Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 1 AVALIAÇÃO DA INCORPORAÇÃO PARCIAL DE AGREGADO RECICLADO PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA Evaluation of partial incorporation of recycled aggregate for the manufacture of mortar Gustavo Sipp (1); Rennan Medeiros (2); Thiago Delfino (3); Beatriz Anselmo (4). 1 2 3 4 Graduando em Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, UNISUL. Rua Padre Dionísio da Cunha Laudt, s/n, Dehon, 88704-900, Caixa-Postal 370, Tubarao-SC – Brasil. Resumo Este artigo teve como objetivo avaliar a possibilidade de substituição parcial dos agregados naturais utilizados na fabricação de argamassa por agregados reciclados provenientes de resíduos sólidos da Construção Civil da região de Tubarão - SC. O material utilizado foi doado por uma construtora da cidade, sendo britado e peneirado no laboratório de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina (UNISUL) para atingir as dimensões necessárias para sua aplicação. Primeiramente, o material foi classificado, segundo os parâmetros da NBR 7211 (2009) para a areia natural, e de acordo com a NBR 15116 (2004) para o agregado reciclado. O procedimento consistiu na confecção de um traço padrão de argamassa utilizando areia natural, conforme a NBR 13276 (2005). Em seguida, o mesmo traço foi reproduzido mais três vezes, com a substituição gradativa da areia natural por reciclada nas proporções de 20, 30 e 50% em massa, fazendo-se um ajuste considerando as diferentes densidades. A argamassa produzida foi avaliada segundo critérios da NBR 13281 (2005), para confirmar a possibilidade de substituição parcial do agregado natural pelo reciclado, sem perda excessiva em seu comportamento. Os resultados apresentados mostram claramente uma perda de desempenho pela argamassa com areia reciclada, principalmente nos ensaios mecânicos de resistência (compressão axial e tração na flexão); porém, ainda é possível incorporar agregado reciclado para os menores teores, contribuindo para a preservação do meio ambiente e economia na Construção Civil. Palavras-Chave: Agregados reciclados. Argamassa. Ensaios mecânicos de resistência. Abstract This research had the aim to evaluate the possibility of partial substitution of natural aggregates used in the manufacture of mortar for recycled aggregates from construction solid waste in the region of Tubarão - SC. The material was donated by a construction of the town, and it was crushed and sieved in the laboratory of Civil Engineering on the University (UNISUL) to achieve the required dimensions for its application. Firstly, the material was classified according to the parameters of NBR 7211/2009 for the natural sand, and with NBR 15116/2004 for the recycled aggregate. The procedure consisted in making a standard mortar line using natural sand according to NBR 13276. Then, the same mix was reproduced three times with gradual replacement of natural sand by recycled one in the proportions of 20, 30 and 50 % in mass, performing an adjustment taking into account the different densities. The mortar produced was evaluated according to some criteria of NBR 13281, to confirm the possibility of partial substitution of natural aggregate by recycled one, without excessive loss in behavior. The results presented clearly show a loss of performance by the use of recycled sand mortar, especially in mechanical strength tests (axial compression and tension in flexion); however, it is still possible to incorporate recycled aggregate for lowest levels, contributing to the preservation of the environment and economy in construction. Key-words: Recycled aggregates. Mortar. Mechanical strength tests. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 2 1 Considerações Iniciais 1.1 Introdução O crescimento econômico brasileiro faz com que a demanda por serviços de construção aumente, resultando em um acréscimo na extração de matéria prima e quantidade de resíduos gerados. Segundo Cabral (2007), o modelo de desenvolvimento tradicionalmente adotado converge para políticas de extrativismo dos recursos naturais, sem o retorno igualitário em benefícios sociais e econômicos ao ser humano, sendo este chamado de sistema explorador. Um dos resultados deste sistema é a extração excessiva de recursos naturais e a enorme quantidade de resíduos gerados, causando inúmeros problemas para a sociedade quando da impossibilidade de redução, ou correta deposição desse material. De acordo com Angulo e John in Habitare (2003), os custos diretos da disposição de resíduos em aterros incluem