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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO CAMPUS VILA PRUDENTE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ALEXANDRE CORTI JUNIOR BIANCA MINOZZI GALLI FELIPE MATHEUS LIMA IGOR HENRIQUE TORRES DO NASCIMENTO LETICIA BASTOS DA SILVA LUIS PINHEIRO DE SOUSA ESTUDO SOBRE A APLICAÇÃO DE RESÍDUOS DE CONCRETO COMO AGREGADO RECICLADO NA CONSTRUÇÃO DE PAVIMENTO São Paulo 2021 ALEXANDRE CORTI JUNIOR – RA: 3016108356 BIANCA MINOZZI GALLI – RA: 3016203458 FELIPE MATHEUS LIMA – RA: 3016203165 IGOR HENRIQUE TORRES DO NASCIMENTO – RA: 416202070 LETICIA BASTOS DA SILVA – RA: 3018104467 LUIS PINHEIRO DE SOUSA – RA: 410104134 ESTUDO SOBRE A APLICAÇÃO DE RESÍDUOS DE CONCRETO COMO AGREGADO RECICLADO NA CONSTRUÇÃO DE PAVIMENTO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Nove de Julho – UNINOVE, como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil. Profª Dra. Ana Cristina Zoratto Profª Ma. Adriana Clara Hamazaki São Paulo 2021 ALEXANDRE CORTI JUNIOR BIANCA MINOZZI GALLI FELIPE MATHEUS LIMA IGOR HENRIQUE TORRES DO NASCIMENTO LETICIA BASTOS DA SILVA LUIS PINHEIRO DE SOUSA ESTUDO SOBRE A APLICAÇÃO DE RESÍDUOS DE CONCRETO COMO AGREGADO RECICLADO NA CONSTRUÇÃO DE PAVIMENTO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Nove de Julho – UNINOVE, como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil. São Paulo, 17 se junho de 2021. ________________________________________ Profª Dra. Ana Cristina Zoratto ________________________________________ Profª Ma. Adriana Clara Hamazaki São Paulo 2021 Dedicamos este trabalho, primeiramente a Deus, sem a fé e a força nos dada por Ele jamais chegaríamos aqui, a nossa família, que foi o alicerce de toda essa trajetória, e nossos amigos, que nos apoiaram e incentivaram diariamente. “Para realizar grandes conquistas, devemos não apenas agir, mas também sonhar; não apenas planejar, mas também acreditar.” (Anatole France) AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente a Deus, pelo sopro de vida, por sempre nos dar força e sabedoria para superar e lidar com os obstáculos e dificuldades encontradas durante nosso caminho. A nossa família, que sempre nos incentivou e apoiou nos momentos mais difíceis, compreenderam nossa ausência durante nossa dedicação à nossa formação, e jamais nos deixaram ser vencidos pelo medo, cansaço e incertezas. Agradecemos aos nossos amigos, aqueles presentes fisicamente, e os que partiram para os braços do Eterno, deixando saudades, nossos parceiros de profissão, futuros engenheiros e seres de luz, que sempre nos fortaleceram e ajudaram quando o incompreensível se tornava claro como o dia. Agradecemos as nossas coordenadoras, que mesmo com o distanciamento por conta de uma infeliz pandemia, sempre nos foram presentes e atenciosas, nos ajudando, incentivando e acreditando em nós. Por fim, agradecemos aos nossos Mestres, todos os professores e professoras que se dedicaram a compartilhar de seus conhecimentos, métodos, ideias e sua história conosco, sem eles jamais seríamos quem somos. RESUMO A construção civil é a maior responsável pelo elevado uso e a exploração de recursos naturais em escassez e proporcionalmente é também a maior geradora de resíduos sólidos descartados inadequadamente. Acredita-se que nos tempos atuais o nível de consumo de concreto anual no mundo chegue a 7,5 bilhões de toneladas, sendo assim a alta demanda do mesmo pode ser justificada pelo seu baixo custo de fabricação e, proporcionalmente, seu elevado desempenho, principalmente quando combinado com elementos estruturais como o aço. É visto que a ausência de informações sobre as tecnologias utilizadas para a reciclagem adequada de tais resíduos faz com que os mesmos sejam descartados de forma incorreta na natureza, gerando impactos ambientais, sociais, econômicos e culturais, sendo assim, a utilização do concreto reciclado como um agregado graúdo para a geração de um novo concreto pode trazer benefícios como a diminuição dos resíduos sólidos descartados no meio ambiente, fácil manuseio e locomoção, além de reduzir a exploração de recursos naturais e minérios. Visando uma melhoria no âmbito econômico e ambiental, o presente estudo teve por objetivo comprovar e mostrar a viabilidade técnica, sustentável e econômica do uso do Concreto Reciclado como Agregado Graúdo aplicado em um pavimento. PALAVRAS-CHAVE: Sustentabilidade, concreto reciclável, agregado graúdo, reciclagem na construção. ABSTRACT Civil construction is the largest responsible for the high use and exploitation of natural resources in scarcity and proportionally is also the largest generator of improperly disposed solid waste. It is believed that in the present times the level of annual concrete consumption in the world reaches 7.5 billion tons, so the high demand of it can be justified by its low manufacturing cost and, proportionally, its high performance, especially when combined with structural elements such as steel. It is seen that the lack of information on the technologies used for the proper recycling of such waste causes them to be disposed of incorrectly in nature, generating environmental, social, economic and cultural impacts, so the use of recycled concrete as a large aggregate for the generation of new concrete can bring benefits such as the reduction of solid waste discarded in the environment, easy handling and locomotion, in addition to reducing the exploitation of natural resources and ores. Aiming at an improvement in the economic and environmental sphere, the present study aimed to prove and show the technical, sustainable, and economic feasibility of the use of Recycled Concrete as a Large Aggregate applied on a pavement. KEYWORDS: Sustainability, recyclable concrete, aggregate, recycling in construction. LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Calcário.......................................................................................................8 Figura 2 – Colorações de argila...................................................................................8 Figura 3 – Cascalho e areia.........................................................................................9 Figura 4 – Tipos de brita.............................................................................................10 Figura 5 – Britador de mandíbula...............................................................................17 Figura 6 – Britador giratório........................................................................................18 Figura 7 – Britador de impacto...................................................................................19 Figura 8 – Britador cônico..........................................................................................20 Figura 9 – Britador de rolo..........................................................................................20 Figura 10 – Separador de resíduos do concreto........................................................21 Figura 11 – Usina SBR Canoas.................................................................................27 Figura 12 – Seção do projeto.....................................................................................32 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Características e o uso adequado de produtos reciclados......................24 Tabela 2 – Laboratórios creditados pelo INMETRO...................................................26 Tabela 3 – EcoPontos em São Paulo.........................................................................27 Tabela 4 – Volume de agregados para pavimentação de 2km..................................33Tabela 5 – Custos de AGN.........................................................................................33 Tabela 6 – Custos de AGR.........................................................................................33 Tabela 7 – Estimativa de custos com AGN e AGR em 2km......................................34 Tabela 8 – Aplicação de RCD pelo mundo................................................................36 LISTA DE SÍMBOLOS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas AGN – Agregado Graúdo Natural AGR – Agregado Graúdo Reciclado CBR – Índice de Suporte Califórnia CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente. NBR – Norma Brasileira RCD – Resíduos de Construção Civil Demolição RMSP – Região Metropolitana de São Paulo URE – Usina de Reciclagem de Entulho SINAPI – Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e índices da Construção Civil IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística SUMÁRIO INTRODUÇÃO.............................................................................................................1 CAPÍTULO 1 – REFERENCIAL TEÓRICO 1.1 IMPACTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL NO MEIO AMBIENTE..............................5 1.2 A EXPLORAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS...................................................6 1.3.1 Calcário.........................................................................................................7 1.3.2 