DESENVOLVIMENTO DE BLOCO CELULAR CERÂMICO USANDO PÓ DE ALUMÍNIO COMO AGENTE GERADOR DE POROS
DEVELOPMENT OF A CELLULAR CERAMIC BLOCK USING ALUMINUM POWDER AS PORE-GENERATING AGENT
Fábio Rosso, Vitor de Souza Nandi, Alexandre Zaccaron, Oscar Rubem Klegues Montedo, Rui Miguel Teixiera Novais, João António Labrincha Batista
Resumo
A busca por materiais isolantes leves vem sendo amplamente realizada por engenheiros e arquitetos, tornando importante o desenvolvimento de novas tecnologias, para que apresente ao mercado um produto que atenda às necessidades estruturais e econômicas que o setor da construção civil necessita. O emprego de aeração para geração de poros é uma alternativa conhecida. Este estudo tem como objetivo desenvolver um bloco cerâmico celular de baixa densidade, baixa condutividade térmica e adequada resistência mecânica. A aeração da massa de cerâmica vermelha foi feita através da adição de pó de alumínio e óxido de cálcio. As propriedades físicas estudadas (massa específica, porosidade total, resistência a altas temperaturas, resistência mecânica à compressão e condutividade térmica) foram comparadas com produtos já utilizados na construção civil. Os testes apresentaram excelentes resultados, mostrando que é possível criar poros em uma massa de cerâmica vermelha sem adição de matéria orgânica e os poros obtidos, com formato regular, aumentam o desempenho técnico do material.
Palavras-chave
Abstract
The search for light materials with thermal insulation has been widely performed by engineers and architects, making it important to develop new technologies, to present to the market a product that meets the structural and economic needs of the civil sector. This study aims the development of a ceramic cell block exhibiting low density, good thermal insulation, possessing the refractory properties of ceramics and high strength. Aeration of the ceramic mass was made by adding aluminum powder and calcium oxide. The studied physical properties were compared with products already used in construction. The density, porosity, high temperature resistance, compressive strength and thermal conductivity were examined. The tests showed excellent results, proving that it is possible to create pores in the red ceramic without adding organic matter and obtained pores with regular format, increases the technical performance of the material.
Keywords
Referências
1 International Energy Agency. Organisation for Economic Co-operation and Development. Energy technology perspectives 2010: scenarios and strategies to 2050. Paris: IEA; 2010. 710 p.
2 Kočí J, Maděra J, Jerman M, Černý R. Computational assessment of thermal performance of contemporary ceramic blocks with complex internal geometry in building envelopes. Energy and Building. 2015;99:61-66. http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.04.017.
3 Lamberts R, Dutra L, Pereira FOR. Eficiência energética na Arquitetura. 2. ed. São Paulo: P.W. Editores; 2014.
4 Kalnæs SE, Jelle BP. Vacuum insulation panel products: a state-of-the-art review and future research pathways. Applied Energy. 2014;116(7465):355-375. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.11.032.
5 European Union. Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (recast). Official Journal of the European Union. 2010 June 18. p. 13-35.
6 Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15575-1:2013: edificações habitacionais: desempenho parte 1: requisitos gerais. Rio de Janeiro: ABNT; 2013. 60 p.
7 Zach J, Novák V. Study of the use of vacuum insulation as integrated thermal insulation in ceramic masonry blocks. Procedia Engineering. 2016;151:206-213. http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.391.
8 Magalhães SMC, Leal VMS, Horta IM. Predicting and characterizing indoor temperatures in residential buildings: Results from a monitoring campaign in Northern Portugal. Energy and Building. 2016;119:293-308. http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.03.064.
9 Dylewski R, Adamczyk J. The environmental impacts of thermal insulation of buildings including the categories of damage: a Polish case study. Journal of Cleaner Production. 2016;137:878-887. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.07.172.
10 Perreault P, Shur Y. Seasonal thermal insulation to mitigate climate change impacts on foundations in permafrost regions. Cold Regions Science and Technology. 2016;132:7-18. http://dx.doi.org/10.1016/j.coldregions.2016.09.008.
11 Minotto FL, Vargas A. Análise da influência de diferentes sistemas de vedação vertical no custo final de uma estrutura em concreto armado. Criciúma: UNESC; 2011. p. 1-12.
12 Incropera FP, Dewitt DP. Fundamentals of heat and mass transfer. 6th ed. New York: Wiley; 2002. 997 p.
13 Aktusu M, Sato NMN. Tecnologia de edificações. 1. ed. São Paulo: Pini; 1988. Propriedades termofísicas de materiais e componentes de construção; p. 519-522.
14 Silva LCF, Mendes JUL, Ladchumananandasivam R. Análise das propriedades mecânicas e térmicas de tijolos solocimento com e sem adição do pó da fibra. In: Anais do Congresso Nacional de Engenharia Mecânica; 2000; Natal. Natal: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; 2000. p. 1-6.
15 Schoon J, De Buysser K, Van Driessche I, De Belie N. Feasibility study on the use of cellular concrete as alternative raw material for Portland clinker production. Construction & Building Materials. 2013;48:725-733. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.07.083.
16 Panesar DK. Cellular concrete properties and the effect of synthetic and protein foaming agents. Construction & Building Materials. 2013;44:575-584. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.03.024.
17 Al-Mudhaf HA, Attiogbe EK. Performance of autoclaved aerated-concrete masonry walls in Kuwait. Materials and Structures. 1996;29(7):448-452. http://dx.doi.org/10.1007/BF02485996.
18 Ropelewski L, Neufeld RD. Thermal inertia properties of autoclaved aerated concrete. Journal of Energy Engineering. 1999;125(2):59-75. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9402(1999)125:2(59).
19 American Society for Testing and Materials. ASTM C518-04: standard test method for steady-state thermal transmission properties by means of the heat flow meter apparatus. West Conshohocken: ASTM International; 2004. p. 15. http://dx.doi.org/10.1520/C0518-04.
20 Walczak P, Szymański P, Rózycka A. Autoclaved aerated concrete based on fly ash in density 350kg/m3 as an environmentally friendly material for energy: efficient constructions. Procedia Engineering. 2015;122:39-46. http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2015.10.005.
21 Pruteanu M, Vasilache M. Thermal conductivity determination for autoclaved aerated concrete elements used in enclosure masonry walls. Buletinul Institutului Politehnic Din Ia i. 2013;LIX–LXIII(6):33-42.
22 Scheffler M, Colombo P. Cellular ceramics: structure, manufacturing, properties and applications. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2005. http://dx.doi.org/10.1002/3527606696.
23 Ortega FS, Paiva AEM, Rodrigues JA, Pandolfelli VC. Propriedades mecânicas de espumas cerâmicas produzidas via “gelcasting”. Cerâmica. 2003;49(309):1-5. http://dx.doi.org/10.1590/S0366-69132003000100002.
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email