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II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis Utilização de Agregados Reciclados Para Fabricação de Pavimentos em Piso Intertravado. BASTOS, Felipe Fonseca1, a, SILVA, Adeildo Cabral da2,b, GUEDES, João Miranda3,c 1Instituto Federal de Educação, Ciencia e Tecnologia do Ceará, Brasil. 2 Instituto Federal de Educação, Ciencia e Tecnologia do Ceará, Brasil. 3 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal. afellipe.fbastos@gmail.com, badeildo.cabral@gmail.com, Palavras-chave: Piso intertravado, resíduos da construção civil, materiais reciclados. Resumo. A geração de residuos de construção civil na cidade de Fortaleza, Ceará-Brasil é de aproximadamente 300ton/ano o que causa impactos ambientais e principalmente contaminação do solo devido o descarte inadequado. O projeto de pesquisa tem a parceria da RECICLO uma das empresas que faz o processamento dos resíduos sólidos de construção civil gerados na cidade e que é fornecedora do material para ensaios nesse trabalho. O objetivo principal da investigação foi susbtituir o agregado natural utilizado na produção de componentes da construção civil pelo material reciclado, utilizado como referecial a Norma Brasileira NBR 9781(2013) para peças de concreto pavimentação, com intuito de verificar o comportamento da resistência mecânica a compressão do compósito. Entretanto para parâmetros de comparação foram feitas diversas amostras com percentuais de 15%, 30% e 50% de Resíduos de Construção e Demolição, com fator água cimento váriados, afim de avaliar o comportamento à compressão das amostras. As amostras produzidas com acréscimo 50% de agregado reciclado apresentaram resultados a resistência a compressão no valor de 10 MPa, que fica abaixo do requerido na norma NBR para pavimentação de tráfico de veiculos que é de 35 MPa. O estudo demonstra por meio dos resultados a viabilidade técnica de utilização do agregado de demolição na produção de pisos intertravados, podendo ser empregado em passeios e calçadas, e contribuir como alternativa para eliminar o descarte irregular desses resíduos em áreas urbanas. II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis 1. Introdução Atualmente, quando se fala de resíduos da construção se pensa logo em entulho de demolição, concreto, ferro retorcido, madeira e outros, pois esses materiais são os mais comumente encontrados entre os resíduos da construção, muitas vezes esses resíduos acabam em aterros e lixões, corpos hídricos pois não se fazem a destinação correta para esses materiais prejudicando assim o meio ambiente. É crescente a preocupação com a destinação dos resíduos gerados pelas organizações industriais sejam elas de iniciativa privada ou pública. A preocupação com a destinação dos resíduos é de extrema importância sob vários aspectos, desde o cumprimento de requisitos legais, prevenção da poluição ambiental, redução de custos devida a uma melhoria da eficiência dos processos e consequentemente a redução de consumos (alimentos, água, energia); minimização do tratamento de resíduos e efluentes; redução de riscos, tais como, emissões, derrames e acidentes. A busca continua pela sustentabilidade e retorno financeiro mais viável vem fazendo cada vez a indústria da construção civil buscar recursos alternativos, materiais e técnicas construtivas que visam dar lucro e retorno financeiro o mais breve possível tentando implantar uma produção além de lucrativa mais sustentável neste setor. Os principais obstáculos para o reaproveitamento e a reciclagem de materiais são o desconhecimento com o assunto, conhecimento técnico e inércia – ausência de informação apropriada do que se pode fazer e nem como fazer, assim como a coleta seletiva, reuso e reciclagem de produtos e quase um universo paralelo, quase não visto por aqueles familiarizados apenas com materiais e componentes para construção novos, sempre é necessário informações embasadas para a equipe técnica tenha um bom aproveitamento e superar essa deficiência (Addis, 2010).[1] II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis 2. Geração De Resíduos Sólidos A gestão de resíduos sólidos urbanos é um dos maiores desafios enfrentados em áreas urbanas de qualquer densidade demográfica, e é um dos cinco principais problemas que as autoridades locais têm de resolver. No entanto, é uma das questões de gestão urbana que recebe menos atenção, mas consome uma parte significativa dos orçamentos das cidades (Revista Latinoamericana de Estudios Socioambientales, 2015).