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ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO CONCRETO COM ADIÇÃO DE RESIDUO DE PNEUS VISANDO SUSTENTABILIDADE STUDY OF THE FEASIBILITY OF ADDING WASTE TIRES IN CONCRETE AIMING AT BETTER SUSTAINABILITY ALTOE, Cássio Rigo 1 BETTERO, Jeferson Candido 2 CAÇADOR, Douglas Almeida 3 ALMEIDA, Eliézer Pedrosa De 4 RESUMO Atualmente a construção civil é o setor que mais demanda de materiais extraídos da natureza, causando sérios danos ao meio ambiente. Por outro lado, temos a indústria automotiva, responsável por produzir milhões de pneus todos os anos que muitas vezes são descartados de formas ineficientes. Dessa maneira o objetivo deste trabalho foi verificar uma alternativa sustentável para amenizar esses impactos, introduzindo resíduos de borracha de pneus no concreto e avaliando seu comportamento. No concreto estudado foi utilizado cimento, água, filler de calcário, brita, areia, aditivo plastificante e o resíduo do pneu variando na proporção de 5,8%, 11,7% e 17,5% na substituição da brita. Foi observado que com aumento da borracha o concreto ganhou consistência, mas perdeu resistência. Palavras-chaves: Resíduo, agregado, pneu, sustentabilidade, concreto. _______________________________ 1Graduando do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário São Camilo-ES, altoecassio@gmail.com 2Graduando do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário São Camilo-ES, jeferson_bettero@hotmail.com 3Graduando do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário São Camilo-ES, douglas_almeida10@hotmail.com 4Professor Orientador: Mestre do Centro Universitário São Camilo-ES, eliezerpa@yahoo.com.br 2 ABSTRACT Currently the construction is the sector that more demand of materials drawn from nature, causing serious damage to the environment. On the other hand we have the automotive industry, responsible for producing millions of tires each year that are often disposed of in inefficient ways. That way the aim of this work was to get a sustainable alternative to mitigate these impacts by introducing rubber tire waste in concrete and evaluating your behavior. In concrete studied was used cement, water, filler of limestone, gravel, sand, additive plasticizer and the residue of the tire by varying the proportion of 5.8%, 11.7% and 17.5% in aggregate replacement canoe. It was observed that with increased rubber concrete consistency won, but lost strength. Keywords: Residual, aggregate, tire, sustainability, concrete. 1 INTRODUÇÂO A indústria da construção civil, segundo Sjostrom (1996) apud John (2000), é responsável por 20 a 50% do consumo dos recursos naturais extraídos do planeta. Esses grandes volumes de recursos naturais são utilizados na execução de obras de infraestrutura, edifícios e residências, nas quais geram grande impacto ambiental. Serna e Rezende (2008) explicam que essa indústria promove a extração de insumos para a infraestrutura urbana, industrial e viária, atendendo a demanda crescente dos espaços urbanos e a acessibilidade aos recursos de transporte, informações, energia e água. Para se ter uma ideia desses recursos consumidos no inicio do século 21, a média de consumo de recursos naturais na Europa girava em torno de 6 a 10 t/hab./ano, enquanto nos Estados Unidos esse valor é de 8 t/hab./ano. Quando comparamos a região metropolitana de São Paulo, maior polo de riqueza nacional, encontra-se um valor de 4,2 t/hab./ano. Mechi e Sanches (2010) dizem que, para a atividade de mineração acontecer, ocorre a supressão da vegetação ou o impedimento de sua regeneração, e na maioria das vezes o solo superficial, que é o mais fértil e rico em material orgânico, também é removido e o solo remanescente fica exposto à processos erosivos, que acabam gerando assoreamento de rios e lagos. 