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USO DE AGREGADOS RECICLADOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL PARA CONFECÇÃO DE CONCRETO (ESTRUTURAL OU NÃO) ALVERON DE SANTANA PRATA JUNIOR HUGO DO NASCIMENTO MOREIRA JONATHAS LIMA SANTO VINICIUS CANDEIAS DOS SANTOS RESUMO A construção civil em geral consome durante suas execuções, uma grande quantidade de material e uma grande parte desse material é considerado resíduo da Construção e Demolição que são mais conhecidos como RCD’s. A necessidade em como reutilizar esses resíduos acaba sendo muito importante para evitar maiores impactos causados na natureza, devido ao descarte errado desse material e evitar também um gasto a mais no custo da obra. Em diversos estudos em que se analisa a viabilidade do reaproveitamento dos resíduos da construção, se observa que não há uma garantia em relação aos parâmetros de que garantem segurança quando o mesmo utilizado em artefatos de concreto. Com isso, este trabalho tem como objetivo determinar primeiramente as características de um concreto convencional, detalhando cada processo para ser feito as amostras a serem analisadas e posteriormente, será feita a comparação com o agregado reciclado usado no concreto. Palavras chave: Reutilizar, impactos, concreto, comparação 2 1 - INTRODUÇÃO Como a primeira análise será do concreto convencional, sem nenhum tipo de agregado reciclado temos algumas citações breves de próprio concreto. O concreto possui três principais propriedades mecânicas, que são resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Porém o foco será sua resistência mecânica. Todos os dados obtidos através de ensaios em laboratório adotando os critérios estabelecidos pelas normas técnicas e em condições específicas. De modo geral, os ensaios de concreto são realizados para controle de qualidade e para verificar se ele atende às especificações corretas. Assim, o presente trabalho trata do relatório dos ensaios realizados em corpos de prova cilíndricos de concreto em dias variados no laboratório do CTEA, para estabelecimento das resistências à compressão dos cilindros. Antes de proceder com os ensaios fez-se necessário obter algumas práticas elaboradas para o cálculo do traço, como granulometria do agregado miúdo, definição da massa específica do cimento, massa unitária do agregado graúdo. Com o traço definido, calculou-se a quantidade de cada material (cimento, agregados graúdo e miúdo e água) para 9 cilindros de dimensões 9x15 centímetros. A partir das quantidades definidas, realizou-se o ensaio de moldagem dos corpos de prova. Depois disso, realizaram-se os ensaios de resistência à compressão com 7, 14 e 28 dias de cura na água. 2 - METODOLOGIA 2.1- Granulometria do agregado miúdo De acordo com a NBR NM 248, série normal e série intermediária compreende um conjunto de peneiras sucessivas, que atendam às normas NM- ISO 3310-1 Foi recebida uma amostra com 500g de agregado, previamente seca em estufa por 24 horas a uma temperatura de 105º, após o esfriar à temperatura ambiente e determinamos a sua massa. As peneiras, foram previamente limpas 3 e foram organizadas obedecendo a sequência da malha da peneira, de modo a formar um único conjunto de peneiras, com abertura de malha em ordem decrescente do topo para base e assim, foi colocado a amostra sobre a peneira superior do conjunto, com o devido cuidado de evitar perda de material e uma formação de uma camada grossa de material