Cap47 - Concreto com agregados reciclados

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Capítulo 47
Concreto com agregados reciclados
Sérgio C. Angulo – IPT/Poli USP
Antonio D. Figueiredo – Poli USPg
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Tó iTópicos
• Conceitos básicos
• agregados reciclados e tipos de concretos
• Reciclagem de RCD
• principais tecnologias utilizadas.p p g
• Agregados reciclados
• Propriedades fundamentais• Propriedades fundamentais
• Concretos com agregados reciclados
E t d f• Estado fresco
• Estado endurecido
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
C t d i l dConcretos com agregados reciclados
• Concreto com agregados reciclados
• Mistura de cimento, água e agregados obtidos pela 
reciclagem, em substituição parcial ou total aos 
agregados convencionais
• Agregados reciclados
• Obtidos pelo processamento (britagem, peneiramento, etc) 
d íd d d li (RCD)de resíduos de construção e demolição (RCD).
• Outros menos comuns: pneu, polietileno expandido, etc
• Agregados convencionais
• Rochas britadas, seixos e areias lavadas de rio 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
C t d i l dConcretos com agregados reciclados
C t dC t d • Concreto com agregados 
de RCD
• Concreto com agregados 
convencionais
Cerâmicas
britadas
Pasta de cimento 
Concreto britado com 
t d i t
•Pasta de cimento 
nova hidratada
nova hidratada
pasta de cimento
antiga aderida
A dif f d t l é id d d t
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
A diferença fundamental é a porosidade do concreto.
Agregados de 
R íd d C t ã D li ã
O i
Resíduos de Construção e Demolição
• Origem
• Construção
• Reforma
• Demoliçãoç
• Composição
• Concreto argamassa cerâmica e outros• Concreto, argamassa, cerâmica e outros
• Porosidade
• Qualidade e do conteúdo de materiais porosos
São heterogêneos e possuem propriedades variáveis
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
São heterogêneos e possuem propriedades variáveis
Agregados de 
R íd d C t ã D li ãResíduos de Construção e Demolição
A d d A d d• Agregado de 
concreto
• Agregado de 
resíduo misto
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Agregados de 
R íd d C t ã D li ãResíduos de Construção e Demolição
• Agregados reciclados separados por densidade
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
R i l d RCDReciclagem do RCD
• Fragmentação inicial do concreto armado.
• Triagem dos materiais indesejáveis (madeira aço• Triagem dos materiais indesejáveis (madeira, aço, 
papel) e contaminantes (gesso, cimento amianto).
C i i ã (b it )• Cominuição (britagem ou moagem), 
podendo envolver tratamento térmico.
• Separação do aço (eletroimã).
• Peneiramento/Lavagem• Peneiramento/Lavagem.
• Separação da cerâmica vermelha (densidade/cor).
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Fragmentação inicial do 
t dconcreto armado
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•maisonnett.webnode.com
Ti d b it dTipos de britadores
Extraído de Tseng (2010) a partir de APCA (2009) modificado
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Extraído de Tseng (2010), a partir de APCA (2009) modificado
T t t té i /Tratamento térmico e/ou moagem
Tratamento Tratamento por
Térmico Atrição
Resíduode 
Concreto
Fissuraçãoda
pasta de cimento
Remoçãoda
pasta de cimento
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Extraído de Nawa (2010)
JiJigue
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
http://allmineral.com
S ã t átiSeparação automática por cor
htt // tit h
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
http://www.titech.com
Agregado reciclado
t d i t / id dpasta de cimento/porosidade
E t íd d Ul (2011)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Extraído de Ulsen (2011)
Agregado reciclado
â i lh / id dcerâmica vermelha/porosidade
14
12
14
a
s
s
a
)
8
10
u
a
 
(
%
 
d
e
 
m
a
Vi h d S P l
y = 0,13x + 6,21
4
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ç
ã
o
 
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á
g
u Vinhedo‐Sao Paulo
Santo Andre
MacaeR² = 0,65
2
4
A
b
s
o
r Macae
Linear (todos)
0
0 10 20 30 40 50 60
Teor de cerâmicavermelha (%demassa)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Teor de cerâmica vermelha (% de massa)
Requisitos do agregado reciclado para 
t f ã t t l (NBR 15116)concreto sem função estrutural (NBR 15116)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Catação 
( t i i i d já i / t i t )(materiais indesejáveis/contaminantes)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Ab ã d á tAbsorção de água x tempo
12
14
%
)
10
 
á
g
u
a
 
(
%
6
8
o
r
ç
ã
o
 
d
e
2
4
A
b
s
o
0
2
0 20 40 60 80 100
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
0 20 40 60 80 100
Tempo (min)
Concretos com agregados de RCD:
d d b ti tperda de abatimento
•
•LATTERZA (1998)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Pré-saturação ou uso de aditivos
Concretos com agregados de RCD:
t ãretração por secagem
•agregados de RCD
•agregado convencional
•BUTTLER (2003)( )
U d fib / diti t l
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Uso de fibras/aditivos e controle
Concretos com agregados de RCD:
id dporosidade
c
m
3
)
d
o
 
