Uso de agregados reciclados de concreto

Uso de agregados reciclados de concreto

(Parte 4 de 4)

Capítulo 1 – Introdução 7

Fonseca (2002) obtiveram êxito na produção de blocos estruturais de concreto utilizando-se a fração graúda composta por agregados reciclados.

A composição heterogênea e a presença de algumas frações indesejáveis nos RCD dificultam a produção de artefatos com esses agregados; de acordo com Souza (2001), elementos como vidro, papel, metais, gipsita e matéria orgânica, geralmente presentes nos RCD, podem influenciar negativamente as propriedades de trabalhabilidade, pega e endurecimento, resistência e durabilidade dos concretos. Souza et al. (2002) relatam que os agregados de RCD exercem influência significativa nas propriedades dos blocos, uma vez que para as séries com substituições de 30% e 50% de RCD (fração graúda e miúda), os resultados individuais de absorção e resistência não ficaram de acordo com as especificações normativas para alvenaria de vedação. Farias et al. (2005) produziram blocos de concreto e prismas com agregados reciclados de RCD. Os resíduos foram provenientes da demolição de uma residência, sendo compostos predominantemente por material cerâmico e pequenas frações de argamassa e concreto; os traços utilizados na produção dos blocos foram os seguintes: 1:6; 1:7; 1:8; 1:10,6 e 1:13. Com relação aos resultados, na propriedade de absorção de água, todas as unidades apresentaram valores de absorção superiores a 12%; já para a resistência à compressão aos 28 dias, apenas as unidades do traço 1:6 obtiveram valores de resistência superiores a 3,0 MPa; para as unidades dos demais traços, os valores situaram-se entre 1,5 MPa e 2,8 MPa.

A produção, em larga escala, de elementos de concreto com agregados de RCD também fica comprometida, uma vez que os resíduos processados em unidades de reciclagem apresentam variações diárias significativas quanto à sua composição (fração cerâmica, concreto, argamassa, etc). Angulo e John (2004) avaliaram agregados graúdos de RCD, provenientes de uma central de reciclagem e coletados em diferentes dias, quanto à composição de fases e a conseqüência da variabilidade sobre algumas propriedades físicas. De maneira geral, o estudo indicou que existe uma grande variabilidade na composição dos agregados reciclados quando coletados em diferentes dias e, conseqüentemente, nas propriedades analisadas com coeficientes de variação entre 5% e 87%. A variabilidade impediu o uso desses agregados em concretos estruturais, sendo que apenas 50% das amostras atenderam as exigências relativas às propriedades de absorção de água, massa específica e materiais pulverulentos.

No caso de resíduos de concreto gerados, por exemplo, em uma fábrica de prémoldados, a homogeneidade do material beneficiado fica assegurada, uma vez que as

1 DE PAUW (1980). Recyclage dês decombres d’une ville sinistree. CSTC Revue, n.4, p.12-28, dez.

Capítulo 1 – Introdução 8 variações diárias na composição desse material podem ser consideradas desprezíveis, desde que o processamento concomitante de RC de qualidades distintas provenientes de diferentes linhas de produção seja evitado. Dessa forma, desde que sejam respeitadas essas considerações, a produção, em larga escala, de elementos com agregados reciclados de concreto torna-se viável. No presente trabalho, uma das etapas refere-se à avaliação criteriosa das propriedades físicas de agregados reciclados oriundos de diferentes qualidades de resíduos de concreto, os quais serão processados separadamente. Segundo Hansen e Boegh (1985), Tavakoli e Soroushian (1996) e Kikuchi et al. (1998), apesar da maior homogeneidade do agregado reciclado de RC, comparativamente ao agregado de RCD, as características do resíduo de concreto devem ser avaliadas cuidadosamente, uma vez que a sua composição afetará as propriedades dos agregados reciclados de concreto e do concreto produzido com esses agregados.

Uma outra justificativa que pode ser enumerada refere-se ao fato que na grande maioria dos trabalhos consultados foram produzidos blocos de concreto não-estruturais, Souza et al. (2002), Albuquerque (2005), Farias et al. (2005) e Patto e Oliveira (2006). No presente trabalho, um dos propósitos, desde que sejam asseguradas as condições citadas no parágrafo anterior, é a produção de blocos estruturais (fbk = 4,5; 8,0; 12,0 MPa) com a incorporação de diferentes qualidades de resíduos de concreto e posterior avaliação das propriedades físicas e mecânicas dessas unidades. Além disso, visando garantir a qualidade das unidades com agregados reciclados e a reprodução da metodologia proposta, as unidades recicladas serão avaliadas comparativamente às unidades produzidas com agregados naturais.

