Uso de agregados reciclados de concreto

Uso de agregados reciclados de concreto

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INTRODUÇÃO Capítulo 1

1..1 INTRODUÇÃO

A indústria da construção civil constitui-se numa grande fonte geradora de resíduos.

Estatísticas indicam que o volume de resíduos de construção e demolição (RCD) representa cerca de 60% do volume total de sólidos gerados nas cidades brasileiras. O Brasil, felizmente, encontra-se em posição de vanguarda quando comparado a outros países da América Latina; a Resolução N0 307 do CONAMA (BRASIL, 2002) e as normas técnicas que entraram em vigor em 2004 tratando da questão dos RCD, são os primeiros indícios de mudanças com relação a esta questão.

Em vários países, tais como, Holanda, Inglaterra, Bélgica, Dinamarca, Japão e Hong

Kong existem regulamentações e decretos que tratam do gerenciamento e deposição dos resíduos de construção, com a aplicação de severas taxas sobre os resíduos que são depositados no meio ambiente. Na Inglaterra, por exemplo, o governo cobra pelos resíduos que são gerados nas obras e impõe elevadas taxas para a exploração de agregados naturais visando incentivar o reaproveitamento de materiais reciclados. Na Holanda, país que pode ser considerado como exemplar na questão de reaproveitamento de RCD, a forma encontrada pelo governo para coibir o desperdício e promover a reciclagem, atingindo níveis superiores a 80%, foi aumentar em cerca de cinco vezes as taxas para deposição dos resíduos no meio ambiente; acrescenta-se a isso, a enorme pressão da própria sociedade contra a utilização de áreas para a deposição de resíduos e exploração de recursos naturais. No Brasil, a Resolução N0 307 do CONAMA (BRASIL, 2002), em vigor desde 2 de janeiro de 2003, é uma das primeiras medidas em âmbito federal com a missão de disciplinar a destinação dos resíduos de construção. As prefeituras, segundo essa resolução, deverão elaborar planos de gerenciamento de resíduos com regras para reciclagem e deposição final, contando com um prazo de 18 meses para a implementação desses planos e, o mesmo tempo, para cessar a deposição dos resíduos de construção em aterros de resíduos domiciliares e em áreas denominadas de “bota-fora”. As construtoras, por sua vez, terão que elaborar projetos de gerenciamento de resíduos da construção civil,

Capítulo 1 – Introdução 2 com prazo de 24 meses para incluí-los nos projetos de obras a serem submetidos à aprovação das prefeituras. Loturco (2004) cita que a partir dessa resolução, o Brasil entrou para um seleto grupo de países que se preocupam com a destinação dos resíduos, sendo que não existem propostas semelhantes em toda a América Latina. As alterações exigidas pela Resolução 307 estão sendo feitas, segundo Pinto (2004), seguindo novas normas técnicas. As normas técnicas NBRs 15112 a 15114, publicadas em 2004, e preparadas pelos comitês CB02 e CB18 da Associação Brasileira de Normas Técnicas fornecem diretrizes para o projeto, implantação e operação de áreas de transbordo, triagem e aterros de resíduos de construção civil e volumosos. As outras normas NBR 15115 (2004) e NBR 15116 (2004) estabelecem procedimentos e requisitos para execução de camadas de pavimentação, aplicação em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural utilizando agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil.

Com relação à geração de RCD, no Brasil, algumas estimativas indicam valores da ordem de 230 a 660 kg/hab.ano (PINTO, 1999) e outras apontam para valores próximos a 68,5 Mt/ano (ANGULO, 2002). Segundo John (2004), o volume de RCD produzido na cidade de São Paulo chega a 500 kg/hab.ano, sendo que a porcentagem efetivamente reciclada é da ordem de 10%. Este índice pode ser considerado ínfimo quando comparado com alguns países europeus, tais como, Alemanha, Bélgica e Holanda, onde o volume reciclado, em relação ao total produzido, supera o índice de 80%. Provavelmente, a ineficácia do poder público, a falta de conscientização da população, o reduzido investimento público/privado em novas instalações de reciclagem, a relativa abundância de recursos naturais e a falta de conhecimento sobre o comportamento do material reciclado podem justificar as baixas taxas de reciclagem comparativamente a outros países.

Entretanto, essa relativa abundância de recursos naturais já pode ser questionada.

Segundo Valverde (2003), a disponibilidade de matérias primas naturais dentro ou em torno dos grandes aglomerados urbanos do país vem declinando em virtude de planejamento inadequado, problemas ambientais, zoneamento restritivo e usos competitivos do solo. A possibilidade de exploração desses recursos está tornando-se relativamente limitada, tornando-se incertas as perspectivas de suprimento futuro. Até o presente momento, o preço relativamente baixo destes insumos deveu-se ao fácil acesso às reservas e as pequenas distâncias de transporte; mas as restrições estão progressivamente maiores, tanto para a obtenção de novas licenças como para garantir a atividade das minerações existentes. A perspectiva mundial também é preocupante; de acordo com Mattos e Wagner (1999), entre 1970 e 1995, o consumo de matérias primas cresceu de 5,7 bilhões de toneladas para 9,5 bilhões de toneladas. A conseqüência desse fato é a diminuição da reserva de muitos

Capítulo 1 – Introdução 3 recursos naturais, especialmente nas grandes cidades aonde já é necessário extrair algumas dessas matérias primas a distâncias cada vez maiores, encarecendo o custo final para o consumidor.

