos de concreto líquido Figura 3 Laje treliçada unidirecional com EPS Fonte Sahecc lajes 2008 As lajes nervuradas bidirecionais são uma abordagem recente que utiliza um tipo específico de bloco de EPS projetado para preencher os vãos entre as nervuras Esses blocos têm formato quadrado e possuem abas em uma direção para formar as nervuras enquanto na outra direção possuem encaixes para apoiarse nas vigotas Essa configuração permite a criação de grandes vãos entre as nervuras da laje BERLOFA 2009 Figura 4 Laje treliçada bidirecional com EPS Fonte Sahecc lajes 2008 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS 41 EXEMPLOS DE PROJETOS A figura 5 representa uma residência localizada na praia de Maresias município de São Sebastião SP esta residência possui 1830 m² de área construída A vila Maresias é destacada por ser a primeira residência no Brasil a receber o selo referencial GBC Br asil Casa do Green Building Council Brasil de acordo com Barreto 2017 esse selo é destinado a domicílios sustentáveis que possuem alto desempenho econômico social e ambiental Figura 5 Casa Vila Maresias Fonte Monalisa Nogueira Barreto 2017 A figura 6 apresenta uma residência construída no condomínio Alphaville em Campinas SP possuindo uma área construída no valor de 450 m² e de acordo com Barreto 2017 a residência possui selo internacional Leed for Homes Leadership In Energy And Environmental Design tornandose referência para construções sustentáveis Figura 6 Casa Alphaville Dom Pedro Fonte Monalisa Nogueira Barreto 2017 42 VANTAGENS E DESVANTAGENS A leveza do EPS permite uma fácil manipulação e transporte tornando o processo de construção mais rápido e essa agilidade na construção contribui para a redução do tempo de obra e consequentemente dos custos Além disso o isopor é um isolante térmico eficiente contribuindo para a redução de custos com equipamentos de climatização e proporcionando um maior conforto térmico dentro da residência O isopor possui uma alta resistência ao tempo impactos e umidade o que garant e uma longa vida útil da construção e também é um material sustentável pois pode ser reciclado e reutilizado contribuindo para a preservação do meio ambiente de acordo com Barretos 2017 as obras construídas com o isopor possuem menos descarte de mater iais gerando menos resíduos de construção do que quando comparadas com relação as estruturas convencionais de alvenaria ou blocos cerâmicos que apresentam grande quantidade de entulho devido a esses materiais Um dos principais pontos negativos é a fragi lidade do isopor que pode ser facilmente danificado durante o processo executivo caso não seja utilizado de forma adequada ou por impactos depois da sua construção e ele apresenta também menor resistência ao fogo em comparação com outros materiais de co nstrução como por exemplo em comparação com uma casa de tijolo ou alvenaria tornando essas casas vulneráveis a incêndios Além disso ainda é bem pouca a quantidade de documentos de apoio sobre essas construções como por exemplo norma técnica o que tor na a execução mais difícil além da dificuldade de encontrar um profissional especializado na construção com isopor pois qualquer erro pode comprometer a estrutura da casa Outra desvantagem a ser considerado é a resistência estrutural as casas de isopo r por serem mais leves que as construções convencionais podem apresentar uma menor capacidade de suportar grandes cargas e impactos 5 CONCLUSÃO Neste artigo buscamos apresentar a solução da construção em isopor Poliestireno Expandido EPS como uma inovadora tecnologia da construção civil O EPS é um plástico celular rígido que possui um enorme potencial para substituir os materiais tradicionais como tijolos e blocos de concreto na montagem das paredes Levantamos as principais vantagens desse sistema construtivo tais como suas propriedades isolantes térmicas e acústicas flexibilidade sustentabilidade e redução de custos No entanto também discutimos algumas desvantagens como a fragilidade do isopor menor resistência ao fogo e dificuldade de encontrar profissionais especializados nessa construção fatores limitadores para esse tipo de modelo construtivo No artigo foi discutido as características do EPS todo o processo construtivo utilizando painéis monolíticos de EPS a fundação fixaçã o dos painéis passagens de instalações revestimento lajes e apresentamos exemplos de projetos para demonstrar suas reais aplicações na construção civil Dessa forma concluímos que a construção em EPS oferece uma alternativa promissora e sustentável na indústria da construção civil mas é importante considerar suas características e limitações antes da implementação 6 REFERÊNCIAS AMBIENTE BRASIL Isopor Poliestireno Expandido EPS 2006 Disponível em httpambientesambientebrasilcombr Acesso em 02 de julho 2023 Associação Brasileira Do Poliestireno Expandido ABRAPEX Manual de utilização EPS na construção civil São Paulo Pini 2006 BARRETO Monalisa Nogueira CASA EPS EDIFÍCIO RESIDE NCIAL EM PAINÉIS MONOLÍTICOS DE POLIESTIRENO EXPANDIDO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 2017 Natal RN COSTA Lucas Felipe Terencio Casa de eps análise do uso dos painéis monolíticos de poliestireno expandido em construções residenciai s 2019 34 f Trabalho de Conclusão de Curso Bacharelado em Engenharia Civil Curso de Engenharia Civil Centro Universitário CESMAC MaceióAL 2019 GENOL Kevin Amorim Construção com painéis monolíticos de EPS autoportante para residências TCC de Graduação e Especialização Engenharia Civil Unisul Palhoça Santa Catarina 2021 ISORECORT Monopainel Isorecort Ebook Saiba como construir com painéis monolíticos de EPS 2020 Ribeirão Pires SP LUEBLE Ana R C P Construção de habitações com painéis de EPS e argamassa armada I Conferência Latinoamericana de Construção Sustentável X Encontro Nacional de Te cnologia do Ambiente Construído 2004 São Paulo PIRES Bárbara Lima SANTOS Yuri Rodrigues dos LIMA Lívia Ramos A utilização do poliestireno expandido na construção civil Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento Ano 06 Ed 06 Vol 17 pp 1832 ROSA J C Descrição do processo construtivo de residências ut ilizando painéis autoportantes de EPS 2021 69 f TCC Graduação Curso de Engenharia Civil Departamento de Áreas Acadêmicas III Instituto Federal de Goiás Goiânia 2021 Sahecc lajes Lajes préfabricadas Disponível em Acesso em 02 de julho de 2023 SILVA Cleomar José GUIMARÃES Lucas Roner dos Reis VAZ Yuri Matheus da Costa Abordagem teórica sobre construções com poliestireno expandido EPS Trabalho de Conclusão de Curso Universidade UNA de Catalão GO 2021 SISTEMA NACIONAL DE AVALIAÇÕES TÉCNICAS SINAT Diretriz sinat nº 11 Paredes moldadas no local constituídas por componentes de Poliestireno expandido EPS aço e argamassa microconcreto ou concreto 2014 Brasília DF 42P TQS Lajes nervuradas com armação treliçad a e blocos de eps 2001 Disponível em Acesso em 02 de julho de 2023