(
c
m
3
/
c
r
i
o
 
i
n
t
r
u
d
i
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m
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r
c
ú
r
GOMÉZ SOBERÓN (2002)
V
o
l
u
m
e
 
d •GOMÉZ-SOBERÓN (2002)
Raio do poro (nm)
•Teores crescentes de substituição de agregado natural por agregado 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
de RCD implicam num aumento da porosidade do concreto
Concreto com agregado de RCD:
i tê i à ãresistência à compressão
35
30
35
o
 
(
M
P
a
)
20
25
c
o
m
p
r
e
s
s
ã
o
10
15
i
s
t
ê
n
c
i
a
 
à
 
c
0% de substituição
25% de substituição
50% de substituição
0
5
R
e
s
i
ç
100% de substituição
•BAZUCO (1990)
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (dias)
•Teores crescentes de substituição de agregado natural por agregado 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
eo es c esce tes de subst tu ção de ag egado atu a po ag egado
de RCD reduzem a resistência à compressão do concreto
Concreto com agregado de RCD:
i tê i à ãresistência à compressão
Substuição•Substuição 
10-20% é viável
•Substituição 100% 
pode ser viável
•Relação a/c
•Teores crescentes de substituição de agregado natural por agregado 
•do concreto
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
de RCD para concretos com diferentes relações a/c
Concreto com agregado de RCD:
i tê i à ã
50
resistência à compressão
40
45
o
 
(
M
P
a
)
ARC ARM
ARC ARM
•Vale para agregado reciclado de 
concreto e misto, em qualquer teor 
de substituição!
30
35
40
à
 
c
o
m
p
r
e
s
s
ã
o
400 a 500 kgcimento/m3
de substituição!
20
25
30
R
e
s
i
s
t
ê
n
c
i
a
 
à 400 a 500 kg cimento/m3
0,4 < a/c < 0,5
10
15
20
250 a 350 kg cimento/m3
0,5 < a/c < 0,6
10
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Absorção de água do agregado composto (%kg/kg)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Controlar a absorção do agregado composto (natural-RCD) é interessante
Concreto com agregado de RCD:
i tê i à ã
600
resistência à compressão
500
600
g
/
m
³
) natural
d>2,5
•Agregados de RCD 
com densidade > 2 2500
c
i
m
e
n
t
o
 
(
k
g
,
2,2<d<2,5
1,9<d<2,2
d<1,9
com densidade > 2,2 
kg/dm³ (absorção de 
água < 3%) 
400
s
u
m
o
 
d
e
 
c
g )
não demandam 
aumento de consumo 
d i t300
C
o
n
s de cimento para se 
produzir concretos até 
50 MPa
200
0
1
0
2
0
3
0
4
0
5
0
Resistência média à compressão (MPa)
50 MPa
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
p ( )
Concreto com agregado de RCD:
ód l d d f ã
40
módulo de deformação
R² = 0,85
40
o
 
(
G
P
a
)
R    0,85
30
f
o
r
m
a
ç
ã
o
20
u
l
o
 
d
e
 
d
e
f
10
M
ó
d
u
•O agregado de RCD corresponde à 
aprox. 70% do volume do concreto
0 20 40 60
Porosidade total (% v/v)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Porosconcreto = Porospasta de cimento + Porosagregados de RCD
C l õConclusões
• É possível produzir qualquer tipo de concreto com
agregados reciclados, desde que se controle a sua
id dporosidade.
• Via de regra, o concreto é o material menos poroso e
d d i l d d lh lid dproduz os agregados reciclados de melhor qualidade.
• Os agregados produzidos a partir de resíduos mistos,
d id à d â i lh b ddevido à presença de cerâmica vermelha, acabam sendo
mais porosos.
T l i d i l di í i it• Tecnologias de reciclagem disponíveis permitem
produzir agregados de RCD densos e pouco porosos.
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
C l õConclusões
• Concretos até 45 MPaConcretos até 45 MPa
• Uso integral de agregados de RCD de alta qualidade (absorção de
água < 3,0%).
• Concretos 35-45 MPa
• Absorção de água do agregado composto – natural/RCD (< 3%).
• Substituição agregado natural/ agregado de RCD (10-20%).
• Concretos 25-35MPa
• Absorção de água do agregado composto – natural/RCD (< 7%).
• Substituição agregado natural/ agregado de RCD (50-100%).
• Concretos < 25 MPa
• Uso integral de agregados de RCD, atentando-se para a elevada
permeabilidade do concreto
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
permeabilidade do concreto.