ESTUDO DA VIABILIDADE NO USO DE IMPRESSÃO 3D NA IMPERMEABILIZAÇÃO DE ELEMENTOS CONSTRUTIVOS
1KAIO HENRIQUE DA SILVA, 2PATRIK AMERICO POLLIZELLO LOPES
1Acadêmico do PIC/UNIPAR 2Docente da UNIPAR
Introdução: A impressão 3D é um processo de manufatura aditiva que vem ganhando espaço em muitas aplicações, podendo ser uma opção, e talvez revolucionária, para a impermeabilização de elementos construtivos. Charles Hull foi um dos pioneiros desta tecnologia e introduziu a impressão tridimensional em 1984, inicialmente como um método de prototipagem rápida. Atualmente, diversas técnicas de impressão 3D estão disponíveis, contudo, o princípio fundamental continua sendo o da manufatura aditiva, no qual o material é incrementado de forma estratificada (QUEIROZ JUNIOR, 2022). Objetivo: Analisar a viabilidade do uso da tecnologia de impressão 3D para criação de uma peça de efeito impermeabilizante, visando sua aplicação em sistemas construtivos, com importância de amenizar os efeitos de infiltrações em edificações. Desenvolvimento: A técnica de impressão 3D por filamentos poliméricos se baseia na formação de camadas resultantes do aquecimento, a aproximadamente a 200°C, e do amolecimento de filamentos (arames) feitos de material termoplástico. Os filamentos utilizados na construção podem ser compostos de poliéster, polipropileno, ABS, elastômeros ou cera. Esses materiais conferem durabilidade e resistência ao protótipo (RAULINO, 2011). De acordo com A NBR 9575/2003 o Sistema de Impermeabilização é: “Conjunto de produtos e serviços destinados a conferir estanqueidade as partes de uma construção”. Já a estanqueidade é definida na mesma Norma, como: “Propriedade de um elemento (ou conjunto de componentes) que visa impedir a penetração ou passagem de fluídos através de si. A sua determinação está associada a uma pressão limite de utilização (a que se relaciona as condições de exposição do elemento)”. Uma busca constante feita por engenheiros tem se concentrado na utilização de tecnologias emergentes, como a impressão 3D, visando melhorar e otimizar processos e reduzir tempo em obras de construção civil. Neste intuito, segundo Thiam et al. (2022) membrana fabricadas em PLA por impressão 3D, decorada com nanoesferas de poliestireno (3DP-M1), foi comparada com membranas convencionais usadas para separação água/óleo, a fim de testar propriedades hidrofóbicas. A membrana apresentou fluxo mais elevado do que membranas convencionais, mantendo eficiência de separação alta. Um valor de ângulo de contato de 151,7° foi observado para a membrana, revelando comportamento hidrofóbico. O PLA puro é, portanto, uma forma de obter superfícies superhidrofóbicas em membranas PLA, pois estruturas em forma de folha de lótus podem ser fabricadas por impressão 3D para aumentar a hidrofobicidade. Além da capacidade hidrofóbica, deve-se avaliar outros parâmetros para que esta seja uma técnica de impermeabilização adequada e aplicável, como resistência mecânica, durabilidade sob ciclos ambientais, aderência e adesão aos materiais de construção, sustentabilidade e custo (WANG et al., 2023). Conclusão: A partir da análise realizada, conclui-se que a tecnologia de impressão 3D, especialmente utilizando filamentos poliméricos como o PLA, apresenta potencial viável para aplicação em sistemas de impermeabilização na construção civil. A capacidade de criar estruturas estratificadas e personalizadas, aliada às propriedades hidrofóbicas observadas em membranas impressas, como o alto ângulo de contato e o desempenho eficiente na separação de água e óleo, evidencia que a impressão 3D pode ser uma alternativa promissora para mitigar problemas de infiltração em edificações. Contudo, outros parâmetros também devem ser avaliados para que o material impresso seja aplicado diretamente na construção civil.
Referências: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 9575: Impermeabilização: Seleção e Projeto. Rio de Janeiro, 2003. QUEIROZ JUNIOR, Cleanto Carlos de. Estudo da influência da substituição parcial da areia natural pelo resíduo proveniente do corte de pedras ornamentais nas propriedades de argamassas para impressão 3D. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Natal/RN, 2022. RAULINO, B. R. (2011). Manufatura Aditiva: Desenvolvimento de uma Máquina de Prototipagem Rápida Baseada na Tecnologia FDM (Modelagem por Fusão e Deposição). Trabalho de Graduação em Engenharia de Controle e Automação – Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, Brasília, DF. FT.TG nº 12. 142 páginas. THIAM, B.G.; EL MAGRI, A.; VANAEI, H.R.; VAUDREUIL, S. 3D printed and conventional membranes: A Review. Polymers. 2022 WANG, L.; YAO, Y.; LI, J.; LIU, K.; WU, F. A state-of-the-art review of organic polymer modifiers for slope eco-engineering. Polymers. 2023.