[2] A dificuldade de administrar esses resíduos é ainda maior em cidades em desenvolvimento, pois a política pública encontra dificuldades para implantar um sistema de gestão de resíduos eficiente, pois há outras questões prioritárias a serem abordadas, como: saúde, educação e segurança. No caso do Brasil, a Associação Brasileira de Limpeza (ABRELPE, 2014)[3] divulga anualmente seu panorama de resíduos nas 5 maiores cidades do Brasil produzem milhares de toneladas de resíduos por dia, conforme demonstrado na Figura 1 Figura 1 – População x Quantidade de Resíduos coletados. Fonte:ABRELPE adaptado, 2014. Fazendo um breve comparativo, esses dados estão diretamente ligados com o crescimento populacional e o desenvolvimento dos centros urbanos com uma demanda cada vez maior de produção de produtos industrializados e alimentos para atender cada vez mais o contingente populacional. Ainda na situação brasileira, AGOPYAN (2011)[4] relata que a ausência ou ineficiência de políticas específicas para este resíduo tem criado condições para que os mesmos apresentem atualmente efeitos ambientais significativos sobre a zona urbana, 0 5000 10000 15000 SÃO PAULO RIO DE JANEIRO SALVADOR BRASILIA FORTALEZA População x Qdt.RSU Coletada (t/dia) POPULAÇÃO TOTAL (X1000) QTD.RSU COLETADA (t/dia) II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis como o surgimento de aterros clandestinos e o esgotamento de aterros (inertes ou sanitários). Com isso, esses efeitos são visualmente percebidos além da falta de políticas especificas a falta de fiscalização pelo poder publico e a aplicação de multas severas quanto ao descarte indiscriminado dos resíduos de construção, afeta diretamente zonas ambientais e faixas de corpos hídricos, principalmente no meio urbano. 2.1 Reciclagem e Reaproveitamento na Construção Civil. A Resolução CONAMA 307[(2002) [5],classifica os Resíduos da construção civil como todos os resíduos provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, entulhos de obras, caliça ou metralha, entretanto nem todos os resíduos gerados na construção podem ser reaproveitados ou reciclados. A utilização dos resíduos de construção se deu mais fortemente com o fim da segunda grande guerra mundial, a partir de 1945 muitos países viram a necessidade de reconstruir suas cidades, visto que muitas estavam destruídas comferros retorcidos, madeiras, concreto. Havia grande dificuldade de obter matéria prima, a partir daí se deu a necessidade de reutilizar esses materiais para a reconstrução das cidades. (CHAN; COOPER, 2011)[6]. A partir de 1945 várias tecnologias se desenvolveram na construção civil. A cada ano surgem novos sistemas de fábricas e elementos de concreto pré-fabricadas, impondo a pré- fabricação de concreto em relação aos métodos tradicionais de construção. Este princípio permite que a pré-fabricação definida como o conjunto de técnicas de construção baseado na utilização dos componentes produzidos como a montagem de pré- moldados antes da montagem no local final do edifício. Esta definição, que resume fielmente o conceito de diferenciação da industrialização na construção civil, era novidade utilizar o concreto a partir do final do século XIX e início do XX, mas não foi para outros materiais. (HÉCTOR MASSUH, 2009).[7]. A utilização de resíduos de construção e demolição [RCD] vem ganhando cada vez mais espaço, pois o entulho processado está sendo aplicado em várias áreas da construção civil. 3. Metodologia Neste trabalho foi feito uma breve revisão bibliográfica sobre resíduos e reaproveitamento de entulho de demolição e sua utilização na construção civil. Devido a trabalhos de pesquisa que sugerem a utilização de agregados reciclados empregados no concreto utilizamos neste trabalho um artefato de concreto bastante utilizado para pavimentação que é o piso intertravado, utilizado em: passeio, calçadas de praças e II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis avenidas, material de simples fabricação fácil aceitação do mercado e simples assentamento. As amostras fabricadas foram feitas com percentuais de Resíduos de Material de Construção e Demolição [RCD] no intuito de analisar o comportamento de cada lote de amostra do concreto quanto ao ensaio de compressão. Foram feitas 6 amostras de cada um dos itens abaixo: a) 6 Amostras com 100 % agregado Natural; b) 6 Amostras com 15% de Resíduos de Construção e Demolição; c) 6 Amostras com 30% de Resíduos de Construção e Demolição; d) 6 Amostras com 50% de Resíduos de Construção e Demolição; 3.1 Nesta pesquisa foram utilizados os seguintes materiais: Agregado Graúdo brita natural de 1” e pedrisco 3/8”; Resíduos de Construção e Demolição proveniente do processamento e moagem até chegar a granulometria de 3/8" o chamado usualmente como "pedrisco" determinada pela ABNT ; Areia Grossa de Rio; e Areia reciclada, Cimento Portland CPII-Z-32, água potável. 