sobre qualquer uma das peneiras. Devido a um problema no agitador mecânico do laboratório, foi realizada a agitação manual do conjunto de peneiras, por 1 minuto de cada peneira separadamente, e pesou-se cada amostra de agregado que ficou na peneira e foi colocado o material retido no fundo da vasilha de metal, na peneira mais fina. Como mostra a figura 1. Repetiu-se o processo 4 até a última peneira e anotou- se os dados da massa retida em cada peneira. Todos os dados foram usados posteriormente apresentada nos resultados como forma de tabela. Figura1: Ensaio de granulometria 2.2- Massa específica do cimento Seguindo as normas da NBR NM23, foi preparada para o ensaio uma quantidade de aproximadamente 200g do cimento Portland, CPII- Z32RS. Foi introduzido ml de Xilol no frasco de LeChatelier até que o nível ficar 4 compreendido entre em 0,6 cm³. Em seguida, foi pesada uma amostra de 60 g de cimento e com o auxílio de um funil e uma haste de vidro, foi-se adicionando o cimento aos poucos, para que não ficasse ruim de decantar o cimento no frasco de LeChatelier, ilustrado na figura 3. Após toda decantação do cimento(figura2), o frasco foi girado alguns minutos para que todas as bolhas presa no fundo fosse expulsa. Logo após, observou-se o volume final do liquido. Todos os dados foram usados posteriormente no cálculo da massa específica apresentada nos resultados. O resultado do ensaio é a média das duas determinações, com três algarismos significativos, e é calculado pela expressão: 𝑒 = 𝑀 𝑉𝑓−𝑉𝑖 Onde: 𝑒 = Massa específica em g/cm³ 𝑉𝑓 = Leitura de volume final 𝑉𝑖 = Leitura de volume inicial 𝑉𝑖 = Massa inicial do cimento, em gramas Figura 3 : Decantação do cimento Figura 2 : Frasco de LeChatelier com xilol 5 2.3 - Massa unitária do agregado graúdo Conforme a NBR 7251/1982 - Agregado em estado solto. Foi realizado o ensaio de determinação de massa unitária d o agregado graúdo. Foi medida as dimensões (31,7x31,7x20 cm) e massa (8900g) do recipiente metálico usado na prática, em seguida preparou-se uma quantidade de brita 1 em balde de plástico, e colocou-se próximo ao recipiente metálico para ser feito a prática. Pegou-se uma pá metálica para auxiliar, e foi-se colocando a brita cuidadosamente a uma altura em torno de 10 cm da borda do recipiente metálico, como mostra a figura 4. Foi-se lançado as britas de modo uniforme no recipiente e não foi criado nenhum tipo de pressão extra sobre elas, em seguida o procedimento foi repetido até encher todo o recipiente. O material foi razoavelmente nivelado em relação as bordas do recipiente, preenchendo os espações vazios. Pesou-se o recipiente com a brita contida nele(figura 5). Sabendo os dados do recipiente (volume e massa) e os dados obtidos nas pesagens, o valor da massa unitária do agregado graúdo foi determinado pela diferença da média da massa do recipiente cheio e a massa do recipiente vazio, dividida pelo volume do mesmo. Abaixo, fotos do ensaio: Figura 4: Britas sendo colocadas no recipiente 6 Figura 5: Pesagem do material 2.4- Preparo do concreto e moldagem do corpo de prova A partir das condições padrão estabelecidas, deu-se prosseguimento a determinação do traço a ser utilizado neste ensaio. 