Argila.............................................................................................................8 1.3.3 Cascalho/areia..............................................................................................9 1.3.4 Brita/rocha.....................................................................................................9 1.3 O IMPACTO AMBIENTAL DO DESCARTE INCORRETO DO CONCRETO....10 CAPÍTULO 2 – ESTUDO TEÓRICO 2.1 O CIMENTO PORTLAND..................................................................................12 2.2 RECICLAGEM DE RESÍDUOS EM ESTADO SÓLIDO.....................................12 2.2.1 Agregado Reciclado....................................................................................13 2.2.2 Agregados Reciclados do Concreto............................................................14 2.3 RECICLAGEM DO CONCRETO........................................................................15 2.3.1 Britagem Primária.......................................................................................16 2.3.2 Britagem Secundária...................................................................................19 2.3.3 Britagem Terciária – Moagem.....................................................................21 2.3.4 Reciclagem de Concreto em Estado Fresco...............................................21 2.3.5 Propriedades do Agregado Reciclado........................................................22 2.4 O MERCADO.....................................................................................................23 2.5 MAIOR USINA DE RECICLAGEM NO PAÍS.....................................................26 CAPÍTULO 3 – APLICABILIDADE 3.1 METODOLOGIA.................................................................................................29 3.2 ANÁLISE DO RCD PARA USO NA PAVIMENTAÇÃO......................................30 3.3 ANÁLISE E RESULTADOS OBTIDOS..............................................................31 3.4 OUTRAS APLICAÇÕES DO AGR.....................................................................34 CONSIDERAÇÕES FINAIS.......................................................................................38 REFERÊNCIAS..........................................................................................................39 ANEXOS SEÇÃO DA VIA PROJETADA.......................................................................................I PERFIL.........................................................................................................................II CAMADAS...................................................................................................................III 1 INTRODUÇÃO Sabe-se que atualmente o principal tema especulado é a sustentabilidade, seu principal conceito propõe o enlace de gerar matéria suficiente para garantir e assim suprir as necessidades do desenvolvimento humano e global sem que agrida ou comprometa o planeta. A sustentabilidade correlaciona aspectos ambientais, sociais, econômicos e culturais, buscando suprir as necessidades atuais de matéria prima natural sem prejudicar as gerações futuras. O setor de construção civil é um dos maiores consumidores de recursos naturais, respectivamente também é um dos maiores responsáveis pela produção do grande volume de resíduos sólidos. A construção civil engloba inúmeras ações NÃO sustentáveis, o que tem sido muito especulado e discutido, tendo em vista que desde a extração de matéria prima como areia, água e pedra, até a substâncias como calcário e argila já geram grandes problemas ambientais, mas, além de tudo isso, o descarte inapropriado das substâncias fabricadas geradas pelos produtos iniciais junto a processos químicos tem causado impactos negativos contra a natureza. É visto que materiais que são comumente descartados na construção civil são em sua maioria da classe A, sendo eles blocos, telhas, placas de revestimento e principalmente o concreto. A construção civil é uma das áreas em maior crescimento mundial conhecido atualmente, por tal motivo o aumento da demanda por recursos naturais que não são renováveis tem sido cada vez maior, o agregado graúdo natural tem seu recurso finito, a cada exploração realizada é gerado um impacto considerável ao meio ambiente. Com o constante crescimento da exploração de agregado graúdo natural houve, proporcionalmente, um aumento na produção de resíduos que são sólidos sendo comumente provenientes da demolição de obras e canteiros onde a maioria desses resíduos é, geralmente, descartado em aterros, terrenos baldios ou margens de rodovias. 2 Estima-se que atualmente uma pequena porcentagem da produção de uma concreteira é descartado como resíduo no meio ambiente, segundo a CLA – Construção Latino Americana (2017), são produzidos cerca de 2,4 bilhões de metros cúbicos de concreto por ano no mundo, desse valor mais da metade é produzido pela China, e aproximadamente 123 milhões/m³, 5,8% do valor total mundial, produzido pelos países da América Latina, Portugal, Caribe e Espanha. Sendo assim, a reciclagem do concreto como agregado graúdo traria vantagens, não somente ambientais, mas também econômicas. O objetivo geral deste estudo foi apresentar, de forma sucinta, uma síntese direta sobre a exploração dos recursos naturais em escassez no mundo, dando foco no Brasil, o descarte indevido de materiais provenientes de obras, apresentando assim uma solução com vantagens sociais, econômicas, ambientais e culturais no uso racional do concreto reciclável como agregado graúdo aplicado em uma pavimentação comparado ao uso do agregado graúdo do concreto natural, apresentando suas vantagens, principalmente econômicas e ambientais e citando exemplos de usos diversos possíveis para os resíduos recicláveis encontrados em canteiros de obra. Como objetivos específicos vamos: • Analisar a exploração de recursos naturais e agregados naturais analisando o impacto do concreto descartado de forma incorreta no meio ambiente e a solução sustentável para tal; • Mencionar os tipos de usinagem para a reciclagem do concreto proveniente de canteiros de obras especificando suas vantagens e desvantagens na aplicação em pavimento; • Comparar o uso do concreto reciclável como um agregado graúdo com o uso do concreto natural avaliando seu uso na pavimentação e exemplificando alguns outros possíveis métodos de utilização para resíduosrecicláveis de materiais encontrados em canteiros de obra. De acordo com Oliveira e Valença (2015), a Metodologia cientifica é o nome dado ao instrumento necessário para a construção de uma pesquisa cientifica, é a 3 parte do trabalho onde são apresentados e indicados métodos de pesquisa que auxiliam na elaboração do trabalho científico. A metodologia científica empregada na realização do trabalho de conclusão de curso aqui apresentado foi baseada em estudos científicos, artigos acadêmicos, revisão de literatura, além de dissertação de mestrado e tese de doutorado com a principal finalidade de coletar informações e experiências no estudo e aplicação da reciclagem do concreto e outros RCD para aplicação em elementos estruturais da Engenharia Civil. Os estudos aqui apresentados foram separados em Capítulos, organizados assim: No Capítulo 1 apresentamos a referência teórica abrangendo estudos diretamente ligados à reciclagem do concreto, sua usinagem e utilização do mesmo como agregado graúdo além de aspectos relacionados ao impacto da construção civil no meio ambiente, tratando principalmente sobre a sustentabilidade e o cuidado com o uso excessivo dos recursos naturais mundiais. No Capítulo 2 mostramos a reciclagem dos resíduos de construção civil (RCD) em estado sólido, as normas que especificam seu uso, os tipos de britagem mais comuns, sendo a britagem primária, secundária e terciária (moagem), a reciclagem do concreto em estado fresco, citamos as propriedades do agregado proveniente da reciclagem, sua vantagem no mercado financeiro da construção civil e as vantagens e desvantagens do concreto proveniente de agregado reciclado em comparação com o concreto não reciclável. No Capítulo 3 escrevemos sobre a utilização do concreto como agregado graúdo aplicado em diversos campos e dando enfoco na pavimentação de uma rodovia. 