3 Outra parte da indústria que também gera grandes impactos ambientais é o setor automotivo, sobretudo os pneus dos veículos que ao chegar ao fim da sua vida útil se tornam um grande problema social. Segundo Coelho et al (2015), no Brasil são produzidos anualmente cerca de cerca de 40 milhões de pneus e quase metade desses são descartados de forma inadequada, na maioria das vezes servindo de abrigo para animais e insetos nocivos a saúde, com destaque ao mosquito da dengue, zika e chikungunya. Um descarte inadequado pode gerar diversos problemas ambientais. Se depositado em um local aberto, os pneus acumulam água servindo para proliferação de mosquitos, se jogado perto de rios, pode causar assoreamento contribuindo para aumentar enchentes, se destinados a aterros, podem causar instabilidade do solo por ter seu interior vazio e se for encaminhado para incineração, gera grande quantidade de gases tóxicos. Rodrigues e Santos (2013) relatam que os agregados reciclados de borracha de pneus possuem aspectos promissores para serem utilizados na indústria da construção civil, devido as suas características inertes, leveza, elasticidade, absorção de energia e propriedades térmicas e acústicas. Dessa forma, estudos que venham adicionar informações acerca das proporções e características do concreto com resíduos de pneus são necessários para um maior conhecimento e difusão do conceito, proporcionando assim um concreto mais ecológico e menos oneroso. Portanto esse projeto visa verificar a substituição do agregado graúdo por resíduos de pneus. Partindo da ideia citada anteriormente e observando a grande quantidade de pneus produzidos que não tem uma destinação simples e a quantidade de recursos minerais que são extraídos e utilizados pela construção civil, ambos gerando grandes impactos sociais e ambientais, nesse projeto, vamos mostrar uma maneira estudada de substituir o agregado do concreto utilizado na construção civil por resíduos de pneus inservíveis. 4 1.1 Objetivos 1.1.1 Objetivo Geral O objetivo deste trabalho é verificar uma alternativa sustentável para amenizar os impactos ambientais causados pela extração de recursos naturais e os resíduos de pneus descartados no meio ambiente. 1.1.2 Objetivos específicos Avaliar o comportamento do concreto com a adição de resíduos de pneus nos seguintes testes: Resistência à compressão; Resistência à tração por compressão diametral; Consistência pelo abatimento do tronco de cone. 5 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Características dos materiais 2.1.1 Cimento O cimento é uma mistura de argila e calcário que são aquecidos à alta temperatura até se fundirem, recebendo o nome de clínquer, esse material é misturado com gesso e depois são moídos, formando o cimento. A Associação Brasileira de Cimento Portland (2002) define cimento como sendo um pó fino que possui propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece quando entra em contato com a água e, depois de endurecido, mesmo que exposto à água novamente não retorna ao estado plástico. 2.1.2 Filler de Calcário O Filler calcário é um produto derivado da moagem fina do calcário. De acordo com Bardini (2013) o filler é um componente mineral geralmente passante na peneira de 0,075 mm, peneira de numero 200, ele se junta a mistura ocupando os espaços entre o agregado graúdo, reduzindo o tamanho desses vazios e melhorando sua trabalhabilidade. 2.1.3 Agregados Para Serna e Rezende (2008), os agregados para construção civil são materiais granulares sem formas e volumes definidos e de dimensões e propriedades estabelecidaspara uso nas obras de engenharia, como o cascalho, a pedra britada, as areias naturais ou obtidas por moagem de rocha, além das argilas e dos substitutivos como resíduos inertes reciclados, escórias de aciaria, produtos industriais, entre outros. A NBR 7211 (ABNT, 2009) determina as características para recepção e produção de agregados, de origem natural, encontrados fragmentados ou proveniente da britagem de rochas. Dessa forma, define areia ou agregado miúdo como grãos que passam pela peneira de 4,8 mm e ficam retidos na peneira de 0,075 mm, e agregado graúdo, como pedregulho ou brita, os grãos que passam por uma 6 peneira de malha quadrada com abertura nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira de 4,8 mm. 2.1.4 Resíduo de pneu Os pneus foram desenvolvidos por Charles Goodyear por acidente ao deixar cair do fogão uma colher com uma mistura de borracha e enxofre. Além de dar uma resistência maior a roda de madeira e de ferro, ele proporciona uma viajem mais confortável por absorver parte dos impactos do terreno ao veículo. Hoje em dia, o pneu gera um grande impacto ambiental se descartado de forma incorreta. Para Motta (2008), apesar do pneu ser inerte, não conter materiais pesados e não ser solúvel em água, sua deposição requer gerenciamento especifico, pois seu descarte não é fácil. 2.1.5 Concreto O concreto é uma mistura de aglomerantes (cimento), agregados (miúdo a areia e graúdo a brita) e água sendo que hoje em dia também é comum à utilização de um aditivo, buscando melhorar ou dar características especiais ao concreto. A água junto com o cimento forma uma pasta, o agregado tem função de dar resistência aos esforços e desgastes além de reduzir seu custo. Essa mistura forma um concreto de consistência plástica que pode ser moldado em formas, com o tempo ele endurece devido às reações que ocorre entre a água e o cimento. Ao contrário de outros materiais sua resistência aumenta com o tempo. Sua característica principal é a resistência à compressão alta e baixa resistência à tração, em torno de 1/10 da compressão. Segundo Mehta e Monteiro (2008), o concreto é muito utilizado na engenharia por três razões: sua excelente resistência à água, pois tem capacidade de resistir à ação da água sem grande deterioração, sua facilidade de ser moldado em diversas formas e tamanhos, e seu baixo custo e a rápida disponibilidade na obra. Eles ainda definem o concreto em três categorias: concreto de baixa resistência, que tem menos de 20 MPa, concreto de resistência moderada, de 20 MPa a 40 MPa e concreto de alta resistência, com mais de 40 MPa. O concreto de moderada 7 resistência é utilizado na maioria das obras estruturais e o concreto de alta resistência é utilizado para aplicações especiais. 2.1.6 Aditivo plastificante Para Ramachandran (1995) os aditivos químicos são substâncias solúveis em água, adicionados à mistura em pequenas quantidades e podem promover diversos benefícios, como aceleramento ou retardamento da pega, aumento da trabalhabilidade e ganho de resistência e durabilidade. Os aditivos plastificantes têm a função de aumentar a trabalhabilidade do concreto antes da cura, sem influenciar na sua resistência final. 2.2 Resistência a compressão A resistência à compressão, denominada Fc, é a característica mais importante do concreto. Para encontrar esse valor são confeccionados corpos de prova de acordo com a NBR 5738, moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto, e posteriormente são ensaiados segundo a NBR 5739, concreto – ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos (PINHEIRO et al, 2004). 2.3 Resistência a tração Pinheiro et al (2004) explica que para estimar o valor da resistência a tração do concreto, Fct, há três tipos de ensaios normatizados: tração direta, onde são moldados corpos de prova com seção central de 9x15 cm e 30 cm de comprimento e as extremidades quadradas de 15x15 cm finalizando um comprimento total de 60 cm, as extremidades são presas no equipamento de medição que promove a tração axial do corpo de prova. O ensaio de tração por compressão diametral, que é o mais utilizado no Brasil, onde um corpo de prova cilíndrico é colocado na posição horizontal entre o prato da prensa e é aplicado uma força até sua ruptura, o resultado encontrado nesse ensaio é um pouco maior que o de tração direta e fornece resultados mais uniformes. 8 O ensaio de tração por flexão onde um corpo de prova de seção prismática é submetido a esforços de flexão em duas seções simétricas até a ruptura, esse ensaio também é conhecido como ―carregamento nos terços‖. 