1- Fator a/e = 0,60 2- Consumo de água = 205 l/m² 3- Consumo de cimento: 𝑐 = 205 0,60 = 342 𝑘𝑔/𝑚³ 4- Consumo de agregado graúdo (brita1 ) : 𝐶𝑏1 = 1155 ∗ 0,7 = 808,5 𝑘𝑔/𝑚³ 5- Consumo de agregado Miúdo: 𝐶𝑚 = 𝑝𝑚 ∗ 𝑣𝑚 𝐶𝑚 = 2580 ∗ 0,3774 = 975,24 𝐾𝑔/𝑚³ 342 342 ∶ 975,24 342 ∶ 1125 342 ∶ 0,6 Portanto, o traço fica: 1: 2,85: 3,24: 0,6 (cimento, areia, brita e água, respectivamente). Quantidade de matéria para 9 corpos de prova: TABELA DE TRAÇO Traço Cimento (Kg) Areia (Kg) Agregado Reciclado (Kg) Brita (Kg) Água (l) 1 5,55 10,00 0,00 14,43 2,66 3 5,55 0,00 10,00 14,43 2,66 SLUMP PRÉ - DEFINIDO 9 +/- 1 cm Resistência Desejada (Fck) 20 Mpa 7 Após a determinação do traço e a quantidade de agregados, cimento e água, foi-se pesado a quantidade exata de cada material com acréscimo de 15%, para serem feitos 9 corpos de prova, mostrada na tabela 1. Após ser pesado os materiais, foi iniciado o processo de preparo do concreto. Em uma bandeja colocou-se os materiais e com um auxílio de uma colher de pedreiro, mexeu-se a mistura até ficar com a aparência ideal homogênea. Em seguida pegou-se o molde e aos poucos foram sendo colocados o concreto até a metade do volume do molde e com o auxílio de um bastão de metal foi-se golpeado 12 vezes para adensar o concreto, repetiu-se até encher o molde. Logo após, foi repetido todo o processo para os outros corpos de prova. Todos os moldes foram deixados 24 horas em temperatura ambiente para enrijecer o concreto, logo após foi-se desenformado e colocado em uma caixa d’água cheia, para atingir a cura do concreto. 2.5- Rompimento do corpo de prova Para determinação da resistência mecânica foi feito os testes na máquina especializada para esse ensaio (figura 5 e 6), com intuito que o concreto se atingisse 20mpa no tempo de cura ideal. Os resultados obtidos seguem em forma de tabela: Resistência do corpo de prova com agregado natural Resultado em MPA 7 Dias 14 Dias 28 Dias Corpo 1 12,76 mpa 10,24 mpa 21,02 mpa Corpo 2 12,68 mpa 19,43 mpa 20,98 mpa Corpo 3 10,99 mpa 21,55 mpa 23,67 mpa 8 Resistência do corpo de prova com agregado reciclado Resultado em MPA 8 Dias 14 Dias 28 Dias Corpo 1 10,51 mpa 13,33 mpa 13,50 mpa Corpo 2 10,75 mpa 16,24 mpa 17,67 mpa Corpo 3 9,93 mpa 11,62 mpa 17,18 mpa Figura 6 e 7: Máquina de medir resistência mecânica 3 - RESULTADOS E DISCURSSÕES 3.1- Massa específica do cimento Foi determinado um volume inicial igual a 0,6 cm³ e volume final igual a 20,85 cm3 para uma amostra de massa 60 g. Assim: P = 60 20,85−0,6 P = 2,969 g/cm³ 9 3.2- Granulometria do agregado miúdo Composição Granulométrica Peneiras Massa Retida (g) % Retida % Retida Acumulada % Passante 9,5 mm 3/8 0 0 0 100 4,75 mm 4 0 0 0 100 2,36 mm 8 3,5 0,7 0,7 99,3 1,18 mm 16 15,3 3,1 3,8 96,2 0,6 mm 30 49 9,8 13,6 86,4 0,3 mm 50 302,4 60,48 74,08 25,92 0,15 mm 100 95,4 19,08 93,14 6,84 Fundo 34,4 6,86 100 3.3- Massa unitária do agregado graúdo 𝑀𝑢𝑛𝑖𝑡 = 𝑀𝑅𝑐ℎ𝑒𝑖𝑜 − 𝑀𝑅 𝑉 Onde: 𝑀𝑢𝑛𝑖𝑡 = Massa unitária 𝑀𝑅𝑐ℎ𝑒𝑖𝑜 = Massa do recipiente cheio 𝑀𝑅 = Massa do recipiente vazio 𝑀𝑢𝑛𝑖𝑡 = 38400 − 8900 20097,8 𝑀𝑢𝑛𝑖𝑡 = 1470 𝑘𝑔/𝑚³ 3 – Conclusão Como o presente trabalho mostra, obtivemos resultados menores de resistência a compressão do concreto de agregado reciclado em relação aos ensaios de compressão do concreto com agregado natural. Com isso, analisando os dados, chega a uma conclusão que a função do concreto feito com agregado reciclado, não é indicado para concreto estrutural. Porém, esse estudo ainda é superficial e o agregado reciclado pode servir para muitas outras funcionalidades na construção civil. Principalmente num momento em que se discute muito a preservação do ambiente e reciclagem de resíduos de construções.
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