Desenvolvimento de tijolo sustentável de compósito de resíduo polimérico: um foco na economia circular

Abstract

Os polímeros modernos são materiais multifacetados e indispensáveis ao desenvolvimento humano, devido à sua versatilidade, resistência e baixo custo. Contudo, o descarte inadequado de resíduos plásticos pós-consumo, em virtude da limitada reciclagem e gestão deficiente, gera poluição ambiental global, impactando a saúde humana. Diante da crescente demanda material e da finitude de recursos naturais não renováveis, faz-se imperativo o desenvolvimento de materiais sustentáveis, especialmente na construção civil. A aplicação de resíduos plásticos como material de construção emerge como uma solução para reinserção produtiva, alinhada à economia circular e ao desenvolvimento socioeconômico sustentável. Este estudo desenvolveu um tijolo sustentável a partir de um compósito inovador, cuja matriz aglutinante é formada por uma mistura heterogênea de resíduos poliméricos pós-consumo (PE, PP, entre outros) e areia de rio como carga. Uma característica central do processo é a tolerância a contaminantes minoritários e a ausência de uma dosagem específica dos tipos de polímero, visando ao aproveitamento de um fluxo de resíduo mais realista para a indústria. Os materiais foram processados em misturador intensivo, seguidos por fusão, moldagem e desmoldagem. Corpos de prova foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas tais como resistência à compressão, absorção de água e dureza. Análises complementares incluíram espectroscopia no infravermelho, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os tijolos confeccionados a partir do compósito polímero-cerâmico exibiram desempenho satisfatório nos parâmetros avaliados, indicando seu potencial como material alternativo e inovador, capaz de promover a sustentabilidade, reduzir o impacto ambiental e fortalecer a economia circular.

Modern polymers are multifaceted materials indispensable to human development due to their versatility, resistance, and low cost. However, the inadequate disposal of post-consumer plastic waste, owing to limited recycling and inefficient management, generates global environmental pollution, impacting human health. Given the growing material demand and the finite nature of non-renewable natural resources, the development of sustainable materials becomes imperative, especially in civil construction. The application of plastic waste as a construction material emerges as a solution for productive reinsertion, aligned with the circular economy and sustainable socioeconomic development. This study reports the development of a sustainable brick from an innovative composite, wherein the binder matrix is formed by a heterogeneous blend of post-consumer polymeric waste (predominantly PE and PP), with river sand serving as a filler. A central feature of this process is its tolerance to minor contaminants and the lack of a requirement for specific polymer sorting or dosing, thereby enabling the utilization of a more industrially realistic waste stream. The fabrication methodology encompassed intensive mixing of the constituent materials, followed by a sequence of melting, molding, and subsequent demolding. Test specimens were characterized for their mechanical properties such as compressive strength, water absorption, and hardness. Complementary analyses included infrared spectroscopy, thermogravimetry, and scanning electron microscopy (SEM). The bricks fabricated from the polymer-ceramic composite displayed satisfactory performance in the evaluated parameters, indicating their potential as an alternative and innovative material capable of promoting sustainability, reducing environmental impact, and strengthening the circular economy.