2.4 Determinação da consistência pelo abatimento do tronco cone Mais conhecido como slump teste, a NBR NM 67, concreto – determinação da consistência pelo abatimento do tronco cone é um ensaio aplicado em concretos plásticos ou coesivos que possuem abatimento igual ou maior que 10 mm. É utilizado um molde (em formato tronco cone de tamanho definido), uma haste de compactação e uma placa base. Deve-se colocar a placa base no chão e o tronco cone em cima, posteriormente é aplicado o concreto dentro do tronco cone em três camadas, cada uma com aproximadamente um terço da altura do tronco cone, e compactar cada camada com 25 golpes da haste. Após a compactação da última camada, o tronco cone deve ser retirado cuidadosamente entre 5 e 10 segundos e em seguida, medir o abatimento do concreto em referencia a altura do molde tronco cone. 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais utilizados 3.1.1. Aglomerantes 3.1.1.1 Cimento O principal aglomerante utilizado foi o cimento Portland CPIII 40 RS, cujas especificações físico químicas foram obtidas junto ao fabricante, sendo apresentadas no anexo A. 3.1.1.2 Filler de Calcário Também se utilizou o aglomerante quimicamente inerte filler de calcário, para melhorar a trabalhabilidade do concreto, suas especificações foram obtidas junto ao fabricante e apresentadas no anexo B. 9 3.1.2 Agregado Miúdo O agregado miúdo utilizado foi a areia artificial média que possui grãos com dimensão máxima de 4,8 mm, fornecida e coletada na concreteira Minerasul como mostra a Figura 1, localizada no município de Cachoeiro de Itapemirim-ES. A distribuição granulométrica e as propriedades características da areia foram obtidas junto à empresa, sendo apresentadas no anexo C. Figura 1– Coleta de areia artificial na Minerasul. Fonte: Autor, 2017. 3.1.3 Agregado Graúdo 3.1.3.1. Brita 01 Como agregado graúdo principal, utilizou-se a brita 01 com dimensão máxima de 19,00 mm. Este agregado também foi fornecido e coletado na concreteira Minerasul coforme mostra a Figura 2, onde a mesma disponibilizou sua distribuição granulométrica e suas propriedades características que estão apresentadas no anexo D. 10 Figura 2 – Coleta de Brita 01 na Minerasul. Fonte: Autor, 2017. 3.1.3.2 Resíduo de Pneu A borracha de pneu entrou no traço por substituição de uma parcela da brita 01. A borracha provém do processo de recauchutagem, neste processo é feito a raspagem mecânica da banda de rodagem para que a carcaça possa receber uma nova capa de borracha. O processo de raspagem faz com que o material raspado fique em forma de fibras, onde estas são recolhidas do chão da fábrica e posteriormente são armazenados em bags industriais. Este material foi coletado na empresa Eco Flex Pneus, localizada no Município de Cachoeiro de Itapemirim-ES.Devido essas fibras possuírem formato cilíndrico e lamelar conforme mostra a Figura 3, fica difícil determinar sua granulometria. Figura 3 – Resíduo de pneu. Fonte: Autor, 2017. 11 3.1.4 Aditivo plastificante Ainda se adicionou o aditivo plastificante polifuncional para concreto ADI- POLI-145 da Aditibras. Conforme especificação do fabricante, este aditivo possui densidade de 1,08 g/cm3 de cor castanho-escuro e com utilização de 0,7% em relação à massa do cimento no traço do concreto. 3.1.5 Água Foi utilizada a água potável proveniente da rede tratamento público da cidade de Cachoeiro de Itapemirim-ES. 3.2 Métodos experimentais Os métodos utilizados na pesquisa das propriedades do concreto com adição de resíduo de pneu (borracha) foram desenvolvidos de acordo com as bibliografias consultadas e com as normas brasileiras. 