APS Concreto com agregados reciclados 21-11-15 - SCARIOT

APS Concreto com agregados reciclados 21-11-15 - SCARIOT

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Área de Inovação e Tecnologia - Artigo

Marcelo Peruchin¹, Tobias Vianna Werkander¹ .

¹Acadêmicos do curso de Engenharia Civil da Faculdade da Serra Gaúcha.

Professor Avaliador

Professor Douglas Francescatto Bernardi.

Resumo

Com o intuito de diminuir a exploração de recursos naturais, bem como reduzir o descarte de resíduos gerados pela construção civil, realizou-se um ensaio em laboratório utilizando restos de construção britados na forma de agregados em substituição a areia e a brita naturais na composição do concreto. Esse concreto obteve massa específica de 1928,88Kg/m³, se enquadrando como concreto leve e resistência a compressão de 17,63 MPa podendo ser utilizado em construções de passeios públicos, contrapisos e blocos de vedação em edificações.

Palavras-chave:

Sustentabilidade.

Resíduos da construção civil. Concreto comagregados reciclados.

1 INTRODUÇÃO

Os resíduos sólidos gerados pela obra da construção civil são frequentemente vistos como causadores de problemas. No Brasil, além da grande quantidade gerada, “existe um agravante que é a disposição irregular que ocorre em locais como vias, rios, córregos, terrenos baldios e áreas de mananciais, contribuindo para a degradação urbana” (MOTTA, 2005, p.8).

Na atualidade, ainda é possível observar esse comportamento. Prova disso, a figura 1mostra o descarte irregular em uma estrada de terra em Barbacena (MG).A figura 2 apresenta o descarte irregular de entulhos em um terreno localizado na Avenida Torquato Tapajós, em Manaus (AM). Entretanto, os exemplos se multiplicam em todas as regiões do Brasil.

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Figura 1: Descarte irregular em Minas Gerais. Fonte: 13ª Cia Ind MAT/ Divulgação.

O mundo como um todo tem despertado para as questões ambientais. Atualmente, programas que reduzem a utilização de recursos naturais nos processos de fabricação ganham destaque na indústria em geral. Os produtos fabricados com meios sustentáveis acabam garantindo ao consumidor certatranquilidade, pois ele percebe que, ao consumi-los, está contribuindo para o bem-estar da sociedade atual e das gerações futuras.

Na construção civil essa preocupação também surge como necessidade e recebe olhares cada vez mais cautelosos. Dessa maneira, com o objetivo de reduzir o impacto ambiental gerado pelo descarte de resíduos de materiais distintos, diversos estudos estão sendo realizados, buscando desenvolver novas tecnologias para o reaproveitamento das sobras de processos industriais.

A fabricação do concreto é um exemplo recorrente desses estudos, que vêm modificando sua composição para a obtenção de propriedades específicas, adaptando-se, assim, a diferentes necessidades.

Neste contexto, essa pesquisa tem o objetivo de verificar a viabilidade da reutilização de resíduos da construção civil, tendo como base o estudo do concreto proveniente de matérias-primas recicladas recicladas pela empresa Scariot, da cidade de Caxias do Sul/RS.

2 RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL

A expansão e modernização dos centros urbanos são possíveis de serem observadas pela quantidade de obras sendo executadas. Todas elas geram uma quantidade significativa de resíduos sólidos.

A resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 307/2002, publicada no Diário Oficial da União, define resíduos da construção civil os

Figura 2: Descarte irregular em Amazonas. Fonte: Flagrante.

Área de Inovação e Tecnologia - Artigo provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha (DOU nº136, 2002).

Segundo Camargo apud Budke et al. (2011), esses resíduos da construção civil (RCC), são compostos principalmente por argamassa (cerca de 64%), componentes de vedação – tijolos e blocos – (cerca de 30%) e outros materiais (cerca de 6%). Esses resíduos são provenientes de diversas situações. Formoso et al. (1996), citam as principais formas de perda de material nas construções. Entre elas, é importante ressaltar as “perdas por superprodução” (FORMOSO et al., 1996) – quando, por exemplo se produz mais argamassa do que a quantidade necessária – e as “perdas no processo em si” (FORMOSO et al., 1996) – quando, por exemplo, se torna necessário quebrar paredes para a realização de instalações hidráulicas e elétricas.