3.2 Equipamentos: Balança de precisão de 15 kg com precisão de até 2gr, Betoneira de 120 litros, Colher de pedreiro, óleo mineral para desmoldar, prensa pneumática de rompimento de corpos de prova, Fôrmas plásticas para moldagem das amostras. O trabalho foi elaborado, com o intuito de produzir um elemento pré-fabricado que tenha utilização em pavimentação como no caso de piso intertravado. A Norma 9781/2013 Determina que o pavimento seja flexível cuja estrutura é composta por uma camada de base (ou base e sub-base), seguida por camada de revestimento constituída por peças de concreto justa posta sem uma camada de assentamento e cujas juntas entre as peças são preenchidas por material de rejuntamento e o intertravamento do sistema é proporcionado pela contenção fabricando segundo a NBR 9791 Peças de concreto para pavimentação- Especificação e métodos de ensaio. [8]. O tipo de piso intertravado adotado é o especificado no anexo D do tipo D-1 com dimensões de 20 cmx 10cm x 6cm de altura. Os pisos intertravados foram confeccionados seguindo o traço na proporção de 1:2:2, com fator água cimento de 0,5 e 0,7. Os percentuais de resíduo escolhidos para ensaio foram 15%, 25% e 50%, sendo os fatores água cimento na proporção de 0,5, 0,5 e 0,7 respectivamente. A tabela demonstra o traço padrão para todas as amostras feitas. II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis Conforme demonstra a tabela: Tabela 1: Traço para Fabrição dos pisos. Fonte: Pesquisa (2016) Traço para Fabricação dos pisos intertravados Unidade Material Kilograma 1 Cimento 4 2 Areia 8 1 Pedrisco 3/8” 4 1 Brita 1” 4 Fator água cimento 0,5 e 0,7 Água 2 Total 22 Para os pisos intertravados com percentual de 15% e 25% foram adotadas as medidas com o fator água cimento de 0,5. Os agregados reciclados que foram utilizados como agregado graúdo foram os retidos na Peneira ABNT 4,8mm. As britas utilizadas fora a de 1” e de 3/8”, sendo o agregado reciclado retido na peneira ABNT 8 similar ao tamanho do agregado natural 3/8”, conforme demostra a figura 1: Figura 1: Materiais Utilizados. Fonte: Pesquisa(2016). Os blocos durante a fabricação foram moldados em Fôrmas padronizadas conforme determina a NBR com as medidas de 20cmx 10 cm x6 cm de altura, sendo vibrados para retirar o ar deixando o concreto uniforme. Conforme demonstra a figura 02. Após a concretagem os pisos foram mergulhados em água por 28 dias, conforme determina a NBR para rompimento de corpos de prova para simular a pior condição que o concreto pode enfrentar saturado em água. Para a etapa do rompimento cada lote de foram submetidas 6 amostras de cada tipo II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis de piso sendo submetido aos testes de compressão para determinar suas resistências. 4. Resultados Depois de decorrido os 28 dias da cura do concreto imerso em água para procedimento de ruptura das amostras, conforme determina a NBR 5739[8], houve o procedimento de rompimento dos pisos intertravados em uma maquina de compressão, sendo rompido 6 amostras de cada tipo com composição diferente de agregado, conforme determina a NBR 9781 [9] –Anexo 1 Determinação da resistência característica à compressão, a média das resistências dos pisos foram as seguintes: a) Amostra Normal [agregado natural]= fator água cimento a/c= 0,5 – Média: 25,12 MPa b) Amostra com 15% de RCD [RCD 15%] = fator água cimento a/c=0,5 – Média: 18,6 MPa c) Amostra com 30% de RCD [RCD 30%]=fator água cimento a/c= 0,5 – Média: 20,51 MPa. d) Amostra com 50% de RCD[RCD 50%] = fator água cimento a/c= 0,70% - Média:10,5 MPa. A média dos resultados obtidos está demonstrado no gráfico 01, no qual determina uma comparação entre as médias das amostras rompidas após os 28 dias de cura do concreto. A amostra utilizando 50% dos agregados foi feita com um fator água cimento acima das outras amostras corroborando com trabalhos como o de LEITE (2001)[10] que diz que capacidade de absorção de água dos agregados reciclados apresenta uma característica de se pronunciar numa velocidade mais rápida que a dos agregados naturais de forma que aquele pode chegar à quase saturação em questão de minutos. Para compesar essa aborção, o fator água cimento foi aumentando de 0,5 para 0,7, com isso houve uma redução considerável da resistência do concreto, apesar de haver uma quantidade maior de agregado graúdo nasamostras de 50%. II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis Gráfico 1: Média das Resistencias, Fonte:Pesquisa, 2016. A média das amostras denominadas Normais atingiu uma resistência de 25,12 MPa com um a/c=de 0,5, apesar de atingir uma resistência da ordem de 25 MPa, esta é baixa para ser utilizada como pavimento de trafico de veículos conforme determina a Norma. A amostra de R.C.D [15%] e R.C.D [25%] chegaram a 18 e 20 MPa respectivamente, verificou-se que houve um aumento da resistência de um percentual de 15% para 25% que em questões de escala de resistênciasão muito próximos. A amostra que utilizou [50%] de R.C.D foi a que obteve menor desempenho, devido ao fator água cimento utilizado, sendo de 0,75, fora do padrão recomendado, isso se deve para se analisar o comportamento do ResÍduo quanto a absorção de água do material. 