Análise de desempenho do poliestireno expandido (EPS) como agregado leve em matriz cimentícia

Abstract

O concreto leve tem se destacado na construção civil devido à sua menor densidade e propriedades isolantes, tornando-se uma alternativa sustentável ao concreto convencional. Entre os diferentes tipos, o concreto celular autoclavado é amplamente utilizado, mas ainda há escassez de materiais alternativos no Brasil. Assim, este estudo investiga a viabilidade do uso de poliestireno expandido (EPS) como agregado leve na produção de matriz cimentícia. A metodologia consistiu na incorporação de pérolas de EPS em misturas cimentícias, avaliando propriedades físicas e mecânicas como densidade, resistência à compressão e índice de consistência. Os resultados apresentados demonstraram que a adição de EPS reduziu consideravelmente a massa específica do concreto, com a amostra CP125, com 125 mL de EPS, apresentando densidade de 1,78 g/cm³, classificando-se como concreto leve conforme a NBR 8953. O índice de consistência da amostra com EPS foi superior à amostra de referência, indicando maior fluidez e trabalhabilidade. No entanto, a resistência à compressão e à tração na flexão diminuiu com o aumento da quantidade de EPS, sendo a amostra CP125 a que apresentou a menor resistência (20 MPa para compressão e 1,02 MPa para tração na flexão). A porosidade e a absorção de água aumentaram proporcionalmente à quantidade de EPS, o que pode comprometer a durabilidade do material em ambientes úmidos. A análise visual confirmou que a superfície do material com EPS é mais irregular e porosa, especialmente nas amostras com maior teor de EPS. Conclui-se que a matriz cimentícia com EPS é viável para aplicações não estruturais, como painéis de vedação ou blocos de enchimento, onde a leveza e a facilidade de aplicação são prioritárias, promovendo a sustentabilidade na construção civil.

Lightweight concrete has gained prominence in civil construction due to its lower density and insulating properties, making it a sustainable alternative to conventional concrete. Among the different types, autoclaved aerated concrete is widely used, but there is still a shortage of alternative materials in Brazil. Therefore, this study investigates the feasibility of using expanded polystyrene (EPS) as a lightweight aggregate in the production of cementitious matrices. The methodology involved incorporating EPS beads into cementitious mixtures, evaluating physical and mechanical properties such as density, compressive strength, and consistency index. The results demonstrated that the addition of EPS significantly reduced the specific mass of the concrete, with the CP125 sample, containing 125 mL of EPS, exhibiting a density of 1.78 g/cm³, classifying it as lightweight concrete according to NBR 8953. The consistency index of the EPS sample was higher than that of the reference sample, indicating greater fluidity and workability. However, compressive and flexural tensile strength decreased with increasing EPS content, with the CP125 sample showing the lowest strength (20 MPa for compression and 1.02 MPa for flexural tension). Porosity and water absorption increased proportionally with the amount of EPS, which may compromise the material's durability in humid environments. Visual analysis confirmed that the surface of the EPS material is more irregular and porous, especially in samples with higher EPS content. It is concluded that the cementitious matrix with EPS is viable for non-structural applications, such as partition panels or infill blocks, where lightness and ease of application are prioritized, promoting sustainability in civil construction.