3.2.1 Dosagem dos concretos Os traços deste estudo (em Apêndice) foram desenvolvidos no laboratório de concreto da concreteira Minerasul, com o suporte do laboratorista responsável Jacques Paulino Gomes. Para a dosagem do concreto, foi adotado o traço convencional da Minerasul com resistência de 20 MPa e posteriormente dosou-se três traços com substituição de uma parcela do agregado graúdo por fibra de borracha para comparar com o traço convencional. O traço 01 obteve 5,8% de substituição do agregado graúdo por fibra de borracha, o traço 02 obteve 11,7% de substituição do agregado graúdo por fibra de borracha e o traço 03 obteve 17,5% de substituição de agregado graúdo por fibras de borracha. Os concretos foram desenvolvidos para um volume de 1000 litros e os traços foram moldados para 10 litros. Inicialmente fixou-se o fator água cimento em 0,7 para um abatimento entre 60 e 80 mm conforme utilizado no traço convencional da 12 Minerasul para atingir resistência de 20 MPa, posteriormente determinou-se o consumo dos materiais. Os traços adotados para o concreto são apresentados na tabela 1 e os materiais são apresentados na Figura 4. Tabela 1 – Dosagem dos concretos TRAÇO CONVENCIONAL Material Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m 3 ) 3000 2700 2700 2670 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m 3 ) 264 25 745 1180 0,00 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 11,80 0,00 0,02 1,85 TRAÇO 01 - SUBSTITUIÇÃO DE 5,8% DO AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUO DE PNEU Material Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m 3 ) 3000 2700 2700 2670 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m 3 ) 264 25 745 1105 30 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 11,05 0,30 0,02 1,85 TRAÇO 02 - SUBSTITUIÇÃO DE 11,7% DO AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUO DE PNEU Material Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m 3 ) 3000 2700 2700 2670 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m 3 ) 264 25 745 1035 60 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 10,35 0,60 0,02 1,85 TRAÇO 03 - SUBSTITUIÇÃO DE 17,5% DO AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUO DE PNEU Material Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m 3 ) 3000 2700 2700 2670 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m 3 ) 264 25 745 970 90 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 9,70 0,90 0,02 1,85 Fonte: Autor, 2017. Figura 4 - Cimento, filler, areia, brita 01, resíduo de pneu, aditivo e água. Fonte: Autor, 2017. 13 3.2.2 Moldagem dos concretos Foram produzidos concreto convencional e concreto com adição de fibras de borracha, em acordo com NBR 12821 (ABNT,2009), na central de concreto da empresa Minerasul. Os concretos foram homogeneizados em betoneiras de eixo inclinado com capacidade para 120 litros como consta na Figura 5. Figura 5 – Confecção de concreto em betoneira. Fonte: Autor, 2017. A moldagem dos corpos de prova e a cura do material obedeceram à norma NBR 5738 (ABNT,2003), sendo apresentado na Figura 6. Figura 6 – Moldagem dos corpos de prova Fonte: Autor, 2017. Os concretos foram confeccionados em corpos de prova cilíndricos, com dimensões de 10 cm de diâmetro x 20 cm de altura, para testes de resistência à compressão e testes de resistência à tração por compressão diametral. Após 24 horas de confeccionados, os corpos de prova foram desmoldados e submersos em 14 tanque de água limpa até as idades de 7 e 28 dias para realização dos ensaios. No total desta pesquisa, foram moldados 24 corpos de prova para os futuros ensaios. 3.3.3 Ensaios Para esta etapa foram utilizados os 24 corpos de prova, distribuídos da seguinte forma: 16 para ensaio de resistência à compressão e 8 para ensaios de resistência à tração, sendo que de cada traço foram ensaiadas séries de prova e contraprova, conforme Figura 7, para as idades de 7 e 28 dias respectivamente para o teste de resistência a compressão e também foram ensaiados séries de prova e contraprova, para idade de 28 dias para o teste de resistência à tração por compressão diametral. Também foi feito o ensaio de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, Figura 8, em acordo com a norma NBR NM 67 (ABNT,1998). Os ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos seguiram recomendações normativas da NBR 5739 (ABNT, 1994), e os ensaios de Determinação da resistência à tração por compressão diametral seguiram recomendações normativas NBR 7222 (ABNT, 2011). Segundo Alves e Cruz (2007) no Brasil não existem normas específicas para ensaio da borracha. Figura 7 – Ensaio de compressão e tração dos corpos de prova cilíndricos. Fonte: Autor, 2017. 