Desenvolvimento de placas cerâmicas de elevada porosidade para aplicação em fachadas ventiladas

Abstract

O crescimento da construção civil no Brasil tem estimulado a adoção de sistemas inovadores, entre os quais se destacam as fachadas ventiladas, que aliam eficiência energética e sustentabilidade. Nesse cenário, as cerâmicas porosas obtidas com a incorporação de calcário como agente porogênico têm se mostrado promissoras, devido à porosidade gerada, o que favorece o isolamento térmico e acústico. Neste contexto, a pesquisa propõe a análise das propriedades físico-estruturais, mecânicas e de desempenho térmico e acústico de placas cerâmicas porosas desenvolvidas com aplicação em sistemas de fachada ventilada. Foram utilizadas matérias-primas comerciais: pó porcelânico, calcário como agente porogênico em diferentes proporções (40, 45 e 50 %), em combinação com argila plástica (bentonita) e aditivo carboximetilcelulose (CMC). As formulações cerâmicas foram processadas por via úmida, conformadas por prensagem uniaxial e submetidas a diferentes temperaturas de queima (1120, 1140 e 1160 °C). As amostras foram caracterizadas quanto às propriedades físico-estruturais, mecânicas, térmicas e acústicas, incluindo análises de porosidade, resistência à flexão, condutividade térmica e caracterização acústica com tubo de impedância. A partir da análise dos resultados obtidos, foi definida a melhor condição experimental, por apresentar o equilíbrio adequado entre porosidade e resistência mecânica. A formulação contendo 50 % de calcário e queimada a 1140 °C (F50T1140) foi escolhida e obteve densidade aparente de 1,59 ± 0,01 g/cm3, porosidade total de 46,41 ± 0,29 %, resistência mecânica de 20,39 ± 1,52 MPa, condutividade térmica de 0,21 W/(m·K), absorção sonora de 0,23 e perda de transmissão sonora de 20 a 40 dB. Considerando a melhor condição experimental, foram conduzidos ensaios de absorção de água, módulo de elasticidade e ensaios com aparatos térmico e acústico desenvolvidos para simular o desempenho das placas cerâmicas em sistemas de fachadas ventiladas. A F50T1140 apresentou absorção de água de 21,48 ± 0,14 % e módulo de elasticidade de 1,46 ± 0,07 GPa. O ensaio com aparato térmico demonstrou que a F50T1140 melhorou o desempenho térmico, reduzindo em até 18,5 % a temperatura interna da caixa que simula um cômodo dentro da edificação, em comparação à fachada tradicional. Nos resultados com aparato acústico, as fachadas ventiladas apresentaram desempenho na atenuação sonora, sendo que a F50T1140 apresentou melhores resultados, posicionando-se abaixo das curvas da fachada tradicional e da fachada ventilada REFT1140 em todas as fontes de ruído e níveis de volume analisados. Conclui-se que a F50T1140 apresenta o melhor desempenho dentre as formulações analisadas para aplicação em sistemas de fachadas ventiladas, uma vez que se mostrou superior à REFT1140 em todos os parâmetros avaliados, contribuindo para a redução do peso da subestrutura, melhorando o desempenho acústico e atendendo às exigências dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, especialmente no tocante ao desempenho térmico em edificações.