embalagem, tratamento, transporte, licenciamento ambiental; existindo ainda os custos indiretos, como o desgaste da imagem da empresa devido à gestão ambiental ineficiente, que pode levar a confrontos com organizações sociais e perda de consumidores. Da mesma forma, Donaire (apud LEITE, 2001) salienta que a sobrevivência das empresas e oportunidades de bons negócios estão cada vez mais ligadas às atitudes voltadas à preservação do meio ambiente. Rocha e Cheriaf, in Habitare (2003), afirmam que são encontradas grandes dificuldades pela indústria de transformação na disposição final dos resíduos gerados em seus processos produtivos, causando sérios problemas ambientais e crescentes incrementos nos custos industriais por falta de soluções tecnológicas apropriadas e de instalações adequadas à eliminação dos resíduos, sendo, portanto, de suma importância o desenvolvimento de soluções no setor da Construção Civil, visto que os resíduos de construção e demolição (RCD) representam 50% da massa dos resíduos sólidos urbanos (ANGULO, 2005). Neste sentido, insere-se a presente pesquisa, visando determinar a influência da substituição gradativa de areia natural por agregado miúdo reciclado (AMR) nas propriedades da argamassa, segundo requisitos da NBR 13281/2005. Trata-se de uma análise comparativa, tendo como parâmetro a argamassa produzida apenas com areia natural, sendo observadas as variações nas propriedades dos compósitos com a inserção do resíduo nos diferentes teores ensaiados. 1.2 Objetivo geral Como objetivo geral foi determinado avaliar a possibilidade de incorporação de agregado miúdo reciclado (AMR) em substituição da areia natural, considerando requisitos apresentados pela NBR 13281/2005 – Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos. 1.3 Objetivo específico Para atingir o objetivo geral, foi definido verificar as mudanças no comportamento da argamassa para os diferentes níveis de substituição da areia natural pelo AMR, através de ensaios laboratoriais, tendo como parâmetro as propriedades apresentadas pela argamassa produzida apenas com areia natural. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 3 1.4 Justificativa A Política Nacional dos Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010) destaca a Construção Civil como um importante indicativo do crescimento econômico e social, constituindo, entretanto, uma atividade geradora de impactos ambientais, tendo seu resíduo representado grande problema a ser administrado, podendo, em muitos casos, gerar impactos ambientais e contribuir para a alteração da paisagem quando de sua incorreta disposição. Segundo John (2000), o RCD representa de 13 a 67% em massa dos resíduos sólidos urbanos (RSU), apresentando cerca de 2 a 3 vezes a massa do lixo urbano em vários países. Karpinsk (2009) estima que a geração média de resíduos da Construção Civil (RCC) é de 0,50 tonelada anual por habitante em algumas cidades de grande e médio porte brasileiras. Ainda que, conforme IBGE (2010), 72,44% dos municípios avaliados pela Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB) possuam serviços de manejo de RCC, e 55,26% exerçam o controle sobre o manejode resíduos da Construção Civil executados por terceiros, continua imensa a quantidade de RSU existente, como pode ser observado na figura abaixo. Figura 1 – Quantidade de resíduos encaminhados para as principais formas de disposição no solo Fonte: IBGE, 2010. Para obter uma estimativa da grande responsabilidade do setor da Construção Civil em toda a problemática dos resíduos no país, pode-se observar, na figura abaixo, de forma mais simplificada, a relação percentual de RCD em comparação ao RSU em algumas cidades do estado de São Paulo. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 4 Figura 2 – Percentual de RCD no RSU em alguns municípios do estado de São Paulo Fonte: SINDUSCON-SP, 2005. Como é possível observar acima, os resíduos da construção são responsáveis por grande parte dos detritos gerados nas grandes cidades brasileiras, fazendo-se necessário investir grande quantidade de recursos para viabilizar um eficiente gerenciamento, evitando a deposição ilegal, que causa assoreamento de rios, entupimento de bueiros, degradação de áreas e esgotamento de aterros, além de altos custos socioeconômicos, especialmente em cidades de médio e grande porte (ANGULO, 2005). Embora os RCC sejam vistos como resíduos de baixa periculosidade, nestes resíduos também há presença de material orgânico, produtos químicos, tóxicos e de embalagens diversas que podem acumular água e favorecer a