4 CAPÍTULO 1 – REFERENCIAL TEÓRICO De acordo com Leite (2008, p. 178), um dos maiores problemas encontrados no setor da construção civil é claramente a geração de resíduos em larga escala, acredita-se que o volume de entulho produzido pela construção civil no mundo seja maior que o lixo tóxico urbano. É correto afirmar que nas últimas décadas diversas tecnologias vêm sendo planejadas com o intuito de melhorar a qualidade de vida através da sustentabilidade. Marques Neto (2013, p. 45) escreveu que “Atualmente a questão dos RCD – Resíduos de Construção e Demolição, têm sido amplamente tratados por representarem cerca de 70% dos resíduos sólidos urbanos coletados”. Sabe-se que os estudos para a caracterização e quantificação dos RCD’s no Brasil foi iniciado em 1980, em 1990 foi dado início aos ensaios que tratam de reciclagem. Segundo o livro Gestão de Resíduos na Construção Civil: Na indústria da construção civil alguns fatores contribuem negativamente para o aumento no volume de resíduos gerados. É uma indústria antiga, na qual, diferentemente de outros ramos industriais, as máquinas foram inseridas em pequena escala, o trabalho manual é a base da atividade produtiva e o trabalho se organiza em torno de especializações. Além desses agravantes, Meseguer (1991) ainda destaca algumas outras peculiaridades: • cada produto é único e normalmente não seriado; • o produto é fixo e os operários são móveis, ao contrário da produção seriada, dificultando a organização e controle; e • trata-se de uma indústria muito tradicional, que apresenta muita inércia às alterações. Gestão de Resíduos na Construção Civil, Projeto COMPETIR, 2005, p. 21. Dessa forma é imprescindível a implantação de ações que auxiliem na redução dos impactos ambientais e, principalmente, a redução dos resíduos gerados pelo setor da construção civil, pensando no aumento da disposição de resíduos em locais inadequados o CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente, publicou em 05 de julho de 2002 a Resolução n°307, atualizada em 18 de janeiro de 2012 para Resolução n°448, que estabelece as diretrizes e disciplinas para minimizar os impactos ambientais. 5 Na Resolução do CONAMA nº448, 2012 (anteriormente n°307/02), os resíduos foram classificados em quatro classes, sendo a classe A, resíduos reutilizáveis que são provenientes da construção, reforma e demolição, como concreto e argamassa, deverão ser reciclados e reutilizados como agregados; na classe B, resíduos recicláveis como plástico, papelão, madeira e vidro, deverão ser reciclados; na classe C, resíduos que são recicláveis, porém, sua reciclagem não é economicamente viável, como o gesso, o melhor destino para esse seria a armazenagem; por último a classe D, resíduos classificados como perigosos, como tintas, óleos e solventes, para esses resíduos o melhor destino é a armazenagem e transporte protegido seguindo normas técnicas específicas para tal. “Os RCD’s têm diferentes origens onde aproximadamente 75% são gerados em atividades informais, contribuindo para disposição irregular, causando problemas de ordem ambiental, econômica e social” (Guerra, 2009, p.18). 1.1. Impacto na Construção Civil no Meio Ambiente De acordo com estudos realizados é correto afirmar que pelo menos 70% dos resíduos da construção civil são de Classe A, em sua grande parte o concreto, 20% são de resíduos de Classe B e C, entre eles madeira, papel, plástico e gesso, e para concluir 10% são resíduos de Classe D, os mais complicados, constituído de tintas, óleos e solventes. Segundo o CBIC – Câmara Brasileira da Indústria da Construção, o setor da construção civil é um dos mais importantes setores da economia, ele é responsável por mais de treze milhões de empregos formais e informais, diretos e indiretos no Brasil, de outro lado a construção civil está entre as atividades que mais consomem recursos naturais, desde a produção de insumos utilizados até a execução da obra, sua conclusão e manutenção, a probabilidade é que o setor da construção civil utiliza cerca de 40% a 75% do que é extraído do meio ambiente. No Brasil, cerca de ¼ do total de resíduos industriais é produzido pelo setor da construção civil, esses resíduos são conhecidos com RCD, Resíduos de Construção e Demolição, o seu descarte incorreto acarreta um grande impacto para a sociedade e o meio ambiente. 6 A construção civil tem como grande desvantagem a produção de resíduos em grande parte de seus processos de uso, porém tem como vantagem a capacidade de gerir e absorver mais da metade desses resíduos que produz. No Brasil o RCD tem em quase sua totalidade características químicas e minerais que se assemelham aos agregados naturais e solos, porém existem os RCD que contém pinturas, óleos e outros componentes que tornam o mesmo prejudicial à saúde. 1.2. A Exploração de Recursos Naturais Segundo a AMDA, Associação Mineira de Defesa do Ambiente, é correto afirmar que, dos recursos naturais explorados, os que têm maior procura são os minerais, combustíveis de origens fósseis e alimentos, afirma-se que anualmente a extração de minerais metálicos cresce cerca de 3% ao ano, o que não é muito diferentes de materiais como as ligas metálicas, cascalho, argila e principalmente a areia, extremamente usada na construção civil, que está sendo extraída atualmente em níveis considerados insustentáveis e absurdos. Não é surpresa para a sociedade saber que os seres humanos estão esgotando diariamente os recursos naturais presentes no planeta, segundo a WWF, Fundo Mundial para a Natureza, se até o ano de 2030 medidas cabíveis e sustentáveis não forem tomadas o déficit dos recursos naturais presentes será tão grande que serão necessários no mínimo 2 planetas Terra para reabastecer as perdas da humanidade. Sabe-se que existem dois tipos de recursos naturais no planeta, aqueles que são renováveis, conhecidos também como inesgotáveis, podemos citar como exemplo a água, luz solar e as florestas, mesmosendo inesgotáveis, se forem utilizados sem pausa, como são utilizados atualmente, principalmente pelo setor da construção civil, a capacidade de renovação sofrerá uma carga, o que acarretará em sua completa escassez, o segundo tipo de recurso natural são conhecidos como não-renováveis, são aqueles recursos que existem em menor e limitada quantidade, como exemplo os combustíveis fósseis como o gás natural, o carvão e o petróleo, e também os minérios, a sua exploração é tão intensa e constante que não dá tempo da natureza produzi-los novamente. 7 Segundo Victoria (2017) a exploração de recursos naturais pode ser dividida de duas formas: • Recursos rochosos: aqueles utilizados em forma de blocos e/ou placas que vêm de rochas ornamentais; • Recursos granulares conhecidos também como agregados: o Agregado químico: são aqueles que após sua exploração passam processos químicos até que atinjam sua capacidade necessária ou moldados até que obtenham a forma esperada, podemos citar nessa área os aglomerantes que vêm de uma mistura de rocha pulverizada com substâncias como cal, gesso e/ou cimento; o Agregado natural: aqueles que são utilizados em sua forma original passando somente por corte e peneiramento, como a areia, britas, rochas e calcário. É estimado que a cada 1km de pavimento de estrada construído sejam consumidas 10.000 toneladas de agregados como areia e brita, atualmente os recursos minerais naturais mais usados pelo setor da construção civil são: • Calcário; • Argila; • Cascalho/areia; • Brita/rocha. 1.2.1. Calcário O calcário é uma rocha sedimentar, geralmente formado por calcita, magnesita e dolomita, facilmente dissolvido quando em contato com ácidos moderados. Apresenta textura granular e compacta, como na Figura 1. De acordo com a AgroPos (2020), o calcária traz vantagens como o aumento gradual de pH do solo, a eliminação ou redução de toxinas de plantas, por conta de seu aumento gradual de pH ele tambem diminui a acidez do ambiente e aumenta a emissão de nutrientes para a natureza. 8 Figura 1 – Calcário. Fonte: https://ferticel.com.br/wp-content/uploads/2019/10/calcario-1.jpg 1.2.2. Argila A argila é um agregado naturalmente fino muito utilizado no setor da construção civil em cerâmicas, a argila branca é a principal base para a formação e modelação da cerâmica branca. Segundo a CPRM (2014), a argila é encontrada em diferentes cores, como na Figura 2, e sabe-se que cada tipo de argila tem uma propriedade argilomineral específica, o que altera sua plasticidade, aplicação e uso. Na construção civil a argila não é usada somente para cerâmicas, com a argila vermelha é produzido o tijolo. Figura 2 – Colorações de argila. 9 Fonte: https://www.minasjr.com.br/wp-content/uploads/2019/04/kit-argilas-coloridas- verde-preta-branca-vermelha-amarela-D_NQ_NP_747549- MLB25584819375_052017-F-768x768.jpg 1.2.3. Cascalho/areia Segundo Victoria (2017), o cascalho e a areia são os materiais essenciais usados no setor da construção civil moderna, muito usados na produção de argamassa, pavimentação, revestimento e principalmente para o concreto. A maior aplicação do cascalho na construção civil é como componente da fabricação do concreto, ele traz resistência, maleabilidade e durabilidade ao concreto, além disso, por ser constituído em sua grande parte de agregados graúdos, como apresentado na Figura 3, o cascalho é muito utilizado na execução da base de pavimentos e lastros de ferrovias. Figura 3 – Cascalho e areia. Fonte: https://decorexpro.com/images/article/orig/2018/03/peschano-gravijnaya- smes-osobennosti-i-sfera-primeneniya-8.jpg 1.2.4. Brita/rocha De acordo com Victoria (2017), qualquer tipo de rocha, com alta resistência mecânica, pode ser usada na construção civil, por esse motivo existem tantos tipos de britas com composições diferentes, mas também é correto afirmar que a composição a brita dependerá da geologia da região em que ela se encontra. A brita 10 é basicamente a síntese de rochas como o granito, basalto, o calcário, o gabro e a gnaisse. Conhecemos como brita os agregados graúdos entre 4,75mm e 76mm, que podem ser classificadas como: • Brita 0: 4,8mm a 9,5mm; • Brita 1: 9,5mm a 19mm; • Brita 2: 19mm a 25mm; • Brita 3: 25mm a 50mm; • Brita 4: 50mm a 76mm. Figura 4 – Tipos de brita. Fonte: http://repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10014060.pdf 1.3. O Impacto Ambiental do Descarte Incorreto do Concreto A sustentabilidade é um fator que deve ser considerado tanto nas construções quanto nas demolições, engana-se quem pensa que apenas em demolições há o desperdício e descarte inadequado do concreto. De acordo com a Revista Construa (2018), o “lastro” é a parte que fica impregnada no interior da betoneira após o descarregamento total do concreto. Muitas concreteiras apenas descartam estes resíduos, não vendo a possibilidade de reutilização, porém pode-se aproveitar tanto o concreto endurecido quanto o fresco (mole), tendo além de vantagens ambientais, as vantagens econômicas, reduzindo os custos na produção da matéria prima retirada. 