15 Figura 8 – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone Fonte: Autor, 2017. 4 APRESESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS 4.1 Resistência à compressão Os resultados de resistência à compressão dos corpos de prova de concretos com 7 dias e aos 28 dias de idade, convencional e com adição de fibras de borracha são expostos na Tabela 2, Figura 9 e Figura 10. Tabela 2 – Resultados de resistência à compressão RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (7 DIAS) Tensão (MPa) Convencional Traço 01 Traço 02 Traço 03 Prova 17,32 12,22 9,45 6,91 Contra prova 17,12 11,64 10,22 7,24 Perda média de resistência (%) - 30,72% 42,89% 58,91% RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (28 DIAS) Tensão (MPa) Convencional Traço 01 Traço 02 Traço 03 Prova 23,41 19,81 15,15 13,15 Contra prova 22,98 18,86 16,08 13,97 Perda média de resistência (%) - 16,64% 32,68% 41,54% Fonte: Autor, 2017. Nos resultados dos testes de resistência à compressão com 7 e 28 dias apresentados na Tabela 2, observou-se uma grande perda de resistência em relação ao convencional conforme aumentava a porcentagem de fibras de borracha no traço. 16 Figura 9 – Resistência à compressão 7 dias. Fonte: Autor, 2017. O traço convencional atingiu aos 28 dias média de 23,19 MPa, sendo que para o mesmo foi estabelecido uma dosagem de concreto de classe C20. Os traços T1, T2, T3 tiveram perda de resistência em relação ao convencional na ordem de 16,64%, 32,68% e 41,54% respectivamente. Figura 10 – Resistência à compressão 28 dias. Fonte: Autor, 2017.Conforme Santos e Borja (2005) a fibra de pneu influencia negativamente na resistência à compressão, onde no mesmo experimento com redução de 10% da brita por fibra de pneu o mesmo teve uma diminuição média de 62% da resistência a compressão. Ao comparar os valores das resistências à compressão dos concretos com adição de fibras de borracha observou-se perdas na resistência à compressão, mas 17 conforme NBR 12655 (ABNT, 2006) o valor do desvio padrão é de 4 MPa, portanto o traço 1 com 5,8 % de adição de fibras de borracha, se enquadra em concreto classe C20 pelo teste de compressão. 4.2 Resistência à tração por compressão diametral Os resultados de resistência à tração por compressão diametral dos corpos de prova de concretos com 28 dias de idade, convencional e com adição de fibras de borracha são expostos na Tabela 3 e Figura 11. Tabela 3 – Resultados de resistência à tração. RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL Tensão Convencional Traço 01 Traço 02 Traço 03 MPa 3,60 3,10 2,40 2,20 Perda de resistência (%) - 13,89% 33,33% 38,89% Fonte: Autor, 2017. Conforme resultados dos testes de resistência à tração por compressão diametral com 28 dias apresentados na Tabela 3, verificou-se a mesma tendência do teste de compressão. Conforme se aumenta a porcentagem de fibra de borracha no traço, menor será a resistência à tração por compressão diametral. O traço convencional atingiu aos 28 dias 3,60 MPa. Já os traços T1, T2, T3, atingiram 3,10 MPa, 2,40 MPa e 2,20 MPa respectivamente (Figura 11) e a perda de resistência em relação ao convencional na ordem de 13,89%, 33,33% e 38,89%. Figura 11 – Resistência à tração 28 dias Fonte: Autor, 2017. 18 Santos (2005), no teste de tração diametral obteve reduções de até 40% da resistência, resultado próximo do encontrado nesse projeto de 38,89% de redução. Os traços com adição de fibras de borracha mantiveram a mesma linha de tendência de perdas comparado ao teste de compressão em relação ao concreto convencional. Também foi observado visualmente que durante o teste de tração por compressão diametral, o concreto convencional teve um rompimento longitudinal e separação total do corpo de prova, já os corpos de prova com adição de fibra de borracha ocorreu o rompimento longitudinal, mas não houve separação, conforme Figura 12. Figura 12 – Ensaio de tração no concreto convencional e com fibra de borracha. Fonte: Autor, 2017. 