proliferação de insetos e de outros vetores de doenças, tornando-se um problema ainda mais grave para a sociedade (KARPINSK, 2009). Desta forma, a reciclagem ou reutilização desse material torna-se cada vez mais pertinente do ponto de vista social e ambiental, tornando-se também economicamente interessante, uma vez que o aumento da escassez de agregados de boa qualidade nas proximidades das áreas urbanas faz com que os gastos no transporte aumentem os custos do material de origem natural (HANSEN, apud LEITE, 2001). Nesta linha, Lauritzen (apud CABRAL, 2007) descreve que a reciclagem do RCD pode ser lucrativa em função de alguns parâmetros geográficos, especialmente nos casos de países em desenvolvimento, nas cidades com alta taxa de população e suprimento insuficiente de agregados naturais. Outro fator que merece destaque é a necessidade de criação de um plano de gerenciamento de resíduos sólidos para empresas da Construção Civil, como parte integrante do processo de licenciamento ambiental dos empreendimentos, conforme estabelecido na Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010). A mesma política ainda define que a elaboração de um plano municipal integrado de gerenciamento de resíduos sólidos é condição para que os municípios tenham acesso a recursos da União destinados para tal finalidade, ou serem beneficiados com incentivos e financiamentos de entidades federais de crédito. Diante disto, inúmeras vantagens podem resultar da reciclagem dos resíduos de construção e demolição, tornando-se de fundamental importância o desenvolvimento de novas possibilidades para o emprego desse material, antes considerado como bota-fora e que, aos poucos, se converte em uma solução ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 5 socioambiental e econômica capaz de impulsionar diversos segmentos de nossa sociedade. 2 Materiais e Metodologia Experimental 2.1 Aspectos Gerais Verificou-se a possibilidade de substituição parcial da areia natural pela de RCD na confecção de argamassa, através de ensaios que determinaram suas características físicas e mecânicas, com o intuito de comprovar para quais níveis de incorporação de resíduos o compósito apresenta comportamento adequado para sua aplicação. Analisou- se, conforme os requisitos da NBR 13281 (2005), o comportamento dos diferentes compósitos criados com resíduo, em comparação aos resultados obtidos somente com areia natural, que serviu de parâmetro para identificar quais alterações foram introduzidas nas propriedades da argamassa com o incremento do agregado miúdo reciclado (AMR). Outro fator importante a ser considerado é a viabilidade econômica envolvida no processo de beneficiamento do resíduo, sendo, portanto, adotado neste trabalho um processo de produção mais simplificado, sem a discriminação dos vários componentes dos resíduos aplicáveis para este fim (concreto, argamassa, cerâmica), com o intuito de minimizar os gastos com a segregação do material. Lauritzen (apud LEITE, 2001) ressalta que a separação do RCD para posterior utilização é considerada uma situação ideal; contudo, é pouco prática, já que requer maiores recursos e tecnologias, que acabam dificultando sua aplicação. Desta forma, simplificando o processo de beneficiamento do resíduo, pode-se ampliar seu potencial econômico, garantindo maior atratividade pelos custos reduzidos, e ainda contribuindo com a preservação do meio ambiente. 2.2 Ordem das atividades realizadas Iniciou-se a presente pesquisa com a seleção visual do resíduo a ser utilizado, onde foram descartados manualmente todos os materiais não considerados adequados para a presente utilização, destacando-se pedaços de madeira, aço, plásticos, vidros, dentre outros. Nas figuras abaixo, o material pode ser observado, mostrando-se clara a predominância da cerâmica vermelha e argamassa na composição do conjunto. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 6 Figura 3 - RCD utilizado no desenvolvimento desta pesquisa Fonte: Autores, 2013. Figura 4 - Acondicionamento do RCD Fonte: Autores, 2013. Após sua seleção, o resíduo foi encaminhado para o britador de mandíbula, onde foi fragmentado em dimensões compatíveis com sua futura utilização. Posteriormente, o material obtido passou pelo processo de peneiramento mecânico, onde todas as partículas com dimensões inferiores a 4,75mm, e superiores a 0,075mm, foram coletadas para emprego como agregado miúdo reciclado (AMR). O britador utilizado e o peneirador mecânico estão apresentados nas figuras 5 e 6, respectivamente. Figura 5 - Britador de mandíbula Fonte: Autores, 2013. Figura 6 - Peneirador mecânico Fonte: Autores, 2013. O agregado miúdo reciclado (AMR) foi peneirado na malha 0,075mm, pois, segundo Neville (1997), a grande quantidade de partículas finas, normalmente apresentada pelo agregado reciclado, implica em maior área específica, sendo necessária maior quantidade de água para molhar a superfície do agregado e conseguir boa trabalhabilidade. Este fato ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 7 leva à necessidade de aumento do fator água/cimento, e pode interferir na resistência da argamassa. Além disso, há a possibilidade de aumento da resistência da argamassa por possíveis reações pozolânicas provocadas pelas partículas finas da cerâmica, o que não será abordado neste trabalho (CABRAL, 2007). Em seguida, procedeu-se com a caracterização dos agregados de acordo com as normas vigentes, tendo como referência os parâmetros da NBR 7211 (2009) para o agregado natural, e da NBR 15116 (2004) para agregado reciclado. Posteriormente, foi determinado um traço padrão sem adição de RCD, sendo este reproduzido mais três vezes; porém, com substituição parcial da areia natural pelo resíduo, nas proporções de 20, 30 e 50%. Cada uma das misturas foi confeccionada conforme preconiza a NBR 13276 (2005), incluindo a determinação de seus respectivos índices de consistência. 2.3 Classificação conforme NBR 10004 (2010) Esta normativa classifica os resíduos sólidos quanto aos riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública, por meio da identificação do processo ou atividade que lhes deu origem, e de seus constituintes e características, além da comparação destes constituintescom listagens de resíduos e substâncias cujo impacto à saúde e ao meio ambiente é conhecido (NBR 10004, 2010). Ainda conforme esta norma, os resíduos classificam-se em: a) Resíduos classe I - Perigosos; b) Resíduos classe II – Não perigosos; – Resíduos classe II A – Não inertes; – Resíduos classe II B – Inertes. De forma geral, os resíduos da Construção Civil podem ser classificados como não perigosos, uma vez que não possuem, em sua maioria, substâncias com características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade. Normalmente são enquadrados na classe II B como inertes, uma vez que não possuem propriedades como biodegradabilidade, combustibilidade ou solubilidade em água. No entanto, é necessário salientar a importância do correto manejo desses resíduos, pois, frequentemente, são contaminados por outros materiais classificados como perigosos ou não inertes, comprometendo a reutilização ou reciclagem do RCC. 2.4 Materiais utilizados 2.4.1 Cimento Para o desenvolvimento deste trabalho, foi escolhido o cimento Portland de alta resistência inicial CP V - ARI, por se tratar do cimento mais puro ao qual se obteve acesso no laboratório de Engenharia Civil - UNISUL. Apesar de cimentos com adições pozolânicas ou com escórias de alto forno apresentarem melhorias em alguns aspectos, ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 8 como redução do calor de hidratação e da retração, esses seriam fatores adicionais a interferir nos resultados. Na figura abaixo são expostas algumas propriedades do cimento utilizado. Figura 7 - Classificação do Cimento CP V - ARI Fonte: Cimentos Cauê, apud BREHM et al. in Ambiente Construído, 2013. 2.4.2 Areia natural e de RCD O agregado natural utilizado para a confecção da argamassa é comumente encontrado na região sul de Santa Catarina, oriundo dos arredores da cidade de Laguna. Os resíduos doados para confecção da pesquisa são proveniente de uma construtora da cidade de Tubarão - SC. Os mesmos foram classificados de acordo com os parâmetros da NBR 7211 (2009) - Agregados Para Concreto, sendo executados os ensaios de determinação da composição granulométrica segundo a NBR NM 248 (2003), a determinação de teor de material pulverulento segundo a NBR NM 46 (2003), a determinação do teor de argila em torrões tendo como base a NBR NM 44 (2010), a determinação de impurezas orgânicas segundo NBR NM 49 (2001), o ensaio para determinação da massa unitária foi executados conforme a NBR NM 45 (2006), e a massa específica e absorção foram determinadas seguindo a NBR NM 52 (2009) para agregado miúdo. Os resultados destes ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 9 ensaios estão demonstrados na tabela 1, e na figura 8 podem-se visualizar os agregados utilizados. Tabela 1 - Classificação dos Agregados Miúdos Determinações Areia natural RCD Material Pulverulento (%) 1,03 8,71 Matéria Orgânica (ppm) < 300 < 300 Massa Unitária (g/m³) 1,470 1,120 Dimensão Máx. (mm) 0,6 1,20 Módulo de Finura 1,22 3,41 Massa Específica (g/cm³) 2,674 2,399 Absorção de Água (%) 0,219 11,34 Argila em Torrões (%) 0,17 0,0 Fonte: Autores, 2013. Figura 8 - Agregados utilizados (à esquerda o agregado natural, e à direita, o reciclado) Fonte: Autores, 2013. 