11 Algumas empresas utilizam o método “Bate Lastro”, que se caracteriza por uma estrutura para lavagem de caminhões betoneira, pátios e até outros equipamentos utilizados no processo da usinagem do concreto, através de decantação e filtração da água e seu reaproveitamento na usinagem, não a descartando de forma inadequada podendo afetar os lençóis freáticos consequentemente se tornando nocivo a saúde pública. Santana (2016, p. 13) afirma que a demolição é o ramo da construção civil, onde se há maior geração de resíduos sólidos, seu descarte inapropriado em locais inadequados, como margem de rios, terrenos baldios e até mesmo vias urbanas, em sua maioria periférica, assim, acarretando comprometimento na drenagem urbana, dificultando o escoamento de águas pluviais, poluição visual, comprometimento do tráfego e fatores que favorecem a proliferação de ratos, baratas, bactérias, entre outras pragas, além de todos esses malefícios, gerando custos com sua limpeza. A Resolução nº 448/12 (anteriormente n°307/02) do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para gestão dos Resíduos da Construção Civil e Demolição – RCD e define-os como sendo: Resíduos provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultante da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeira e compensado, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha. CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente n°448, 2012. 12 CAPÍTULO 2 – ESTUDOS TEÓRICOS Em 2003 o Brasil consumiu cerca de 33 milhões de toneladas de cimento, desses 33 milhões cerca de 4 milhões foram utilizados por concreteiras. Utilizando o traço médio com a resistência de 25Mpa, o consumo médio e de aproximadamente 300 kg/m3 cimento, estima-se que a produção de concreto no Brasil seja de 15,5 milhões m3/ano. (TARTUCE, 2006) 2.1. O Cimento Portland O cimento Portland é um material de origem mineral, em sua composição encontramos uma pequena quantidade de sulfato de cálcio natural que é proveniente da triagem de moer e misturar seus agregados aos grãos triturados de rochas calcárias, além de encontrarmos silicatos hidráulicos de cálcio, esses componentes quando misturados com água adquirem propriedades aglomerantes. Obviamente, ao misturar outros componentes ao cimento Portland é possível alterar suas propriedades e sua composição química fazendo assim com que o cimento adquira derivados que podem melhorar e agregar característicasjá obtidas anteriormente. 2.2. Reciclagem de Resíduos em Estado Sólido Os RCD’s têm como grande vantagem a reciclagem em forma de um agregado vindo por processos que constituem a triagem, seguido da britagem e o seu peneiramento (dependendo do uso escolhido) e então o armazenamento. Segundo pesquisadores da Management of Construction and Demolition Waste, acreditasse que após a Segunda Guerra Mundial, países como a Alemanha, França, Holanda, Portugal, Dinamarca, entre outros, tiveram uma grande geração de RCD por passarem por uma reconstrução necessária por conta dos destroços feitos por bombas, a necessidade de materiais para a construção foi tão grande que os construtores da época precisaram recorrer aos materiais alternativos, iniciou-se então a reciclagem de RCD utilizando os itens demolidos durante a guerra para reconstruir. 13 De acordo com Carneiro (2001), em 1991 foi implantada a primeira usina de reciclagem no Brasil, com o crescimento e o interesse na reciclagem no exterior foram implantadas mais 14 usinas de reciclagem em um total de 12 cidades até o ano de 2004, em 2006 já existiam 16 unidades de usinas de reciclagem de resíduos sólidos pelo país, em munícios como São Paulo, Ribeirão Preto, Londrina, Piracicaba, Guarulhos, São José dos Campos, Macaé, Brasília, Uberlândia, São Gonçalo, Vinhedo e Ribeirão Pires. No município de São Paulo a usina de reciclagem foi inaugurada no ano de 2006. Apesar da primeira usina ter sido implantada no ano de 1991, o Conselho Nacional do Meio Ambiente só publicou sua primeira resolução em 2002, o CONAMA nº 307, atualizada no ano de 2012 para n°448, citado no Capítulo 1. No ano de 2004 a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) apresentou cinco Normas que especificam sobre os RCD’s, desde o recebimento dos materiais até a utilização do proveniente reciclado em obras de construção civil: • ABNT NBR 15112:(2004) - Resíduos de Construção Civil e Resíduos Volumosos – Area de transbordo e triagem; • ABNT NBR 15113:(2004) - Resíduos Sólidos da Construção Civil e Resíduos Inertes – Aterros; • ABNT NBR 15114:(2004) - Resíduos Sólidos da Construção Civil e Resíduos Inertes – Area de Reciclagem; • ABNT NBR 15115:(2004) - Agregados Reciclados de Resíduos Sólidos da Construção Civil – Execução de Camadas de Pavimento; • ABNT NBR 15116:(2004) - Agregados Reciclados de Resíduos Sólidos da Construção Civil – Utilização em Pavimentos e Preparo de Concreto sem Função Estrutural. 2.2.1. Agregados reciclados Um agregado que tem sua origem advinda de uma reciclagem, sendo assim um AGR, pode ser utilizado em diversos serviços dentro da construção civil, como a produção de concreto, argamassa, a fabricação de pré-moldados, construção de pavimentos, entre tantos outros. Segundo Motta. et al (2008, p. 21), no caso da 14 pavimentação a maior vantagem é o fator da economia, como apresentado no Capítulo 3, o valor do AGR, se comparado ao AGN, para a pavimentação é 61% mais rentável que o AGN. No ano de 2003 a Prefeitura Municipal de São Paulo publicou a ETS – 001/2003 que definiu especificações para a correta execução de camadas do pavimento, como subleito e sub-base com o uso dos AGR. 2.2.2. Agregados Reciclados do Concreto Depois de muita pesquisa foi nítido que, atualmente, no Brasil, ainda não existem muitos artigos que se refiram a aplicação de um AGR em uma pavimentação. De acordo com Motter (1998, p. 68), no ano de 1998, estimou-se que nos Estados Unidos da América, cerca de 85% dos resíduos de concreto reciclado foram utilizados em pavimentações rodoviárias, sendo assim, atualmente dos 50 estados americanos, pelo menos 30 fazem o uso do concreto reciclado em camadas de pavimento. Tanto como o AGN como o AGR têm cuidados que são necessários para sua conservação, sua qualidade depende de fatores como as características mecânicas e físicas, as cargas solicitantes, clima, precipitação de chuvas e tantos outros, para o pavimento, indiferente de sua origem, todos os fatores devem ser em consideração. Os maiores defeitos encontrados em pavimentos, tanto AGN como AGR, são as trincas por fadiga e a deformação permanente: • Trinca por fadiga: sempre ocasionada por uma tensão aplicada na superfície do pavimento; • Deformação permanente: ocasionada pela união das deformações causadas do subleito até a capa do pavimento. 15 2.3. Reciclagem do Concreto O processo de reciclagem nas usinas depende de equipamentos que afetam a característica dos agregados reciclados como forma, resistência, granulometria, teor de impureza e a própria composição, podendo assim gerar diversos tipos de materiais. De acordo com a SKS Mining Machine, as usinas possuem um processo semelhante com relação a britagem, contendo equipamentos como pá, carregadeira ou retroescavadeira, alimentador vibratório, transportadores de correia, britador de mandíbula ou impacto, separador magnético permanente ou eletroímã e peneira vibratória. Antes de se iniciar o processo de britagem, é realizado uma triagem, podendo ela ser manual ou mecânica, onde todo aquele resíduo ou entulho proveniente da construção passam por uma seleção, para que seja possível a remoção de todos os tipos de materiais indesejáveis e/ou contaminados. Por isso após o processo de britagem, é necessário um processo de lavagem para melhoria de qualidade. Os resíduos de concreto são classificados e encontrados em duas formas: rejeitos de concreto no estado endurecido e rejeitos no estado fresco. De acordo com Grubba (2009, p. 9) o processo de reciclagem dos resíduos da construção civil de classe A é basicamente feito através das operações de triagem, britagem e peneiramento. Após este processo os resíduos da construção civil são divididos e classificados em dois grupos: agregados reciclados de concreto e agregados reciclados mistos. Por serem mais densos os agregados do concreto são mais recomendados a serem usados para fabricação de argamassas no geral, como calçadas, pré-moldados, agregados para massa asfáltica e base ou sub-base para pavimentação. A NBR 15116:(2004), define os parâmetros para a classificação dos tipos de agregados da construção civil como classe A: • Agregados de resíduos de concreto: É obtido através do benefício de resíduos classe A, compostos na fração graúda, de no mínimo 90% em massa de fragmentos a base de cimento Portland e brita. 