4.3 Consistência pelo abatimento do tronco de cone Foi realizado o teste de abatimento nos 3 traços com adição de fibra de borracha e no traço convencional, os abatimentos encontrados estão descritos na Tabela 4 e no Figura 13. Tabela 4 – Resultados da consistência pelo abatimento do tronco de cone. ABATIMANTO (mm) Convencional Traço 01 Traço 02 Traço 03 75 74 53 38 Fonte: Autor, 2017. 19 Foi observado que o valor do abatimento do concreto é inversamente proporcional ao uso da borracha, ou seja, quanto maior a quantidade de borracha menor o abatimento, ou seja, o concreto ganhou consistência e perdeu trabalhabilidade. Segundo Izídio Jr et al (2016), essa perda da consistência pode ser explicada devido ao atrito entre as estruturas do concreto com a borracha e também pelo falo do concreto ser menos denso possibilitando também uma redução no abatimento. Figura 13 – Consistência pelo abatimento do tronco de cone no concreto. Fonte: Autor, 2017. 20 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Mediante ao experimento abordado e aos resultados expostos, pode-se concluir que o concreto com resíduos de pneus é uma importante alternativa para a redução de poluentes no meio ambiente, apesar de apresentar menor resistência à compressão e a tração que o concreto convencional. As perdas de resistência a compressão, resistência a tração por compressão diametral eram esperados. Mas, observou-se que a fibra de borracha contribuiu para o concreto a capacidade de romper sem que houvesse a separação dos corpos de prova, pois o concreto tornou-se mais dúctil. Nos traços estudados, o traço que se destaca, foi o com teor de 5,8% (T1) adição de fibra de borracha em substituição ao agregado graúdo. Pois o mesmo seguindo as orientações da NBR 12655 (ABNT, 2006) não diferiu do concreto convencional para os testes estudados. Com relação a sua aplicabilidade após os testes observados, o concreto com adição de fibra de borracha pode ser utilizado em calçadas, ciclovias, concreto magro, concreto para pisos com solicitações leves, não sendo recomendado para fins estruturais por não possuir norma regulamentadora. 21 6 REFERÊNCIAS ABNT – Norma Brasileira. NBR 7211: Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro, 2009. ABNT - Norma Brasileira. NBR 5738: Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2003. ABNT - Norma Brasileira. NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994. ABNT - Norma Brasileira. NBR 7222: Concreto e argamassa — Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2011. ABNT - Norma Brasileira. NBR 12655: Concreto de cimento Portland – Preparo controle e recebimento – Procedimentos. Rio de Janeiro, 2006. ABNT - Norma Brasileira. NBR 12821: Preparação de concreto em laboratório – Procedimento. Rio de Janeiro, 2009. ABNT - Norma Brasileira. NBR NM 67: Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 1998. Alves, G. S.; Cruz, A. L., Asfalto-borracha – Uma Inovação na Tecnologia Aliada ao Meio Ambiente. Trabalho de Conclusão de Curso, Coordenação de Construção Civil, Centro Federal de Educação Tecnológica de Goiás, Goiânia, GO. 2007. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Guia básico de utilização do cimento portland. 7.ed. São Paulo: ABCP, 2002. BARDINI, Vivian Silveira dos Santos. Influência do fíler mineral em propriedades de misturas asfálticas densas.Tese de Doutorado. Escola de engenharia de São Carlos. São Carlos - SP. 2013. 22 Coelho, A. L. et al. Impactos ambientais causados pelo descarte incorreto dos pneus inservíveis, e a sua utilização na massa asfáltica. Anuário de produções acadêmico- científicas dos discentes da faculdade Araguaia. V.3, p. 321-321. Goiânia - GO. 2015. IZÍDIO JR, L. R. et al. Concreto com resíduo de borracha de pneu e brita granítica. 22º CBECiMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. Natal - RN. 2016. JOHN, V. M. 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Fonte: Minerasul, 2017. 