2.4.2.1 Classificação do AMR conforme a NBR 15116 (2004) O agregado reciclado pode ser descrito como material granular proveniente do beneficiamento de resíduos de construção ou demolição de obras civis, que apresenta características técnicas para a aplicação em obras de edificação e infraestrutura (NBR 15116, 2004). O material empregado nesta pesquisa atende à Resolução CONAMA 307 (BRASIL, 2004), que define os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, os pertencentes à classe A, tais como: Resíduos de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 10 Resíduos de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento e outros), argamassa e concreto; Resíduos de processo de preparo e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios e outros) produzidos nos canteiros de obras. O agregado reciclado obtido com o beneficiamento do resíduo é classificado como agregado de resíduo misto, pois é composto, na sua fração, com menos de 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. Algumas das características do agregado reciclado são mostradas na Tabela 2, assim como os valores limites estabelecidos pela NBR 15116 (2004) para sua utilização. Tabela 2 - Valores conforme a NBR 15116 (2004)V Propriedades Limites para agregado miúdo RCD Absorção de água (%) < 17 11,3 Torrões de Argila (%) < 2 0,0 Teor de material passante na malha 0,075 mm (%) < 20 8,7 Fonte: Autores, 2013. Dentre os limites verificados no material, ele se enquadra na composição exigida pela norma em suas características. 2.5 Considerações sobre os traços Após a caracterização dos agregados, foi utilizado um traço unitário padrão, em massa, nas proporções de 1 : 0 : 3, sendo respectivamente cimento, AMR e areia natural. Este traço padrão foi reproduzido quatro vezes, sendo a primeira sem RCD, e os próximos com a substituição em massa de 20, 30 e 50% de agregado natural pelo resíduo. O fator água/cimento utilizado é 0,6, acrescido da quantidade de água a ser absorvida pelo agregado reciclado (11%), conforme ensaio de absorção mostrado na tabela 1. Os traços unitários preliminares podem ser visualizados na tabela abaixo. Tabela 3 - Traços idealizados para avaliação da incorporação do resíduo Traço Cimento RCD Areia natural Água padrão 1 0 3 0,6 20% 1 0,6 2,4 0,6 + abs. 30% 1 0,9 2,1 0,6 + abs. 50% 1 1,5 1,5 0,6 + abs. Fonte: Autores, 2013. Devido à diferença entre a massa específica do agregado miúdo natural (AMN) para o agregado miúdo reciclado (AMR), é necessário fazer um ajuste na quantidade de material ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 11 empregado, em razão da grande diferença no volume dos mesmos. Caso contrário, o volume de AMR seria muito maior, o que provocaria mudanças na consistência, sendo necessário acrescer água além do adequado, ou até mesmo mais cimento à mistura. O coeficiente de correção da massa do RCD a ser utilizado é expresso na equação abaixo. α= (Equação 1) α= Outro fator que deve ser corrigido é a grande absorção de água para o AMR. Assim, é necessário acrescer, nas misturas, 11% de água em relação à massa do AMR aplicada na mistura, para que o agregado reciclado não retire esta água do amassamento, prejudicando a trabalhabilidade. Na tabela 4 estão relacionadas as massas utilizadas nos traços, considerando a quantidade de 2,5 Kg de argamassa produzida por traço, conforme orienta a NBR 13276 (2005). Tabela 4 - Traços idealizados para avaliação da incorporação do resíduo Traço Cimento (g) AMR (g) AMN (g) Água (g) + abs. padrão 625 0 1875 375 + 0 20% 625 338 1500 375 + 37 30% 625 507 1312 375 + 56 50% 625 844 937 375 + 93 Fonte: Autores, 2013. 3 Ensaios realizados 3.1 Índice de consistência O índice de consistência foi determinado conforme a NBR 13276 (2005), com a moldagem em três camadas de argamassa sucessivas no molde tronco-cônico, adensadas com 15, 10 e 5 golpes de soquete, respectivamente.O índice de consistência será a média de três medições do diâmetro da massa, após 30 quedas na mesa normalizada. Na figura abaixo estão os resultados obtidos em cada traço. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 12 Figura 9 - Perda de consistência referente ao aumento da incorporação de AMR Fonte: Autores, 2013. Algumas das principais características a serem estudadas nos agregados são: a granulometria, a absorção de água, a forma e a textura, a resistência à compressão, o módulo de elasticidade e as de substâncias deletérias presentes (MEHTA e MONTEIRO, 2008). Na figura 9, percebe-se a nítida influência que a forma irregular e a textura áspera do agregado reciclado exercem sobre a argamassa, resultando em perda de consistência, que ocorre quase em linearidade com o acréscimo de RCD, sendo esta relação exposta nas equações da figura acima. Segundo Coutinho (apud LEITE, 2001), a forma das partículas exerce influência muito grande nos concretos, principalmente sobre a trabalhabilidade, compacidade, ângulo de atrito interno e quantidade de água necessária ao amassamento, tendo efeito semelhante na argamassa. Nas figuras abaixo podem ser visualizadas a mesa de consistência (figura 10) e a argamassadeira utilizada (figura 11). 271,72 263,61 254,85 239,57 y = -0,6521x + 273,74 R² = 0,9728 235,00 240,00 245,00 250,00 255,00 260,00 265,00 270,00 275,00 280,00 0 10 20 30 40 50 60 C o n si st ên ci a (m m ) Porcentagem de Incorporação de Resíduo (%) ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 13 Figura 10 - Mesa de consistência Fonte: Autores, 2013. Figura 11 - Argamassadeira Fonte: Autores, 2013. 3.2 Ensaio de compressão e tração na flexão Os ensaios foram realizados conforme a NBR 13279 (2005), com a moldagem do conjunto de vigas em mesa de adensamento por meio de duas camadas, adensadas com 30 quedas cada. Os resultados obtidos podem ser visualizados na figura 12 (Compressão) e figura 13 (Tração na Flexão). ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 14 Figura 12 - Resultados do ensaio de compressão x incorporação de resíduo Fonte: Autores, 2013. Figura 13 - Resistência à tração na flexão Fonte: Autores, 2013. Em um primeiro momento, ao se analisar as figuras acima, percebe-se a queda de resistência em ambos os ensaios, conforme se acresce a substituição do resíduo natural por RCD. Se analisados apenas os valores obtidos para cada ensaio, não será percebida a ocorrência de uma grande mudança no comportamento do material com o acréscimo de resíduo, visto que a diferença entre os valores do traço padrão e com 50% de incorporação de resíduo, nas duas figuras, apontam um diferencial de aproximadamente 1 Mpa, apenas. Entretanto, deve-se dar importância ao fato de que estes pequenos valores na diferença de comportamento representam, na verdade, aproximadamente 12% de diferença na resistência à compressão, e 49% na resistência à tração na flexão, mostrando uma grande mudança nas propriedades dos compósitos com 0 e 50% de incorporação. 11,79 11,69 11,00 10,42 10,20 10,40 10,60 10,80 11,00 11,20 11,40 11,60 11,80 12,00 0 10 20 30 40 50 60 R es is tê n ci a à C o m p re ss ão (M P a) Percentual de Incorporação do Resíduo (%) 1,71 1,32 0,94 0,88 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 0 10 20 30 40 50 60 R es is tê m ci a à Tr aç ão n a Fl ex ão (M P a) Percentual de incorporação do Resíduo (%) ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 15 3.3 Determinação da absorção de água por capilaridade conforme NBR 9779 (2012) Aos 28 dias de idade, três amostras de cada traço de argamassa, que haviam sido mantidas nas condições descritas pela NBR 13276 (2005), foram postas em estufa durante três dias a 100° C. Cada amostra foi pesada a cada 24 horas de permanência na estufa, sendo adotado o valor final com 72 horas para os cálculos. Após esta etapa, as argamassas foram postas em imersão em água, onde também permaneceram três dias, sendo registrado o valor de suas massas após este período. Imediatamente após a pesagem das argamassas saturadas, as mesmas foram conduzidas para uma balança hidrostática para obtenção de suas massas submersas. Os resultados da absorção de água e o percentual de vazios apresentados, em média para cada traço, podem ser observados nas figuras abaixo, tendo os mesmos sido obtidos conforme a NBR 9779 (2012). Figura 14 – Absorção de água Fonte: Autores, 2013. Figura 15 – Percentual de vazios Fonte: Autores, 2013. Como pode ser observado em ambos os gráficos, o comportamento do material se apresenta de forma quase linear, identificando-se maior percentual de vazios, e consequente maior absorção para as argamassas com maior teor de RCD na 10,8 13 14,1 16,5 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 0 10 20 30 40 50 60 A b so rç ão d e Á gu a (% ) Porcentagem de Incorporação de Resíduo (%) 20,9 24,1 25,6 28,8 20,00 22,00 24,00 26,00 28,00 30,00 0 10 20 30 40 50 60P er ce n tu al d e va zi o s ( % ) Porcentagem de Incorporação de Resíduo (%) ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 16 composição. Este fato deve estar ligado com a maior capacidade de absorção do AMR, que acaba aumentando também a absorção da argamassa quanto maior seja sua presença. 