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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85272| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Blocos de concreto para vedação termicamente eficientes com resíduo de poliestireno extrudado (xps): Desenvolvimento e transferência tecnológica |
| Autor(es): | Almeida Neto, Orismildes Gomes de |
| Orientador: | Viana, Silvia Teles |
| Coorientador: | Costa, Laís Cristina Barbosa |
| Palavras-chave em português: | blocos de concreto para vedação;poliestireno extrudado (XPS);desempenho térmico;condutividade térmica;transferência tecnológica |
| Palavras-chave em inglês: | concrete blocks for masonry infill;extruded polystyrene (XPS);thermal performance;thermal conductivity;technology transfer |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | ALMEIDA NETO, Orismildes Gomes de. Blocos de concreto para vedação termicamente eficientes com resíduo de poliestireno extrudado (xps): desenvolvimento e transferência tecnológica. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Campus de Russas, Universidade Federal do Ceará, Russas, 2026. |
| Resumo: | A crescente geração de resíduos plásticos e a necessidade de soluções construtivas mais eficientes do ponto de vista térmico e ambiental têm impulsionado pesquisas voltadas à incorporação de materiais poliméricos em matrizes cimentícias. Nesse contexto, esta pesquisa teve como objetivo desenvolver e avaliar blocos de concreto para alvenaria de vedação com substituição volumétrica parcial do agregado graúdo por resíduo de poliestireno extrudado (XPS), analisando seu desempenho físico, mecânico e térmico, bem como seu potencial de aplicação social. Inicialmente, foi realizada uma etapa piloto com diferentes teores de substituição volumétrica do agregado graúdo por XPS (25%, 30%, 35% e 40%), além do traço de referência sem incorporação do resíduo. Os concretos produzidos foram avaliados quanto à massa específica aparente, massa específica da amostra seca, resistência à compressão e velocidade de pulso ultrassônico. Com base nos resultados obtidos, o teor de 35% foi selecionado para a etapa em escala real. Na etapa seguinte, foram produzidos blocos de concreto submetidos a ensaios de resistência à compressão e avaliação de desempenho térmico. A análise térmica foi conduzida por meio de ensaios experimentais com monitoramento da variação de temperatura ao longo do tempo e estimativa da condutividade térmica aparente, comparando-se o traço com 35% de XPS ao traço de referência. Adicionalmente, foram determinadas propriedades térmicas complementares, como calor específico, visando melhor compreensão do comportamento térmico do material. Os resultados indicaram redução significativa da massa específica com a incorporação do XPS, evidenciando ganho de leveza do material. Observou-se também diminuição da condutividade térmica em relação ao concreto convencional, demonstrando melhoria no desempenho térmico, mantendo resistência mecânica compatível com aplicações em alvenaria de vedação, conforme os requisitos normativos vigentes. Por fim, foram realizadas ações de transferência tecnológica junto a uma comunidade local, incluindo capacitação e demonstração do processo produtivo. As atividades indicaram compatibilidade técnica do método construtivo com o contexto comunitário e potencial de aplicação social, embora a consolidação de uma produção contínua dependa de organização operacional e estruturação produtiva. De modo geral, o estudo demonstra que a utilização de resíduos de XPS na produção de blocos de concreto para vedação constitui uma alternativa tecnicamente viável, termicamente mais eficiente que o material convencional e com potencial de contribuição ambiental e social. |
| Abstract: | The increasing generation of plastic waste and the need for more thermally and environmentally efficient construction solutions have driven research on the incorporation of polymeric materials into cementitious matrices. In this context, this study aimed to develop and evaluate concrete masonry blocks with partial volumetric replacement of coarse aggregate by extruded polystyrene (XPS) waste, analyzing their physical, mechanical, and thermal performance, as well as their potential for social application. Initially, a pilot phase was conducted with different volumetric replacement levels of coarse aggregate by XPS (25%, 30%, 35%, and 40%), in addition to a reference mixture without waste incorporation. The produced concretes were evaluated in terms of apparent density, oven-dry density, compressive strength, and ultrasonic pulse velocity. Based on the obtained results, the 35% replacement level was selected for the full-scale production phase. In the subsequent stage, concrete blocks were produced and subjected to compressive strength testing and thermal performance evaluation. Thermal analysis was carried out through experimental tests with temperature monitoring over time and estimation of apparent thermal conductivity, comparing the 35% XPS mixture with the reference mixture. Complementary thermal properties, such as specific heat, were also determined to improve the understanding of the material's thermal behavior. The results indicated a significant reduction in density with XPS incorporation, demonstrating increased material lightness. A decrease in thermal conductivity compared to conventional concrete was also observed, indicating improved thermal performance while maintaining compressive strength compatible with non-load-bearing masonry requirements, according to applicable standards. Finally, technology transfer actions were conducted within a local community, including training and demonstration of the production process. These activities indicated technical compatibility of the constructive method with the community context and potential for social application, although continuous production still depends on operational structuring and organizational development. Overall, the study demonstrates that the use of XPS waste in the production of concrete masonry blocks constitutes a technically feasible alternative, thermally more efficient than conventional material, and with potential environmental and social contributions. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85272 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0005-4250-1908 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | 7838864008644789 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | PPGEC - Campus de Russas - Dissertações defendidas na UFC |
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