A deterioração ambiental provocada pela deposição incorreta dos resíduos e pela exploração desenfreada dos recursos naturais também merece destaque. Cavalcanti (2004) cita que a deposição dos resíduos de construção, de maneira descontrolada, acarreta uma série de custos ambientais. Além desses custos, segundo a pesquisadora, podem ser incluídos os custos referentes ao gerenciamento da deposição clandestina, e o não aproveitamento desses resíduos que poderiam ser reciclados e utilizados em obras públicas.

Apesar da publicação de novas normas técnicas e da resolução do Resolução N0 307 do CONAMA (BRASIL, 2002), o potencial de reciclagem pode ser considerado ínfimo perante a geração diária de RCD. No Brasil, existem apenas 18 instalações de reciclagem com escala de produção pequena (menor que 100 t/dia de resíduos processados); já na Alemanha, conforme Müller (2006), são cerca de 1600 plantas fixas de reciclagem e 3313 plantas móveis de reciclagem que processaram, em 2005, 59 Mt de RCD. Considerando-se a escala de produção das instalações de reciclagem em funcionamento no país e a taxa média de geração de 445 kg/hab.ano de RCD, chega-se a conclusão que o país precisaria de, no mínimo, 2300 usinas para processar o volume gerado diariamente.

No Brasil, a experiência com reciclagem de RCD tem se restringido principalmente à iniciativa pública de algumas prefeituras, tais como, São Paulo, Santo André, Londrina, Belo Horizonte, São José dos Campos, São Carlos, Ribeirão Preto, etc. No caso de alguns países europeus, como a Holanda, as atividades de pesquisa e desenvolvimento na área de reciclagem transformaram-se em excelente negócio para um grande número de empresas privadas (JOHN, 2000). Por outro lado, também podem ser citadas algumas iniciativas recentes do setor privado brasileiro que merecem destaque na área de reciclagem. A Racional Engenharia adotou um sistema inédito de gestão ambiental no setor da construção civil, que, em menos de dois anos, já teve resultados expressivos. A construtora, dentro desta filosofia, reciclou o entulho gerado pela demolição de um edifício para a fabricação de blocos de concreto destinados a casas populares. A Construtora Setin assessorada pela empresa Obra Limpa, reciclaram cerca de 12000 m3 de concreto proveniente de um piso industrial de uma antiga indústria para a produção de blocos estruturais, lajes e outras peças pré-moldadas.

Capítulo 1 – Introdução 4

Uma das grandes dificuldades encontradas para a utilização de RCD como agregado reciclado refere-se a grande heterogeneidade do material. A variabilidade na composição pode ser considerada um fator limitante na utilização desses agregados em concretos estruturais. Ângulo e John (2004) atestaram a variabilidade dos agregados de RCD obtidos em uma usina de reciclagem; os coeficientes de variação situaram-se entre 5% e 87% para as propriedades físicas analisadas impossibilitando o uso desses agregados em concretos estruturais. A separação das diferentes frações presentes nos RCD também pode ser considerada um fator limitante, uma vez que não há um método adequado e eficiente para essa separação. Essa constatação fica clara quando se observa que mesmo em países considerados exemplares com relação à gestão de resíduos, apenas 1% do mercado das empresas de demolição empregam a demolição seletiva com a finalidade de separar a fração representada pelo concreto das demais fases.

A fração representada pelo concreto dos RCD, desde que corretamente separada, apresenta um dos maiores potenciais de utilização como agregado reciclado. Algumas fontes geradoras potenciais de resíduos de concreto são: as fábricas de pré-moldados e blocos, usinas de concreto pré-misturado e pavimentos rodoviários. A grande potencialidade na utilização dessa fração pode ser atribuída à possibilidade de conhecimento das suas propriedades físicas e mecânicas e o menor grau de contaminação por outros tipos de rejeitos, especialmente quando se tratam de resíduos de concreto (RC) oriundos de usinas de concreto e fábricas de pré-moldados.

No caso de uma fábrica de pré-moldados e blocos, os RC são basicamente provenientes de elementos rejeitados pelo controle de qualidade, final de linhas de produção e sobras de concreto fresco ao término do processo. As usinas de concreto pré-misturado são outra fonte de RC, sendo que grande parte destes são gerados pelo retorno de sobras de concreto dos caminhões betoneira, bombas de lançamento de concreto, lavagem dos caminhões e instalações da central. Estimativas da Associação Brasileira das Empresas de Serviço de Concretagem (2001), para a região metropolitana de São Paulo, apontam para um volume de 3500 a 7000 m3 de concreto residual gerados mensalmente nas centrais dosadoras. No Japão, a reciclagem de RCD representa 57% do volume total produzido, sendo que aproximadamente 73% desse volume são constituídos por RC provenientes da demolição de estruturas e pavimentos de concreto (NOGUCHI e TAMURA, 2001).