16 • Agregado de resíduos misto: É obtido através do benefício de risco de classe A, composto na sua fração graúda, de no mínimo 90% em massa de fragmentos a base de cimento Portland e brita. Os resíduos de concreto endurecido são no geral reutilizados como agregado em novas misturas de concreto ou utilizados em sub-bases de pavimentações asfálticas. De acordo com o CETEM (2018, p. 161) o processo de britagem é classificado em dois estágios distintos, em cada processo é feita a aplicação de resíduos sólidos de diversos tamanhos, de rochas de 1000mm até 10mm e é passado por cada etapa até que o minério RCD seja reduzido a grãos finos ou o escolhido pelo solicitante. Para a britagem primária (1000mm a 100mm) e secundária (100mm a 10mm) a fragmentação é feita por britadores, se o solicitante necessitar de uma britagem terciária (10mm a 0,8mm) entrará na fase conhecida como moagem 2.3.1. Britagem primária Para a britagem primária os britadores utilizados são de grande porte, operam em áreas aberta e não utilizam setores de descarte e/ou escape para a continuação da britagem e sempre é feita em estado seco. Para essa fragmentação primária são utilizados britadores como de mandíbula, giratório e de impacto. 2.3.1.1. Britador de mandíbula Segundo o CETEM (2018, p. 163) o processo de reciclagem de resíduos no estado sólido vindo de demolições de construções, começa pela passagem em um britador de mandíbula e depois por um britadorcônico que averigua a uniformidade dos grãos de agregados. Diferente da reciclagem do concreto no estado fresco, esse método depare-se com o fato de não se reconhecer as propriedades do material a ser reciclado. Para a produção de concreto, o britador de mandíbula proporciona, Figura 5, uma melhor distribuição granulométrica, enquanto o britador cônico é utilizado como britador secundário proporcionando assim uma melhor forma ao agregado reciclado. 17 Figura 5 – Britador de mandíbula. Fonte: Tratamento de Minérios (CETEM, 2018, p. 137). O processo de britagem com o britador de mandíbula gera uma quantidade muito maior de grãos graúdos, porém mais fracos, sendo necessário fazer uma rebritagem ou britagem secundária. O processo deste britador de mandíbula ocorre por compressão, que é o esmagamento do material. Ela é indicada para produzir o material reciclado que apresenta ter um desgaste relativamente alto. A desvantagem do britador de mandíbula é que o material gerado, na maioria dos casos, necessita ser rebritado e com isso gera-se graúdos com baixa qualidade, onde não são usados em todos os tipos de reciclagem, como por exemplo, uma pavimentação. Os pontos positivos são que a manutenção e emissão de poeira deste equipamento são menores. 2.3.1.2. Britador giratório Segundo o CETEM (2018, p. 164) o britador giratório é utilizado quando existe uma grande quantidade de resíduos a serem britados, tem como grande vantagem uma maior funcionalidade se comparado ao britador de mandíbula pois os resíduos podem ser depositados em seu interior através de passagens que ficam em suas laterais, e por ter uma área de armazenamento que fica na parte superior do equipamento, Figura 6. 18 Figura 6 – Britador giratório. Fonte: Tratamento de Minérios (CETEM, 2018, p. 138). O seu funcionamento é baseado em um cone central que faz com que os RCD depositados em seu interior sejam forçados a serem despedaçados. 2.3.1.3. Britador de impacto De acordo com o CETEM (2018, p. 166) o britador de impacto, apresentado na Figura 7, é o equipamento mais utilizado no processo de reciclagem nas usinas brasileiras, pois além de baixa emissão de ruídos, ela também permite o processamento de peças de concreto armado. No processo deste britador, a quebra das partículas ocorre por impacto, e com isso os grãos são partidos em suas linhas de rupturas naturais, formando partículas mais íntegras. Além da britagem ocorrer por colisão em placas fixas de impacto gerando grãos cúbicos, a granulometria é bem apropriada para pavimentação. Outra vantagem deste tipo de equipamento é a alta redução das dimensões das peças britadas, fazendo com que seja dispensado, na maioria das vezes, a “rebritagem”, a desvantagem do britador de impacto é o alto custo de manutenção. 19 Figura 7 – Britador de impacto. Fonte: Tratamento de Minérios (CETEM, 2018, p. 139). 2.3.2. Britagem Secundária De acordo com o CETEM (2018, p. 166) a britagem secundária é chamada assim por ser uma sequência da britagem primária, seu principal objetivo é a redução dos grãos advindos da britagem primária que podem ser reduzidos para 100mm a 10mm. No caso da britagem secundária pode existir nos maquinários de britagem um descarte de escape com o intuito de potencializar e auxiliar na capacidade de trituração dos agregados inseridos. Para a fragmentação secundária são usados britadores cônicos, de rolo e britadores que são semelhantes como os da fragmentação primária, britador de mandíbula, giratório e de impacto. 2.3.2.1. Britador cônico Segundo o CETEM (2018, p. 167) o britador cônico tem, praticamente, o mesmo princípio de um britador giratório, porém no britador cônico existem superfícies alongadas que promovem um tempo maior na retenção dos grãos. No britador cônico os agregados são alocados na parte superior por um bocal de alimentação, Figura 8, o descarte de escape é feito por uma saída inferior lateral. 20 Figura 8 – Britador cônico. Fonte: Tratamento de minérios (CETEM, 2018, p. 141). 2.3.2.2. Britador de rolo Segundo o CETEM (2018, p. 168) o britador de rolo é um equipamento de britagem secundária formado por rolos que giram na mesma velocidade em sentidos opostos, o agregado é alocado entre esses rolos, presentado na Figura 9, que fazem a britagem com uma movimentação que força o agregado a ser fragmentado. Figura 9 – Britador de rolo. Fonte: Tratamento de minérios (CETEM, 2018, p. 142). 21 2.3.3. Britagem Terciária - Moagem A britagem terciária, mais conhecida como moagem é a etapa na qual o agregado pode ser moído de 10mm a 0,8mm, o equipamento mais utilizado nessa etapa é o britador cônico, sua britagem pode ir até 3mm. 2.3.4. Reciclagem de Concreto em Estado Fresco De acordo com Buttler (2003, p. 4) um dos métodos para reciclar o concreto quando fresco é fazendo a separação dos agregados da água de lavagem, esse processo é feito através de uma máquina separadora onde os resíduos de concreto fresco são colocados em um funil alimentador que leva até a primeira etapa onde é colocada a água num reservatório que auxilia na decantação dos agregados presentes nos resíduos, quando o reservatório transborda, a água é retirada pelo mesmo ponto onde é colocado as sobras do concreto, enquanto os agregados saem por uma calha de descarga e são recolhidos para reuso. Como apresentado na Figura 10: 1 – Entrada do concreto fresco a ser reciclado; 2 – Saída de água de lavagem com finos; 3 – Processo de lavagem e separação dos finos dos agregados; 4 – Saída dos agregados. Figura 10 – Separador de resíduos do concreto. Fonte: (Schwing stetter, Apud Buttler 2003) 22 2.3.5. Propriedades do Agregado Reciclado Em estudos realizados por Silva, Felix e Santos (2014) verificou-se a influência da substituição de um agregado natural pelo agregado reciclado, levando em consideração as propriedades mecânicas do concreto, é absolutamente possível e vantajoso substituir o agregado natural (AGN) pelo agregado reciclado (AGR) sem alterar suas propriedades químicas e físicas e aumentando sua resistência a compressão e tração, dessa forma é recomendado o uso de agregados reciclados com uma massa específica superior a 2,5 kg/m³ sendo assim, com baixa quantidade de resíduos cerâmicos, é confirmado também que a substituição do agregado natural pelo agregado reciclado reduziu de 6% a 12 % a elasticidade, o que é considerado mínimo, além disso o tratamento de britagem recupera até 50% da massa do agregado o que acarreta na diminuição do uso de compostos aditivos químicos durante o processo. De acordo com os estudos realizados por Tenório (2017) foram selecionados diversos agregados de diferentes locais e cidades pelo Brasil e transportados até o laboratório com a finalidade de transformar esses agregados em compostos para traços. Foram feitos testes misturando agregados graúdos e miúdos, naturais e reciclados, chegando à conclusão que, a característica do agregado reciclado (AGR) é diretamente influenciada pelo sistema produtivo e construtivo da região/concreteira, foi confirmado também que o uso de moinho de martelo, um tipo de moagem de agregados que é indicado para materiais de baixa abrasividade e tem como principal vantagem o baixo consumo de energia e emissão de poeira (FBC, Tecnologia e Inovação), além de não necessitar da repetição