Outra razão para o desenvolvimento da presente tese deve-se ao fato de que em alguns trabalhos, apesar do relativo sucesso na produção de blocos com agregados reciclados, para elevadas taxas de substituições de agregados naturais por reciclados, inúmeras propriedades físicas e mecânicas, tais como, absorção de água e resistência à compressão não atenderam aos requisitos normativos. Diante disso, neste trabalho, pretende-se produzir unidades, com taxas de substituições parciais de agregados naturais por reciclados, que atendam irrestritamente às especificações normativas e recomendações existentes na literatura. Além disso, até o presente momento, nenhum trabalho foi conclusivo, no que diz respeito à utilização de agregados reciclados de concreto para a produção de unidades de alvenaria. Na grande maioria desses estudos não foram contemplados todos os ensaios necessários para a caracterização das propriedades físicas e mecânicas das unidades, bem como o desempenho de prismas e miniparedes fundamentais para a compreensão do comportamento da alvenaria; além de não terem

Capítulo 1 – Introdução 9 atendido às peculiaridades de produção no Brasil, tais como, Poon et al. (2002), De Pauw (1980 apud SOUZA, 2001)1 e Pimienta et al. (1998), sendo que os dois últimos utilizaram agregados reciclados de RCD. Nesse sentido, o presente trabalho avaliará uma grande gama de propriedades, visando caracterizar o comportamento físico e mecânico das unidades, prismas e miniparedes e, dessa forma, substanciar o emprego das unidades com agregados reciclados indicando campos de aplicação e possíveis restrições.

Também se deve salientar que a maior absorção dos concretos com agregados reciclados devido à argamassa que se encontra aderida ao agregado, conforme Buttler (2003) pode ocasionar, para o caso dos blocos de concreto, maiores valores para o índice de absorção inicial (IRA) e para a taxa de absorção capilar (absorptividade). Segundo Gallegos (1989), caso o IRA da unidade seja elevado, a argamassa tenderá a ser deformar e endurecer mais rapidamente, devido à transferência de água para a unidade. A conseqüência desse fato é a redução do contato com a face da unidade superior, gerando uma adesão pobre e incompleta com baixa resistência e permeável à água e hidratação incompleta da argamassa; por outro lado, segundo Nepomuceno (2005), a absorção capilar é um dos mecanismos de transporte que mais afeta a durabilidade das edificações, especialmente àquelas expostas à chuva e sujeitas a ciclos de umedecimento e secagem. Nesse sentido, a tese avaliará essas duas propriedades que estão intimamente ligadas com a durabilidade e o desempenho dos elementos produzidos com unidades com agregados reciclados.

A retração por secagem será avaliada detalhadamente nesta tese, conforme recomendado nas conclusões de Fonseca (2002) e Souza et al. (2002). A retração na alvenaria, quando restringida, pode ocasionar o surgimento de fissuras, as quais são as principais responsáveis pelo surgimento de patologias ocasionadas pelo ingresso de água; de acordo com Buttler (2003), para concretos com agregados graúdos reciclados oriundos de concreto de resistência média de 50 MPa, os valores de retração por secagem foram de 1,5 a 2,0 vezes o valor obtido para o concreto com agregados naturais. Diante disso, pretende-se avaliar a retração de blocos e miniparedes de diferentes classes de resistência com agregados reciclados comparando-as com similares produzidas com agregados naturais e com as especificações normativas existentes. Entende-se que o cumprimento aos valores prescritos para a retração por secagem, conjuntamente com os limites recomendados para as propriedades de absorção de água, taxa de absorção inicial e absorção capilar, sejam requisitos indispensáveis para a aprovação do desempenho das unidades com agregados reciclados. Na literatura pesquisada, apenas Poon et al. (2002),

Capítulo 1 – Introdução 10 para blocos maciços de concreto reciclado, avaliaram a retração por secagem e obtiveram resultados até 30% superiores comparativamente às unidades com agregados naturais.

Após a análise da viabilidade técnica, a presente tese pretende avaliar a viabilidade econômica da produção de blocos com agregados reciclados de concreto considerando-se diferentes alternativas, tais como, a reciclagem do resíduo na própria fábrica de prémoldados e a reciclagem do resíduo ou a compra desse material diretamente em usinas de reciclagem.