O CONAMA, como forma de dar atenção à questão dos resíduos de construção, publicou a resolução 307/2002, anteriormente citada, que separa o entulho em categorias e considera a sua redução, reutilização, reciclagem e disposição final, como pode ser observado na tabela 1:

Tabela 1 – Classificação dos RCC conforme a resolução 307/2002 – CONAMA. Fonte: LIMA & LIMA, 2010.

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Essa classificação tem valor na medida em que, ao se identificar os RCC presentes em uma obra e suas quantidades, torna-se possível fazer um planejamento do que poderá ser reutilizado e do que deverá ser descartado, agilizando, assim, o processamento desses recursos e evitando o desperdício de materiais e possíveis danos ao meio ambiente.

3 TRANSFORMAÇÃO DE RESÍDUOS EM MATÉRIA-PRIMA

A ideia de sustentabilidade, atualmente presente e discutida em todas as áreas, chega ao canteiro de obra com intenção de minimizar não apenas os custos na construção civil, mas principalmente o impacto sobre o meio ambiente. Segundo Sposto (2006), o “potencial do reaproveitamento e reciclagem de resíduos da construção é enorme, e a exigência da incorporação destes resíduos em determinados produtos pode vir a ser extremamente benéfica, já que proporciona economia de matéria-prima e energia”.

Os resíduos sólidos gerados pela construção civil, frequentemente vistos como causadores de problemas, podem, então, servir como matéria-prima para a própria obra ou para outras aplicações, como, por exemplo, a pavimentações de estradas.

Segundo Budke (2011), cerca de 90% dos resíduos que compõem a Classe A da classificação do CONAMA podem ser reaproveitados na própria obra. Uma das alternativas que auxiliam a pôr em prática essa ideia de reaproveitamento são as usinas de reciclagem. Elas são centros de recepção de RCC que possuem máquinas de trituração de grande capacidade, transformando resíduos Classe A em agregados para a utilização na construção civil.

As usinas reaproveitam materiais que antes eram desprezados, transformando-os em matéria-prima para novas obras, edificações e reformas. Segundo Motta (2005) o uso de agregados reciclados nas obras de pavimentação em São Paulo proporcionam uma redução de 18% nos custos. Além de reduzir custos, essa opção também auxilia na redução do uso de materiais novos, diminuindo significativamente a exploração de recursos naturais. A figura 3 ilustra uma usina de reciclagem de entulho.

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Figura 3: Usina de reciclagem de entulho. Fonte: CAVALCANTI, 2012.

Outra possibilidade é o uso de máquinas de trituração de pequeno porte. No caso de uma demolição prévia à nova construção, elas são alocadas no próprio canteiro de obras e transformam pedras, restos de argamassa, cerâmicos, tijolos e blocos em partes menores, que substituem a brita, o pó de brita e a areia em, por exemplo, “argamassa para assentamento, nivelamento de laje, chumbamento, contrapiso, chapisco, base, sub-base, drenagem, pavimentação, terraplenagem, fabricação de artefatos de concreto, dentre outros” (CONSTRUEFICIÊNCIA – CONSTRUÇÃO E CONSCIÊNCIA, 2012).

Um exemplo simples desse processo pode ser observado na figura 4, em que aparecem em sequência, no sentido horário: depósito de resíduos resultantes da quebra de paredes para inserir a instalação elétrica; um triturador de pequeno porte transformando os resíduos em partes menores; um detalhe no produto final desse triturador; um enchimento abaixo do contrapiso sendo realizado com parte do resíduo que passou pelo processo de britagem, substituindo areia grossa.