do processo de moagem dos agregados utilizados no AGR, sendo assim, em comparação com o AGN, o AGR traz como grande vantagem uma maior quantidade de materiais finos de certa de 0,075mm, mas como desvantagem o AGR deve ser evitado quando utilizado como concreto aparente por apresentar níveis mais altos de porosidade se comparado ao AGN, oferecendo assim uma proteção de armadura reduzida. Sendo assim concluiu que é possível e vantajoso o uso do concreto reciclado mesmo sendoobservado particularidades como maior permeabilidade, porosidade, 23 deformidade e menor resistência se comparado ao concreto natural, comparação essa que pode influenciar, ou não, o seu uso. De forma geral, o concreto reciclado, AGR, pode substituir, em obras, a areia, segundo a ABNT (NBR 15116:2004), o concreto reciclado como agregado é 20 a 30% mais barato e é 40% mais resistente que o AGN. 2.4. O Mercado Para o mercado financeiro da construção civil a reciclagem do RCD tem como principal característica a abordagem da questão da preservação ambiental, a sustentabilidade e a conscientização universal. Para Oliveira (2018, p. 35) para a sustentabilidade e reciclagem na construção civil o processo é baseado no uso restrito de todo e qualquer recurso que não seja proveniente de recursos naturais como a terra, areia, brita e cascalho, contribuindo assim com a limpeza de cidades, rios, terrenos baldios e represas, o controle sanitário e de enchentes. Se bem organizado e planejado, a usinagem do RCD de forma reciclável gera benefícios para a cidade e de forma comprovada trás retorno financeiro ao proprietário/empresário pensando na matéria prima e/ou a venda dos produtos como AGR. A matéria advinda do AGN é transformada então em AGR pode ser utilizado como bloco de vedação, contrapiso, bancos de praça, guia e/ou tampas de bueiro, tubo para esgotamento e principalmente para cascalho da pavimentação de pistas e rodovias, sendo assim os produtos derivados da usinagem do RCD são chamados então de subprodutos reciclados, por serem provenientes de um produto inicial. Pensando em uma comparação geral, se substituirmos, por exemplo, o uso de brita nova pelo agregado reciclado em uma pavimentação teremos uma substituição vantajosa em que o produto é 39,5% mais resistente e quase 30% mais barato. Pensando em suas características e o uso adequado, foi gerada a Tabela 1 explicativa: 24 Tabela 1 – Características e o uso adequado de produtos reciclados. Produto Características Uso Areia reciclada Material isento de impurezas; Proveniente da reciclagem de concreto e de blocos de concreto. É recomentado para o uso em argamassas para vedação, contrapisos, blocos e tijolo para vedação, além de solo cimentado. Pedrisco reciclado Material isento de impurezas; Proveniente da reciclagem de concreto e blocos de concreto. É recomendado para o uso em bloco de vedação, pisos intertravado etc. Brita reciclada Material isento de impurezas; Proveniente da reciclagem de resíduos da construção civil. É recomendado para fabricação de concretos para obra de drenagem. Brita corrida Material isento de impurezas; Proveniente da reciclagem de resíduos da construção civil. É recomendado para o uso em sub-base e base de pavimentos, reforço e subleito de pavimentos, regularização de vias não pavimentadas, aterros e assentamento topográfico de terrenos. Rachão Material isento de impurezas; Proveniente da reciclagem de resíduos da construção civil. É recomendado para o uso em terraplanagem, drenagens e principalmente a pavimentação. Fonte: Urbem Tecnologia Ambiental. De forma geral os resíduos usados na construção civil que são levados para a reciclagem são encontrados em sua forma sólida e podem ser encontrados com dimensões geométricas e características físicas variadas, como a areia, brita, madeira, a argamassa, o concreto, pedaços de metais e assim por diante. 25 O processo da construção civil é conhecido como o setor com maior índice de perdas construtivas e principal gerador de entulho, em obras de reforma falta noções básicas de reciclagem e reutilização, gerando altos níveis de entulho provenientes da demolição vinda durando o processo como um todo. A reciclagem do entulho, além de conscientizar uma população, representa vantagens econômicas, ambientais e sociais incrivelmente significativas como a economia no uso de matéria prima AGR que substitui o AGN, diminui a geração de poluição gerada pelo entulho que causam as enchentes e proliferação de vermes e bactérias, além de preservar as reservas naturais e podemos usá-los em: • Pavimentos: Não exige a utilização contínua e extrema de tecnologias aplicadas, implicando assim no menor custo do processo, além de permitir o uso de um AGR que não necessita da separação dos minerais do entulho, podendo usar em sua mistura concreto, tijolo, argamassa, areia etc.; • Agregado para concreto: Assim como para o pavimento, no agregado para o concreto também é permitido o uso de AGR que não necessita da separação dos minerais do entulho, além de trazer grande economia durante a sua usinagem, pois pode ser usado em granulometrias graúdas; • Agregado para a confecção de argamassa: Economiza custos de transporte pois faz uso do resíduo encontrado no local em que é gerado; • Outros usos: Pode ser utilizado em sua forma mais comum, como agregado do concreto, cascalhamento de estradas, reforço de aterros, preenchimento de valas e vazios. A norma da ABNT NBR 15115:2004 – Agregados reciclados de resíduos da construção civil – Execução de camadas de pavimentos – Procedimento, são encontradas exigências de controle para os agregados do concreto, como o ensaio da granulometria, encontrado na ABNT NBR 7181:2016, o CBR, encontrado na ABNT NBR 7185:2016, o teor de umidade de massa específica, encontrado na ABNT NBR 7182:2016 e na ABNT NBR 7185:2016. 26 Para realizar o ensaio correto do agregado reciclado, é necessário solicitar ao laboratório especializado a coleta, que será feita respeitando os critérios impostos pelas normas regulamentadoras. Tabela 2 – Laboratórios creditados pelo INMETRO. Laboratório Endereço Bairro Cidade Estado Falcão Bauer Rua Aquinos, 111 Água Branca São Paulo SP IPT Av. Prof. Almeida Prado, 532 Cidade Universitária São Paulo SP EPT Av. São José, 450 Jd. São José Osasco SP El Condor Av das Seringueiras, 33 Jd. Das Palmeiras Cuiabá MT Brascon Tec R. Eduardo Xible, 15 Fátima Serra ES Concremat R. Madre Emilie Villeneuve, 434 Jd. Prudência São Paulo SP Tecno Test R. onze, 191 Jd. Terramérica II Americana SP ABCp Av. Torres de Oliveira, 76 Jaguaré São Paulo SP EPT R. Ribeiro do Rosário, 91 Centro Vitória ES Fonte: Pesquisa realizada no site do INMETRO (2020). 2.5. Maior Usina de Reciclagem no País De acordo com a ABRECON (2021), atualmente, existem mais de 300 usinas de reciclagem de RCD no Brasil. Segundo o Canal Recicla Sampa (2020), em junho de 2020, em Canoas – Porto Alegre, foi inaugurada a maior usina de RCD do Brasil, conhecida com Usina SBR Canoas, Figura 11. 27 Figura 11 – Usina SBR Canoas. Fonte: https://www.reciclasampa.com.br/assets/images/conteudos/electromagnet- 569148_1280_capa_texto-796x448px.jpg A usina de Canoas, além de receber entulhos para a sua usinagem, também fará o armazenamento de podas de árvores, vegetais e grande parte de materiais gerados durante o aterro realizado para a sua construção e instalação. A sua capacidade de coleta é de 180 caçambas por dia e pode empregar mais de 100 pessoas para a área de recepção, triagem, controle de produto, fiscalização, armazenamento e transporte. A usina de Canoas conta com mais de 21 hectares e todos os equipamentos necessários para a triagem, britagem, moagem e peneiração móvel necessárias, além disso a usina tem instalado EcoPontos de coleta por todos o município para o recebimento e descarte correto de materiais. No caso da cidade de São Paulo, de acordo com a ABRECON (2021), existem ecopontos espalhados por toda a cidade, para diminuir o raio de pesquisa, foi buscado por EcoPontos em até 6km de distância da Universidade Nove de Julho – Polo Vila Prudente, como apresentado na Tabela 3. Tabela 3 – EcoPontos em São Paulo. Nome Distância do Polo Endereço Tiposde materiais coletados Anhaia Mello 0.9km R. da Prece, n°296 Recanto dos 2.6km R. Sales Gomes, n°415. 28 Humildes Árvore, cerâmica, chapas de vidro, entulho, espelho, fios, folhas, madeira, móveis, tijolos e vidro de janela. Água Rasa 3.7km Av. Salim Farah Maluf, nº 1500. São Lucas 4.1km R. Florêncio Sanches, nº307. Tereza Cristina 4.4km R. Tereza Cristina, nº10. Belém 4.5km R. Artur Mota x Rua Herval. Viaduto Engº Alberto Braga 4.6km Av. Aricanduva, nº200. Saioa 4.7km R. Mary Baida Salem, nº01. Cambuci 4.8km Av. do Estado x Av. D. Pedro I x R. Ibiruba. Vila Luisa 5km R. Recife x R. Alfredo de Franco. Tauapé 5.3km Av. Salim Farah Maluf, nº179. Brás 5.4km R. Palmorino Mõnaco x R. da Mooca. Mooca 5.5km Av. Pires do Rio x R. Bresser. Nova York 6km R. Amélia Vanso Magnoli. Fonte: Elaboração própria. 