Outro ponto importante que fundamenta este trabalho se refere às novas políticas de reciclagem do país. Como já exposto no item introdutório, a Resolução N0 307 do CONAMA (BRASIL, 2002), que entrou em vigor em janeiro de 2003, tenta disciplinar a gestão dos RCD com o estabelecimento de diretrizes, critérios e procedimentos, visando minimizar o seu impacto. Com isso, espera-se que haja uma conscientização e mudança de atitude de toda a sociedade brasileira com relação a esta questão; provavelmente, esta tarefa seja árdua no início, a exemplo do que ocorreu em vários países como Holanda e Inglaterra, que só conseguiram êxito quando estabeleceram multas para quem fosse flagrado depositando resíduos em locais inadequados. Na realidade, a resolução é uma das primeiras medidas do Estado com relação a essa problemática e que, felizmente, já está sendo bem sucedida em seus propósitos diante das iniciativas da Racional Engenharia e da Construtora Setin. Acrescenta-se a isso, a publicação de Normas Técnicas pela ABNT, em 2004, tratando da aplicação de agregados reciclados de RCD para dosagens não-estruturais e a Lei 12300 (2006) que instituiu a política estadual de resíduos sólidos do estado de São Paulo.

Finalmente, a última justificativa se refere à racionalização da construção promovida pela alvenaria estrutural com blocos de concreto. Além de ser uma tecnologia ecologicamente correta com o emprego de agregados reciclados de concreto, a alvenaria estrutural promove uma redução do custo final da edificação, através da eliminação de fôrmas e cimbramentos e redução do consumo de armaduras.

Diante das justificativas apresentadas, torna-se necessária a quantificação de todos os intervenientes presentes na produção de unidades de alvenaria estrutural com o emprego de agregados reciclados e, principalmente, o estabelecimento de séries exaustivas de ensaios que contemplem todas as propriedades físicas e mecânicas das unidades e dos elementos produzidos. Então, desta maneira, haverá subsídios para promover um consenso na comunidade científica, no que diz respeito ao emprego de agregados reciclados de concreto na produção de unidades de alvenaria estrutural.

1..4METODOLOGIA

Capítulo 1 – Introdução 1

A abordagem metodológica da tese é dividida em quatro etapas. A 1a etapa consiste na análise das propriedades físicas dos agregados reciclados de concreto, Figura 1.1.

Resíduos de concreto (em estado bruto)

Coleta de amostra representativa

Cominuição em britador de mandíbulas EESC/USP

Peneiramento

Fração graúda (> 2,4 m)

Fração miúda (< 2,4 m)

Avaliação das propriedades físicas

Escolha dos agregados reciclados a serem utilizados na segunda etapa

Figura 1.1 – Abordagem metodológica da primeira etapa experimental.

A 2a etapa consiste na análise das propriedades físicas e mecânicas de corpos-deprova cilíndricos utilizando-se agregados reciclados selecionados na 1a etapa, Figura 1.2.

Capítulo 1 – Introdução 12

Figura 1.2 – Abordagem metodológica da segunda etapa experimental.

A 3a etapa consiste na análise das propriedades físicas e mecânicas de unidades de alvenaria utilizando-se os traços definidos na 2a etapa. Nesta etapa, também é realizado o estudo de viabilidade econômica.

Capítulo 1 – Introdução 13

Unidades de Alvenaria

Traços da segunda etapa

Produção de blocos e meios-blocos com agregados reciclados e naturais

Avaliação prop. físicas

Avaliação prop. mecânicas

Avaliação do custo

Produção de elementos de alvenaria

Verificação do cumprimento aos requisitos normativos

Análise comparativa

(Ref. x Reciclados)

Verificação da viabilidade técnica

Verificação da viabilidade economica

Ver Etapa 4

Figura 1.3 – Abordagem metodológica da terceira etapa experimental.

A 4a etapa consiste na avaliação das propriedades mecânicas de elementos representativos (prismas e miniparedes) produzidos com as unidades da 3a etapa e, por último, a avaliação da retração por secagem em miniparedes.

Capítulo 1 – Introdução 14

Elementos de Alvenaria

Execução de prismas

Execução de minipares

Execução de miniparedes de retração

Avaliação propriedades mecânicas

Análise comparativa

(Elementos Ref. x

Elementos Reciclados) (ANOVA)

Avaliação da retração por secagem

Verificação do cumprimento aos requisitos normativos

Análise comparativa

(Ref. x Reciclados)

Comportamento da alvenaria constituída por unidades com agregados reciclados

Figura 1.4 – Abordagem metodológica da quarta etapa experimental.

1..5APRESENTAÇÃO DA TESE

A seguir, apresentam-se a ordem e os conteúdos dos capítulos que constituem esta tese:

No Capítulo 2, são apresentados alguns aspectos relacionados à reciclagem de resíduos de concreto e sua diferenciação em relação aos resíduos de construção e demolição; fontes e estimativas de geração, deposição dos resíduos, experiência práticas

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