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Figura 4 – Processo de reutilização de resíduos. Fonte: ECOSINERT, 2011-2012

cobertos Norte e Sul” (LINHARES & LIMA, 2011)

A preocupação com os entulhos de construção esteve presente na obra de reforma, ampliação e modernização do Estádio Plácido Aderaldo Castelo, o Castelão, no Ceará. Segundo Linhares & Lima (2011), “todo o material cimentício resultante de demolições [...] [foi] fragmentado [...] para reutilização dentro da própria obra”. No total, foram produzidas mais de 35 mil toneladas de material britado, que foi utilizado “como base e sub-base granular de todos os pavimentos apoiados sobre o solo, como por exemplo, os estacionamentos

Apesar de todos os benefícios apontados, o entulho reciclado não pode ser utilizado indiscriminadamente. Ele possui características específicas que não substituem, na totalidade, as características dos agregados originais. Segundo Carneiro et. al. (2001:153), “a presença [...] de algumas substâncias consideradas impurezasou contaminantes pode prejudicar o desempenho dos materiais produzidos com o agregado reciclado”. Os autores ilustram essa afirmação fazendo referência à presença de solos em geral, polímeros, impermeabilizantes, fíllers expansivos, gesso, cerâmica refratária, vidros, metais e matéria orgânica, entre outros, que, em certas quantidades, podem afetar o desempenho de um concreto estrutural. Também é importante afirmar que “uma determinada substância pode ser consideradacomo impureza ou

Área de Inovação e Tecnologia - Artigo contaminante para uma dada aplicaçãodo agregado reciclado e como material inerte para outra aplicação” (CARNEIRO et al., 2001, p. 154-155). Torna-se necessário, então, observar a composição do agregado reciclado para utilizá-lo em situações que não coloquem em risco a sua aplicação.

3.1Processo de britagem na empresa Scariot

Pioneira na cidade de Caxias do Sul/RS e região, a central de triagem da empresa de recolhimento de entulhos Scariot, com Licença de Operação 130/2009, separa materiais descartados pelos seus clientes,fazendo sua reciclagem. Focando na preservação dos recursos naturais e na não utilização de aterros, transforma restos de demolição, como blocos, tijolos, pedras,etc., em brita e areia recicladas, com baixo custo. Atualmente, esses materiais são utilizados somente em estradas particularessubstituindo a brita natural. Não foram realizados estudos da aplicabilidade desses materiais como agregados em concreto. Dessa maneira, busca-se, com este trabalho, analisar o material transformado e vendido pela empresa Scariot para a produção de concreto, comparando suas características no que se refere à resistência à compressão, massa, aparência e custo-benefício.

Inicialmente, o material recebido pela empresa é separado manualmente e acondicionado em locais específicos de acordo com sua classificação, como pode ser visto na figura 5.

Figura 5: Área de separação do entulho recebido.

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O material correspondente aos resíduos de alvenaria e concreto são encaminhados para o britador, conforme figura 6.

Figura 6 - Britagem de entulhos de alvenaria e concreto.

Após a britagem, o material segue por uma esteira e cai numa peneira que permite apenas a passagem do agregado miúdo. O agregado graúdo segue para outra esteira que o conduz até uma caçamba como pode ser visto na figura 7.

Figura 7: Sistema piloto de britagem para agregados.

Peneira Agregado miúdo

Agregado graúdo

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4 ENSAIOS DE LABORATÓRIO

Para avaliar se o material britado pode ser utilizado em concreto atendendo características de resistência à compressão equivalentes ao concreto com agregados naturais, foram realizados ensaios no Laboratório de Construção Civil da Faculdade da Serra Gaúcha.

Como os agregados reciclados não possuíam granulometria específica, fez-se necessário o peneiramento do material, adotando os limites granulométricospara esses agregados de acordo com a NBR 7211/1983.

As figuras 8 e 9 mostram o agregado graúdo e miúdo da forma que atualmente é vendido pela empresa Scariot.

Figura 8: Agregado graúdoFigura 9:Agregado miúdo.