29 CAPÍTULO 3 – APLICABILIDADE Pensando em uma maneira eficaz de reduzir o impacto ambiental e conscientizar para o futuro foi realizado o estudo apresentado, levando em consideração a baixa quantidade de pesquisas que tratam sobre as vantagens e desvantagens do uso de RCD em obras da construção civil, se comparado aos materiais convencionais. Para obter um norte para a questão, redigiu-se o estudo de aplicação do agregado reciclado apresentando custos de execução para um trecho de uma rodovia, comparando o uso do AGR com o AGN e seus custos. Para a correta execução da metodologia que aqui foi apresentada foram utilizados veículos de pesquisa como a Usina de Reciclagem de Entulho (URE) da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), para a obtenção dos preços dos agregados naturais foram utilizadas as tabelas do Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e índices da Construção Civil (SINAPI) que fica disponível na Caixa Econômica Federal e o IBGE. 3.1. Metodologia De acordo com Yin (2001), o Estudo de Caso abrange uma metodologia que acarreta o planejamento, técnicas de dados de coleta e uma completa análise dele, o Estudo de Caso pode ser feito utilizando documentos, registros, entrevistas, artefatos históricos e observação direta dos participantes/integrantes. O estudo foi realizado com o auxílio da construtora responsável por executar rodovias desde 1991, especializada no desenvolvimento de projetos e apoio gerencial de execução de obras de infraestrutura, tem sua sede situada em Portugal – Lisboa e filiais por todo o Brasil, a qual aprovou o estudo e auxílio feito e, por motivos de confidencialidade exigidas em contrato assinado por um dos integrantes, não teve seu nome e contrato social revelado, além de pesquisas técnicas, planilhas quantitativas utilizadas para a execução no trecho de uma rodovia com pranchas de projeto que contenham seções típicas e também detalhes construtivos, também foram realizadas pesquisas de cotações de preços para a aquisição de AGN e AGR advindo de URE com o correto intuito de estimar e então comparar o custo 30 necessário para a utilização do material para a composição de um pavimento esporádico escolhido pelos integrantes como trecho de exemplo para estudos futuros. Como citado anteriormente, para a correta determinação dos custos de aquisição do agregado, foi utilizada a tabela do SINAPI. O sistema SINAPI é indicado pelo Decreto 7983/2013 que estabelece regras que devem ser seguidas por entidades e órgãos da administração pública federal para a correta elaboração do orçamento referente a obras e serviços de engenharia, além de contratos executados; o decreto tem como principal intuito padronizar e estabelecer normas referentes a elaboração de orçamentos. “Parágrafo único. O SINAPI deverá ser mantido pela Caixa Econômica Federal - CEF, segundo definições técnicas de engenharia da CEF e de pesquisa de preço realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE” (Decreto 7983/2013, Capítulo II). 3.2. Análise do RCD para uso na Pavimentação O estudo que foi realizado em cima dos relatórios de ensaio das amostras coletadas apresentou que todas as coletas foram feitas de acordo com a Norma Rodoviária DNER PRO 120/97 – Coleta de Amostra de Agregados e a DNER PRO 257/99 – Estudo e Amostragem de Rochas em Pedreiras para Fins Rodoviários. Os agregados reciclados utilizados foram provenientes de uma usina recicladora da cidade de Santo André (São Paulo) onde foram encontrados os RCD’s que foram utilizados para o estudo que aqui foi apresentado. Para a análise realizada no local foi feita a determinação de bacias de deflexão através do FWD que é um deflectômetro de impacto que analisa a condição estrutural do pavimento sem que ocorra a destruição e degradação do mesmo, o aparelho utilizado foi contratado por uma empresa especializada em deflectometria localizada no bairro Jardim Paulista, o uso do deflectômetro é especificado na norma DNER PRO 237/96 - Determinação de deflexões utilizando deflectômetro de impacto tipo “Falling Weight Deflectometer (FWD). Para os ensaios laboratoriais, todo o material inicialmente coletado foi passado por uma separação manual de grãos maiores e o peneiramento a seco, de 31 acordo com os critérios da norma NBR 7181:(2018) Solo – Análise Granulométrica, que especifica o uso da curva granulométrica que garante a correta distribuição e a melhor separação dos grãos maiores e menores. O agregado coletado apresentou diversas formas diferentes como cúbica, alongada, esférica e lamelar (forma do agregado que se parte facilmente e que a NBR 15115:(2004) Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Execução de camadas de pavimentação – Procedimentos, determina que deve ser utilizado sempre em pequenas quantidades ou não ser utilizado). Após o peneiramento foi realizado uma verificação do comportamento mecânico que averiguou a quebra do material durante a compactação usando a mesma curva granulométrica do processo anterior de peneiramento. Para a determinação da resistência do material, quando sujeito ao tráfego de veículos, foi utilizado o Índice de Suporte Califórnia (ISC) que seguiu as especificações da Norma DNER ME 049/94 – Método de Ensaio, e também a NBR 9895:(2017) – Solo – Índice de Suporte Califórnia (ISC) – Método de Ensaio, separando a análise de resistência do material em três etapas distintas, sendo a moldagem do corpo de prova, a imersão do corpo de prova em solução destilada por aproximados quatro dias e a inserção do pistão no corpo de prova. De acordo com os ensaios, foi então comprovado pela construtora que os resultados eram satisfatórios e apresentavam viabilidade técnica no uso de agregados graúdos reciclado de concreto, em diferentes denominações e/ou tamanhos, na aplicação da pavimentação exemplificada no estudo que aqui foi apresentado. 3.3. Análise e Resultados Obtidos Com o auxílio da construtora, dos relatórios de ensaio cedidos e de pesquisas realizadas durante todo o processo descrito aqui neste estudo, foi escolhido, junto a construtora, o trecho de rodovia, apresentado na Figura 12 e em detalhes nos anexos, para utilizar como parâmetros de cálculos para a comparação dos custos do AGR com o AGN aplicados em um pavimento flexível, com as seguintes dimensões: • Pavimento asfáltico flexível; o Subleito; 32 o Reforço do subleito (rachão com espessura de 0,60); o Sub-base (brita corrida com espessura de 0,20); o Base (brita graduada com espessura de 0,20); o Camada de concreto betuminoso usinado quente. • 2km de extensão; • 7m para a largura da pista de rolamento; • 5m para o acostamento, sendo 2,5m para o sentido crescente e 2,5 para o sentido decrescente; • Largura total de 12m. Toda a largura do acostamento e da pista de rolamento teve um comparativo para um pavimento feito com AGN e com AGR. Figura 12 – Seção do projeto Fonte: Elaboração própria. Utilizando como base asmedidas do projeto, foi calculado o volume (m³) de agregados tanto para AGN como AGR para compor a camada de grânulos do pavimento, sabe-se que para um pavimento serão necessários materiais como a brita graduada, que é uma pedra que obedece a uma distribuição granulométrica diferente, a brita corrida que é um conjunto de pedra britada, pedriscos e pó de pedra, não tem graduação definida e nem passa por processo de peneiração, é usada em sub-base e base de pavimentos, reforço e subleito de pavimentos, regularização de vias não pavimentadas, aterros e assentamento topográfico de 33 terrenos, e o rachão, que é uma pedra grande, com mais de 10cm de dimensão, usado em terraplanagem, drenagens e principalmente a pavimentação. Tabela 4 – Volume de agregados para pavimentação de 2km. Materiais Extensão Largura Área (m²) Espessura (m) Volume (m³) Brita graduada 2km 12m 24.000 0,20m 4.800m³ Brita corrida 2km 12m 24.000 0,20m 4.800m³ Rachão 2km 12m 24.000 0,60m 14.400m³ Fonte: Elaboração própria. Seguindo a Tabela 4 foi visto que os volumes variaram entre 4.800m³ e 14.400m³ para os agregados que serão necessários para a pavimentação da extensão de 2km. Para a organização de custo de AGN foi utilizado como base os insumos encontrados nas tabelas de custo da Prefeitura de São Paulo: Tabela 5 – Custos de AGN. Descrição Insumo Un. Preço Brita graduada (natural) 10547 m³ R$83,83 Brita corrida (natural) 10554 m³ R$83,39 Rachão (natural) 10546 m³ R$85,19 Fonte: Elaboração própria. Para a organização de custo de AGR foi utilizado como base os insumos encontrados no SEINFRA: Tabela 6 – Custos de AGR. Descrição Insumo Un. Preço Brita graduada (reciclada) R0003 12m R$46,05 Brita corrida (reciclada) R0004 12m R$20,52 Rachão (reciclado) R0002 12m R$31,74 Fonte: Elaboração própria. Utilizando as Tabelas 5 e 6 foi gerada uma tabela de comparação de custos entre AGN e AGR: 34 Tabela 7 – Estimativa de custos com AGN e AGR em 2km. Material Volume (m³) Por m³ Total Diferença AGN AGR AGN AGR Brita graduada 4.800m³ R$83,83 R$46,05 R$402.384,00 R$221.040,00 45% Brita corrida 4.800m³ R$83,39 R$20,52 R$400.272,00 R$98.400,00 75,4% Rachão 14.400m³ R$85,19 R$31,74 R$1.226.736,00 R$457.056,00 62,7% TOTAL R$2.029.392,00 R$776.496,00 61,7% Fonte: Elaboração própria. Com a Tabela 7 foi possível visualizar que o custo médio de um pavimento, em uma rodovia de 2km, utilizando AGN chegou a R$2.029.392,00, com o custo médio do agregado sendo R$84,13, enquanto para o AGR chegou a R$776.496,00, com o custo médio do agregado a R$32,77, sendo 61% mais rentável que o AGN. 3.4. Outras Aplicações do AGR O enfoco aqui foi a rentabilidade e a aplicabilidade do uso do concreto reciclado como agregado graúdo em pavimento, mas o mesmo pode ser utilizado em diversas aplicações diferentes. O reaproveitamento sustentável do concreto reciclado como agregado graúdo na construção civil busca uma forma direta de preservação ambiental e social tendo como foco a reutilização de materiais que são descartados em canteiros e o menor nível possível de recursos minerais naturais. Os AGR derivados do RCD podem ser usados como: • Tijolos para intertravado de pedra: Fazem uso de RCD como cimento, pó de pedra, areia, pedrisco e concreto; Os AGR’s são colocados no britador e triturados juntos, após a britagem a mistura pode ser feita de forma manual ou mecânica, determinando a umidade da mistura de maneira táctil-visual no ponto em que a massa obtida possa ser pressionada, com a massa pronta a prensa pode ser feita de forma manual com forma de madeira ou com prensa hidráulica que moldam tijolos para serem, futuramente, utilizados em obras de construção civil. 