25 ANEXO B Especificações do filler de calcário. Fonte: Minerasul, 2017. 26 ANEXO C Distribuição granulométrica e propriedades características da areia artificial média. Fonte: Minerasul, 2017. 27 ANEXO D Distribuição granulométrica e propriedades características da brita 01. Fonte: Minerasul, 2017. 28 APÊNDICE A Tabela dos traços de concreto. TRAÇO CONVENCIONAL Material Aglomerante Aglomerante Agregado Miúdo Agregado Graúdo Agregado Graúdo Aditivo plastificante Hidratante Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m3) 3000 2700 2700 2650 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m3) 264 25 745 1180 0,00 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 11,80 0,00 0,02 1,85 M.C.C.s/Concreto 11,0% 1,0% 31,0% 49,1% 0,0% 0,1% 7,7% PROPRIEDADES RELAÇÃO ENTRE AGREGADOS RELAÇÃO ENTRE OS M.C.C.s Massa Específica (Kg/m3) 2401 Agregado Miúdo Agregados miúdos/agregados 38,7% Fator A/C 0,701 Areia Artificial 100% Agregados grúdos/agregados 61,3% Teor Argamassa 45,60% Agregado Graúdo Agregados totais/concreto 80,2% Massa Específica (Kg/m3) 2401 Brita 01 100,0% Aglomerantes/concreto 12,0% Volume Teórico (m3) 1,01 Resíduo de Pneu 0,0% ABATIMENTO (mm) 75,00 TRAÇO 01 - SUBSTITUIÇÃO DE 5,8% DO AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUO DE PNEU Material Aglomerante Aglomerante Agregado Miúdo Agregado Graúdo Agregado Graúdo Aditivo plastificante Hidratante Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m3) 3000 2700 2700 2650 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m3) 264 25 745 1105 30 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 11,05 0,30 0,02 1,85 M.C.C.s/Concreto 11,2% 1,1% 31,6% 46,9% 1,3% 0,1% 7,9% PROPRIEDADES RELAÇÃO ENTRE AGREGADOS RELAÇÃO ENTRE OS M.C.C.s Massa Específica( Kg/m3) 2356 Agregado Miúdo Agregados miúdos/agregados 39,6% Fator A/C 0,701 Areia Artificial 100% Agregados graúdos/agregados 60,4% Teor Argamassa 45,73% Agregado Graúdo Agregados totais/concreto 79,8% Massa Específica (Kg/m3) 2356 Brita 01 94,2% Aglomerantes/concreto 12,3% Volume Teórico (m3) 1,00 Resíduo de Pneu 5,8% ABATIMENTO (mm) 74,00 TRAÇO 02 - SUBSTITUIÇÃO DE 11,7% DO AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUO DE PNEU Material Aglomerante Aglomerante Agregado Miúdo Agregado Graúdo Agregado Graúdo Aditivo plastificante Hidratante Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m3) 3000 2700 2700 2650 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m3) 264 25 745 1035 60 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 10,35 0,60 0,02 1,85 M.C.C.s/Concreto 11,4% 1,1% 32,2% 44,7% 2,6% 0,1% 8,0% PROPRIEDADES RELAÇÃO ENTRE AGREGADOS RELAÇÃO ENTRE OS M.C.C.s Massa Específica (Kg/m3) 2316 Agregado Miúdo Agregados miúdos/agregados 40,5% Fator A/C 0,701 Areia Artificial 100% Agregados graúdos/agregados 59,5% Teor Argamassa 45,76% Agregado Graúdo Agregados totais/concreto 79,5% Massa Específica (Kg/m3) 2316 Brita 01 88,3% Aglomerantes/concreto 12,5% Volume Teórico (m3) 1,00 Resíduo de Pneu 11,7% ABATIMENTO (mm) 53,00 TRAÇO 03 - SUBSTITUIÇÃO DE 17,5% DO AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUO DE PNEU Material Aglomerante Aglomerante Agregado Miúdo Agregado Graúdo Agregado Graúdo Aditivo plastificante Hidratante Cimento CPIII 40 RS Filler Calcário Areia Artificial Brita 01 Resíduo de Pneu ADI - POLI - 145 Água Massa Específica (Kg/m3) 3000 2700 2700 2650 1160 1080 1000 M.C.C (kg/m3) 264 25 745 970 90 1,848 185 Betonada (Kg) para 10L 2,64 0,25 7,45 9,70 0,90 0,02 1,85 M.C.C.s/Concreto 11,6% 1,1% 32,7% 42,5% 3,9% 0,1% 8,1% PROPRIEDADES RELAÇÃO ENTRE AGREGADOS RELAÇÃO ENTRE OS M.C.C.s Massa Específica (Kg/m3) 2281 Agregado Miúdo Agregados miúdos/agregados 41,3% Fator A/C 0,701 Areia Artificial 100% Agregados graúdos/agregados 58,7% Teor Argamassa 45,69% Agregado Graúdo Agregados totais/concreto 79,1% Massa Específica (Kg/m3) 2281 Brita 01 82,5% Aglomerantes/concreto 12,7% Volume Teórico (m3) 1,00 Resíduo de Pneu 17,5% ABATIMENTO (mm) 38,00 Fonte: Autor, 2017.
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