3.4 Demais ensaios realizados e classificação conforme NBR 13281 (2005) Nas figuras abaixo podem ser observados os demais ensaios realizados e a classificação das argamassas, conforme a NBR 13281 (2005). Destaca-se o decréscimo na densidade da argamassa e aumento da retenção de água para os traços com maior quantidade de resíduo, devendo, ambos, ser decorrentes da maior porosidade do resíduo de construção e demolição, conforme pode ser conferido na tabela 5. Tabela 5 – Ensaios empregados na classificação da argamassa Traço NBR 13279 NBR 13280 NBR 13279 NBR 13278 NBR 13277 Resistência à compressão Densidade estado endurecido Resistência à tração na flexão Densidade estado fresco Retenção de água (%) Padrão 11,79 1,818 1,71 2,099 90,12 20% 11,69 1,816 1,32 2,092 92,85 30% 11,00 1,803 0,94 2,079 93,20 50% 10,42 1,747 0,88 2,059 95,51 Fonte: Autores, 2014. Na tabela 6 estão apresentados os resultados da classificação de cada traço de argamassa, conforme a NBR 13281 (2005), sendo interessante ressaltar a similaridade apresentada entre o traço padrão e com 20% de incorporação de RCD, mostrando possibilidade de utilização do material nestas condições, enquanto que, para os maiores teores de RCD, os compósitos mostraram-se com variação considerável, sendo necessário realizar mudanças nos traços para melhorar o desempenho, ou empregar este material onde tais características sejam eficientes. Tabela 6 – Classificação da argamassa conforme NBR 13281 Traço NBR 13279 NBR 13280 NBR 13279 NBR 13278 NBR 13277 Classificação conforme NBR 13281 Classificação conforme NBR 13281 Classificação conforme NBR 13281 Classificação conforme NBR 13281 Classificação conforme NBR 13281 Padrão P 6 M 6 R 3 D 6 U 4 20% P 6 M 6 R 2 D 6 U 5 30% P 6 M 6 R 1 D 6 U 5 50% P 6 M 5 R 1 D 6 U 6 Fonte: Autores, 2014. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRODO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 17 4 Considerações finais A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o comportamento da argamassa produzida com crescentes teores de AMR em sua composição, e comparar seu desempenho com o compósito produzido apenas com agregado natural. Os agregados utilizados foram avaliados conforme parâmetros da NBR 7211 (2009), para o agregado natural e conforme a NBR 15116 (2004), para o resíduo. Cada mistura foi confeccionada conforme a NBR 13276 (2005) e avaliada segundo parâmetros da NBR 13281 (2005). A produção de argamassa com agregado miúdo reciclado mostrou-se possível para o menor teor de substituição, visto que o material não sofreu grandes alterações em seu comportamento com a presença de 20% de RCD. O compósito com esta taxa de incorporação apresentou uma redução na resistência de 0,85% à compressão e de 22,8% à tração na flexão, tendo como referência o traço padrão que possui somente agregado natural. Embora este último resultado seja considerável, é possível afirmar que o compósito produzido com 20% de RCD é aplicável, uma vez que este é o único item da NBR 13281 (2005), que o difere em relação ao traço padrão, conforme pode ser visto na tabela 6. Já o traço com 50% de substituição por RCD apresentou uma queda de 11,62% no ensaio de compressão, e 48,5% no ensaio de tração na flexão, mostrando a inaplicabilidade, ou a necessidade de ajustes nas proporções da mistura para esta quantidade de resíduo. A mesma situação pode ser observada na incorporação de 30 % de AMR, já que o material apresentou um decréscimo de 45% na resistência à tração na flexão. Os resultados apresentados na tabela 5 também demonstram uma diminuição na densidade do material, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido, em consonância com o incremento do resíduo, sendo necessário, no entanto, a elaboração do ensaio de arrancamento e deslizamento da argamassa, para atestar a possibilidade da redução na densidade do compósito auxiliar na aderência do material ao substrato. Outro fator interessante que deveria ser abordado de forma mais detalhada em uma nova pesquisa é a respeito das vantagens econômicas apresentadas na utilização do RCD, sendo indicado por muitos autores, como um dos principais motivos para a inserção dos resíduos de construção e demolição no mercado de concretos e argamassas. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 18 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10004: Resíduos sólidos - Classificação. Rio de Janeiro, 2004. ________. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 2005. ________. NBR 13277: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da retenção de água. Rio de Janeiro, 2005. ________. NBR 13278: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro, 2005. ________. NBR 13279: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. Rio de Janeiro, 2005. ________. NBR 13280: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Determinação da densidade de massa aparente no estado endurecido. Rio de Janeiro, 2005. ________. NBR 13281 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Requisitos. Rio de Janeiro, 2005. ________. NBR 7211 Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro, 2009. ________. NBR 9779 Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de Janeiro, 2012. ________. NBR 15116: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural - Requisitos. Rio de Janeiro, 2004. ________. NBR NM 44: Agregados - Determinação do teor de argila em torrões e materiais friáveis. Rio de Janeiro, 2010. ________. NBR NM 45: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006. ________. NBR NM 46: Agregados - Determinação do material fino que passa através da peneira 75 µm, por lavagem. Rio de Janeiro, 2003. ________. NBR NM 49: Agregados - Determinação de impurezas orgânicas. Rio de Janeiro, 2001. ________. NBR NM 52: Agregados - Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 2002. ________.NBR NM 248: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 19 ANGULO, S. C. Caracterização de agregados de resíduos de construção e demolição reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos. TESE – USP – São Paulo, 2005. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA N°307, de 05 de julho de 2002. Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. Diário Oficial de União, Brasília, DF. 17 de julho de 2002. ________. Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA N°348, de 16 de agosto de 2004. Altera a Resolução CONAMA n° 307, de 5 de julho de 2002, incluindo o amianto na classe de resíduos perigosos. Diário Oficial de União, Brasília, DF. 17 de agosto de 2004. ________.2010a. Lei Federal N° 12305/2010, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos. Diário Oficial de União, Brasília, DF. 2 de agosto de 2010. ________.2010b. Lei Federal N° 7404/2010, de 23 de dezembro de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos e da outras providências. Diário Oficial de União, Brasília, DF. 23 de dezembro de 2010. BREHM, F. A. KULAKOWSKI, M. P. EVALDT, D. C. MORAES, C. A. M. PAMPANELLI, A. B. Análise da estabilização por solidificação de lodo de fosfatização em matrizes de cimento Portland e de cerâmica vermelha para a utilização na construção civil. Ambiente construído. Vol. 13, nº 2. Porto Alegre, 2013. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1678- 86212013000200003&script=sci_arttext> Acesso em: 22 mar. 2014. CABRAL, A. E. B. Modelagem de propriedades mecânicas e de durabilidade de concretos produzidos com agregados reciclados, considerando-se variabilidade da composição do RCD. TESE – USP – São Carlos, 2007. IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2008. Rio de Janeiro: IBGE, 2010. JOHN, V. M. ANGULO, S. C. Utilização de resíduos na construção habitacional – Coletânea HABITARE. Volume 4, Cap.: 2. Porto Alegre, 2003. JOHN, V. M., et al. Reciclagem de resíduos da construção. USP, São Paulo, 2000. Disponível em: <http://www.lapa.ufscar.br/bdgaam/residuos_solidos/Reciclagem/John%20e%20Ago pyan.pdf> Acesso em: 29 mai. 2012. KARPINSK, A. L. et al. Gestão diferenciada de resíduos da construção civil: uma abordagem ambiental. EDIPUCRS, Porto Alegre: 2009. LEITE, M. B. Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. TESE – UFRGS – Porto Alegre, 2001. MEHTA, P. K. MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestruturas, Propriedades e Materiais. 3ªEd., São Paulo, Editora Pini, 2008. NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 2ª Ed., São Paulo, Editora Pini, 1997. ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 20 ROCHA, J. C. CHERIAF, M. Utilização de resíduos na construção habitacional – Coletânea HABITARE. Volume 4, Cap.: 3. Porto Alegre, 2003. SIINDICATO DA INDÚSTRIA DA CONSRUÇÃO CIVIL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Gestão ambiental da construção civil: a experiência do SindusCon-SP. São Paulo,2005.
Compartilhar