35 • Tijolo de RCC com pó de pedra: Fazem uso de RCD como cimento, argamassa, concreto, tijolo e pó de pedra; O tijolo de RCC com pó de pedra pode ser usado como um tijolo para vedação para superestrutura e passam pelo mesmo sistema de britagem, mistura e presa que o tijolo intertravado de pedra. • Argamassa e concreto com resíduos de louça: Fazem uso de descartes de louça como pias, vasos sanitários, bidê e azulejos; Segundo Miranda (2009) esse processo ainda está em estudo e análise, mas é uma possível solução para reduzir o descarte, quando moído apresenta características físicas que agregam as propriedades do concreto e da argamassa. • Argamassa de RCC: Segundo Miranda (2009) a argamassa advinda do RCC apresenta resistência à compressão maior se comparada com argamassas convencionais, na argamassa produzida através do RCC os materiais, como a cerâmica vermelha, diminuem os espaços vazios do agregado moído o que aumenta sua resistência mecânica, além de apresentar um valor 40% mais baixo que a argamassa natural. • Concreto celular: Segundo o LAREX (2020), o concreto celular é um dos AGR mais utilizados em países da Europa como componente da alvenaria por apresentar grande capacidade de isolamento térmico e acústico, pode ser encontrado em forma de bloco de concreto celular e de argamassa de assentamento celular. O concreto celular é composto de areia, cal e alumínio, esses minérios quando misturados juntos geram liberação de gás hidrogênio por conta da expansão produzida na argamassa, quando processada ela produzira um componente altamente resistente e isolante, conhecido com tobermorita. • Pavimento (sub-base): Como já citado no Capítulo 3, subtítulo 3.1, a reciclagem de um pavimento traz vantagens ecológicas, sociais, culturais e econômicas, o reaproveitamento do RCD utilizados nesse tipo de aplicação traz benefícios técnicos e não altera suas propriedades mecânicas. 36 • Mistura asfáltica a quente (em estudo): De acordo com Leite (2008), um agregado reciclado apresenta boas características e deve atender as especificações normativas (apresentadas no Capítulo 2, subtítulo 2.2), o maior foco do estudo da mistura asfáltica a quente para a pavimentação são as jazidas minerais, a exploração insustentável para extração de agregados naturais, porém as misturas apresentam teor elevado de ligante na mistura, acarretando o custo elevado do produto AGR quando comparado com o AGN. • Reforço de solo de basalto: O RCD é muito utilizado para a aplicação de seus AGR como base de fundações superficiais, de acordo com Ferreira (2011) o uso de materiais RCD cerâmicos e de argamassa tem como principal característica o aumento da capacidade de suporte e redução de recalques. Um AGR pode ser utilizado em diversos segmentos da engenharia, como lastro de assentamento de guias e tubos e a estabilização de solos com baixa capacidade de suporte; segundo Brito (1999) a utilização do RCD como agregado miúdo em obras apresenta condições positivas para o uso em estacas de compactação de areia e brita. Utilizando todo o estudo e pesquisa foi realizada a Tabela 7 que apresenta algumas das aplicações mais comuns de RCD pelo mundo: Tabela 8 – Aplicação de RCD pelo mundo. País Aplicação Brasil Camadas de drenagem, pavimentos e melhorias de solo. Fabricação de peças pré-moldadas sem função estrutural (exemplo bancos de praça). Fabricação de concreto sem função estrutural. Reforço de solo. Construção de via rodoviária. Pavimentação. 37 Europa Segundo Levy (2001): Obras em concreto reciclado como laje submersa em hidrovia e estrutura de centro de tratamento de água. Holanda Sub-base de pavimento. Itália Pavimentos Fonte: Elaboração própria. 38 CONSIDERAÇÕES FINAIS Diante do exposto, concluiu-se que o conceito da sustentabilidade propõe um desafio, não somente ao Brasil, mas para o mundo, de se comprometer a suprir as necessidades do desenvolvimento mundial sem que esse desenvolvimento danifique as reservar e recursos naturais finitos e infinitos existentes no planeta. A reciclagem dos resíduos advindos da construçãocivil é o aspecto sustentável mais bem empregado para o setor, além de auxiliar na diminuição do descarte incorreto dos resíduos em locais como margens de rios, terrenos baldios e vias urbanas, o que causa a proliferação de ratos, bactérias e pragas no geral, também auxilia consideravelmente em aspectos econômicos, ambientais e sociais que agregam valor comercial ao resíduo e reduz o impacto mundial sobre a exploração de minérios. A transformação de um resíduo em um novo material utilizado no setor da construção civil possibilita o reuso racional e permite a eficiência na redução de insumos descartados. Sendo assim, o resíduo retirado de uma construção civil tem a grande vantagem de ser transformado em um agregado reciclado através de processos de triagem, britagem primária e secundária, e se caso necessário, a moagem, e podem ser utilizados em diversas formas de aplicação, como tijolo intertravado de pedra, tijolo de RCC com pó de pedra, argamassa, fabricação de pré-moldado, lastro, reforço de solo e, o mais utilizado, e mais rentável, o pavimento. De acordo com o apresentado, a aplicação do concreto como agregado reciclado graúdo em uma pavimentação é extremamente vantajosa economicamente falando, já que esses materiais são vendidos com valores até 30% mais baixos que o valor dos agregados naturais utilizados, e apresentam maior resistência, se comparado ao agregado natural proveniente diretamente dos minérios. Perante este cenário, vale salientar que o uso de qualquer tipo de agregado reciclado deve ser feito de acordo com as Normas Técnicas Brasileiras e sua aplicação e uso deve ser antes estudado e pesquisado. 39 REFERÊNCIAS ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1983). NBR-7211 – Agregado do concreto. _____. NBR-15116 – Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. _____. NBR-9895 – Solo – Índice de Suporte Califórnia (ISC) – Método de Ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2016 (versão corrigida em 2017). _____. NBR-7181 – Solo – Análise Granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 2016 (versão corrigida em 2018). AGROPOS. Calcário no Solo. Minas Gerais, 2020. Disponível em: <https://agropos.com.br/o-que-e-calcario/>. Acesso em 19 de maio de 2021. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA PARA RECICLAGEM DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL E DEMOLIÇÃO. Ecopontos de Coleta: ABRECON. Disponível em: <https://mapa.abrecon.org.br/ecoponto/lista?latitude=- 23.5755&longitude=-46.5658&forma=proximo>. Acesso em 17 de maio de 2021. BUTTLER, A. M. Concreto como Agregados Graúdos Reciclados de Concreto – Influência da Idade de Reciclagem nas Propriedades dos Agregados e Concretos Reciclados. Dissertação (Mestrado) – Departamento de Engenharia de Estruturas, Universidade de São Paulo – 2003. BRITO, J. A. Cidades X entulhos. In: SEMINÁRIO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 2. São Paulo, 1999. São Paulo, 1999. p.56-67. CARNEIRO, A.P.; BURGOS, P.C.; ALBERT, EP.V. Uso de Agregado Reciclado em Camadas de Base e Sub-base de Pavimento. Projeto Entulho Bom – Salvador, 2001, p. 190-227. CETEM, Centro de Tecnologia Mineral. Tratamento de Minérios. Rio de Janeiro, 2018. p. 135-158. https://agropos.com.br/o-que-e-calcario/ https://mapa.abrecon.org.br/ecoponto/lista?latitude=-23.5755&longitude=-46.5658&forma=proximo https://mapa.abrecon.org.br/ecoponto/lista?latitude=-23.5755&longitude=-46.5658&forma=proximo 40 CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão de resíduos da construção civil: CONAMA. Resolução n° 307, 17 de julho de 2002, Seção 1, páginas 95-96. _____. Diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão de resíduos da construção civil: CONAMA. Resolução n° 448, 18 de janeiro de 2012, Diário Oficial da União, p.76. CPMR - SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL. Minerais Argilosos. Geocientífico – 2014. 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