5.Conclusões As amostras feitas com agregado natural atigiram uma média de 25 MPa com um fator água cimento de 0,5, estas amostras foram utilizadas como referencial neste trabalho para comparar se houve variação da resistência adicionando material reciclado de demolição. Na adição nas amostras com [25%] de R.C.D apresentou um maior desempenho, em relação a de 15% e 50% ,segundo resultados apresentados em outras pesquisas, a exemplo de LEITE, 2001[10], pode ter havido absorção de água do concreto pelo material reciclado, podendo assim ter diminuido o fator água cimento. O melhor desempenho das amostras com [25%] de R.C.D se deve possivelmente ao percentual de absorção dos agregados reciclados, uma vez que são constrituidos por materiais que possuem alta taxa de absorção de água, tais como: cerâmicas, azulejos e concreto já usinado, influenciando assim diretamente na resistência das amostras. 0 5 10 15 20 25 30 NORMAL R.C.D(15%) R.C.D(25%) RCD (50%) 25,12 MPa 18,6 MPa 20,51 MPa 10,5 MPa MÉDIAS DAS RESISTÊNCIAS - [MPa] II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis Devido a esta absorção pelo agregado reciclado, na amostra contendo 50% de [R.C.D] houve um aumento do fator água cimento de 0,5 para 0,70, entretando houve uma diminuição considerável da resistência, isso mostra que o agregado adsorve água mais que o agregado natural, porém até certo ponto há um saturamento de absorção e uma diminuição considerável da resistência das amostras. O método de fabricação utilizado para fazer as amostras de pisos intertravados fez somente o concreto ser vibrado e moldado em fôrmas, em outro processo o concreto é vibroprensado, isto é, vibrado e prensado já na fôrma, com um fator água cimento menor para a moldagem dos pisos podendo ter uma resistência bem maior do que a obtida neste trabalho, pois para este processo o fator água cimento é reduzido. Os ensaios ficaram abaixo do recomendado das especificações da NBR 9791 que tratam para trafégo de veiculos leves a resistência minina da ordem de 30 MPa para pisos intertravados. Entretanto, para calçadas e passeios de pedestres feitos com concreto rustico sugerem resistências da ordem 20 MPa para tráfego de pedestres. Sugerimos para outros trabalhos utilizar outros percentuais tanto de adição de agregado como de fatores de água e cimento, e utilizar outros processos de fabricação para se ter outros parâmetros de utilização de agregados para ser ter uma resistência que atenda as especificações da NBR 9791 na fabricação de pisos intertravados. 6. Referências [1]ADDIS, Bill. Building with reclaimed components and materials. London, Uk: Earthscan Ltda., 2006. 691 p. [2] REVISTA LATINO AMERICANA DE ESTUDIOS SOCIOAMBIENTALES. México: Letras Verdes, v. 17, 3 mar. 2015. [3]ABRELPE. Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Brasil). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil. 15. ed. São Paulo: Abrelpe, 2014. [4] AGOPYAN, Vahan; M.JOHN, Vanderley. O DESAFIO DA SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL. São Paulo: Blucher, 2011. (Serie Sustentabilidade). [5] BRASIL. Ministério do Meio Ambiente, Conselho Nacional do Meio Ambiente, Resolução nº307. "Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil". [6]CHAN, Paul; COOPER, Rachel. Constructing Futures: Industry leaders and futures thinking in constrution. 2. ed. United Kingdom, Uk: Wiley-black Well, 2011. 161 p. [7]HÉCTOR MASSUH (Córdoba) (Org.). Hacia las Tecnologías apropriadas para vivendas de interes social: Latinoamerica: proyecto. Cordoba: Cyted, 2009. 2 v. [8] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 9791 Peças de concreto para pavimentação- Especificação e métodos de ensaio, Rio de Janeiro, 2012. II Congresso Luso-Brasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis [9] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto - Ensaio de Compressão de Corpos de Prova Cilíndricos. 2 ed. Rio de Janeiro: ABNT, 2007. 9 p. [10]LEITE, Mônica Batista. Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Porto Alegre: UFRGS, 2001. Tese (Doutorado em Engenharia Civil), Programa de PósGraduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2001.
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