Há inúmeras pesquisas acadêmicas que analisaram as propriedades dos agregados reciclados de concreto e dos concretos produzidos com esses agregados, podendo ser citados os trabalhos de Ajdukiewicz e Kliszczewicz (2002), Barra e Vázquez (1998), De Vries (1993), Frondistou-Yannas (1977), Hansen e Narud (1983), Katz (2002), Soroushian e

Capítulo 1 – Introdução 5

TavakoIi (1996), Gonçalves (2000) e Buttler (2003), sendo que os dois últimos mencionados foram desenvolvidos no Departamento de Engenharia de Estruturas – SET/EESC/USP. Com relação às unidades de alvenaria produzidas com materiais reciclados, podem ser citados Pimienta e Delmotte (1998); Souza et al. (2002), Fonseca (2002), Albuquerque (2005), Farias et al. (2005) e Patto e Oliveira (2006), embora nenhum deles tenham empregado exclusivamente reciclados de concreto. Apenas Poon et al. (2002) analisaram a aplicação de reciclados de concreto na produção de unidades de alvenaria maciça. De maneira geral, os resultados obtidos pelos pesquisadores foram satisfatórios, mas entendese que as propriedades avaliadas por esses pesquisadores não foram em número suficiente para comprovar a viabilidade técnica e econômica desses novos elementos produzidos com agregados reciclados, além de não possuírem as características próprias dos elementos fabricados no Brasil. Diante deste fato e, em virtude do surgimento de resoluções disciplinando a deposição e a utilização de resíduos e o grande déficit habitacional brasileiro, torna-se importante o desenvolvimento de pesquisas voltadas para a produção de unidades de alvenaria que empreguem exclusivamente agregados reciclados de concreto.

1..2 OBJETIVOS

Esta tese tem como objetivo principal avaliar a incorporação de agregados reciclados de concreto nas propriedades físicas e mecânicas de unidades e elementos de alvenaria estrutural comparando-os com unidades e elementos produzidos com agregados naturais. Além disso, este trabalho estabelece os seguintes objetivos específicos:

• Desenvolvimento de trabalho teórico-experimental amplo que forneça subsídios para o avanço do conhecimento sobre a utilização dos agregados reciclados de concreto na produção de unidades de alvenaria e monitoramento do desempenho ao longo do tempo destes elementos.

• Estabelecimento de critérios para a dosagem de concretos para blocos estruturais utilizando agregados reciclados de concreto e o entendimento das variáveis envolvidas no processo produtivo, tendo em conta as particularidades quanto à consistência seca do concreto para blocos e o emprego de agregados reciclados que exigem considerações especiais.

• Produção de blocos estruturais de concreto (fbk > 4,5 MPa) com a utilização de reciclados aferindo-se o potencial do material; incluem-se aqui os blocos de maior

Capítulo 1 – Introdução 6 resistência, necessários para a aplicação em edifícios de múltiplos andares, que usualmente exigem maior consumo de cimento, potencializando os problemas relacionados à retração por secagem.

• Proposta de solução de problemas que possam ocorrer na produção desses elementos, baseando-se no conhecimento científico existente. Especial atenção será dada à absorção de água, a taxa de absorção inicial da unidade e a retração por secagem da unidade e da alvenaria.

• Caracterização das propriedades físicas de agregados reciclados de concreto representativos de uma fábrica de elementos pré-moldados e, principalmente, as propriedades das unidades de alvenaria estrutural produzidas com alguns desses agregados, verificando o cumprimento incondicional às normas técnicas pertinentes;

• Avaliação econômica da produção de blocos com agregados reciclados considerando-se diversas variáveis intervenientes, tais como, reciclagem dos resíduos na própria unidade de produção e compra dos resíduos em usinas de reciclagem.

• Estudo comparativo do desempenho de prismas de três blocos e miniparedes constituídas por unidades com agregados reciclados e agregados naturais.

1..3JUSTIFICATIVAS

A primeira justificativa refere-se à originalidade do tema proposto; a grande maioria dos trabalhos consultados trata apenas da utilização de agregados reciclados de RCD para a produção de unidades de alvenaria com propriedades diferentes daqueles que seriam fabricados exclusivamente com agregados reciclados de RC, uma vez que os RC apresentam maior qualidade e homogeneidade comparativamente aos RCD.

De Pauw (1980, apud SOUZA, 2001)1; Pollet et al. (1997), Pimienta et al. (1998),

Fonseca (2002), Souza et al. (2002), Albuquerque (2005) e Farias et al. (2005) avaliaram a incorporação de agregados de RCD na produção de blocos de concreto. Conforme comentado anteriormente, a heterogeneidade dos agregados de RCD dificulta seu emprego em aplicações estruturais; dentre os trabalhos citados, apenas Pimienta et al. (1998) e

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