Inicialmente, realizou-se o peneiramento do agregado miúdo, adotando a peneira 2,4mm como peneira superior e 0,2mm como inferior, que podem ser vistas na figura 10. Em seguida, o peneiramento do graúdo de acordo com a norma NBR 7211/83, como pode ser observado na figura 1, utilizando como peneira superior a peneira 19,0mm e inferior a peneira 6,3mm, mostradas na figura 10.

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Figura 1: Peneiramento.

O comparativo do material reciclado em relação ao material natural pode ser visto nas figuras 12 e 13.

Figura 12: Brita Reciclada x Brita Natural.

Figura 13: Areia Reciclada x Brita Natural.

4.1Moldagem do corpo de prova

Devido ao agregado graúdo ser formado por materiais que absorvem água, como por exemplo o material cerâmico, ele foi deixado submerso em água durante as 24 horas que antecederam a confecção dos corpos de prova.O objetivo desse procedimento foi evitar que o

Área de Inovação e Tecnologia - Artigo mesmo absorvesse a água de amassamento, prejudicando a hidratação do cimento e por consequência, a resistência do concreto.

Para a confecção dos corpos de prova, definiu-se o experimento com o traço padrão 1:2:3 (cimento, brita 1, areia média) em volume.Verificou-se a massa correspondente ao volume adotado de cada agregado, comparando os agregados naturais e os reciclados, conforme tabela 2.

Comparativo de massa com mesmo volume adotado

Agregado Natural (Kg) Reciclado (Kg)

Tabela 2: Comparativo da massa dos agregados

Como pode ser observado na tabela anterior, os agregados reciclados apresentaram massa inferior aos naturais: a areia aproximadamente 17% mais leve e a brita em torno de 10% mais leve em relação ao natural.Essa variação fez com que se sugerisse a pesagem dos corpos de prova após a moldagem, para verificar se esse concreto se enquadraria em concreto leve, conforme norma ABNT NBR 12655:2006.

Na confecção dos concretos, adaptou-se a quantidade de água utilizada para que apresentassem uma trabalhabilidade semelhante, que pode ser verificada no teste de Slump mostrado na figura 14. Observa-se na tabela 3, que a quantidade de água utilizada foi aproximadamente a mesma, com variação de 1,52% a mais no concreto com agregado reciclado.

Tipo de Agregado: Natural Reciclado

Volume de água utilizado: 4.413 ml 4.480 ml

Teste de Slump: 125 m 115 m

Tabela 3: Comparativo da massa dos agregados

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Figura 14:Teste de Slump do concreto com agregado natural x com agregado reciclado. Adotou-se a cura seca do concreto, como acontece na obra, buscando aproximar-se ao máximo do resultado obtido em campo. Na figura 15 pode-se perceber a semelhança no que se refere ao aspecto físico: acabamento superficial e coloração (TN- Traço Normal, TR- Traço Reciclado).

Figura 16: Cura dos corpos de prova.

5 RESULTADOS OBTIDOS

Após o período de 14 dias de cura do concreto, foram realizados a pesagem de todos os corpos de prova e o teste de resistência à compressão de duas amostras de cada tipo. O molde do corpo de prova utilizado foi um cilindro de Ø10cmx20cm. Nos corpos de prova com agregado reciclado, a massa encontrada ficou entre 3,056Kg e 3,162Kg, o que corresponde a uma massa média de 3,143Kg em um volume de 000157075m³, isto é, uma massa específica de 1982,88Kg/m³. De acordo com a ABNT NBR 12655:2006 o concreto que “apresenta massa específica não menor que 800 kg/m³, mas que não excede 2000 kg/m³” é considerado como concreto leve. Esse tipo de concreto tem sido estudado com o intuito de reduzir a carga na estrutura, permitindo estruturas mais esbeltas. Tendo por base a massa específica encontrada, pode-se enquadrar o concreto com agregados reciclados estudado neste trabalho como concreto leve.

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