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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE RIO PRETO - UNIRP ANDREI HENRIQUE FERRAREZI DOUGLAS HENRIQUE DOS SANTOS LUCAS MANOEL MONTILHA RODOLFO DE FREITAS CHEMETI SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DE AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUOS CERÂMICOS REUTILIZÁVEIS DA CONSTRUÇÃO CIVIL SÃO JOSÉ DO RIO PRETO 2018 ANDREI HENRIQUE FERRAREZI DOUGLAS HENRIQUE DOS SANTOS LUCAS MANOEL MONTILHA RODOLFO DE FREITAS CHEMETI SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DE AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUOS CERÂMICOS REUTILIZÁVEIS DA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de bacharel em Engenharia Civil à Banca Examinadora do Centro Universitário de Rio Preto – UNIRP Orientador (a): Prof. Esp. André Luis Borsato Sanchez SÃO JOSÉ DO RIO PRETO 2018 ANDREI HENRIQUE FERRAREZI DOUGLAS HENRIQUE DOS SANTOS LUCAS MANOEL MONTILHA RODOLFO DE FREITAS CHEMETI SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DE AGREGADO GRAÚDO POR RESÍDUOS CERÂMICOS REUTILIZÁVEIS DA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de bacharel em Engenharia Civil à Banca Examinadora do Centro Universitário de Rio Preto – UNIRP Orientador (a): Prof. Esp. André Luis Borsato Sanchez SÃO JOSÉ DO RIO PRETO, 23 de Novembro de 2018. BANCA EXAMINADORA Prof. Me. Carlos Henrique Gomes de Souza Centro Universitário de Rio Preto– UNIRP Prof. Dr. Leandro Rosatto Moda Centro Universitário de Rio Preto– UNIRP Prof. Esp. André Luis Borsato Sanchez Centro Universitário de Rio Preto– UNIRP Dedicamos este trabalho aos nossos pais e amigos que sempre nos incentivaram. AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente, à Deus, que nos deu energia e força para concluir todo esse trabalho. A instituição Centro Universitário de Rio Preto – UNIRP, seu corpo docente, direção e administração pela oportunidade e suporte oferecido para o nosso desenvolvimento profissional. A nossos pais e amigos que nos incentivaram e apoiaram todos esses anos de faculdade. A nosso orientador, professor especialista André Luis Borsato Sanchez pela orientação, apoio e dedicação no desenvolvimento deste trabalho. Enfim, agradecemos a todos as pessoas que fizeram direta ou indiretamente parte da nossa formação acadêmica, nosso muito obrigado. "Se os fatos não se encaixam na teoria, modifique os fatos." (Albert Einstein) RESUMO A construção civil é reconhecida como uma das grandes áreas de desenvolvimento técnico e econômico dentro da sociedade atual, com um intenso consumo de recursos naturais como matéria prima para produção de novos bens materiais duráveis, sendo assim também é a maior geradora de resíduos sólidos urbanos representando basicamente mais da metade de todos os resíduos descartados. Esse descarte de material destina-se a fontes de coleta e usinas de reciclagem, sendo classificados por sua natureza e posteriormente reutilizados. A grande importância desses materiais nos leva a pensar no potencial perdido que eles apresentam em um futuro retorno para seu meio produtivo, assim minimizando seu impacto ambiental já exercido previamente nos seus processos construtivos, diminuindo drasticamente a busca de matéria prima básica, a limpeza, coleta e destinação de resíduos com pouco reuso. Essa pesquisa busca alternativas para materiais descartados na indústria de construção, visando um retorno de desempenho funcional com boa qualidade para novos compostos. Essas alternativas absorvem os requisitos de sustentabilidade e inovação, ao desenvolver um novo uso para os resíduos citados. Nossa base de estudo ressalta a substituição do agregado graúdo por materiais cerâmicos, aferindo suas propriedades mecânicas finais através de testes e ensaios em laboratório. O reaproveitamento desses resíduos se mostra necessário para o futuro tecnológico em busca de novas alternativas, pois os mesmos provem de recursos naturais finitos, analisando assim um novo caminho para o ciclo de sustentabilidade e consumo de matéria prima. Palavras-chave: Resíduos. Concreto. Agregados. Materiais Cerâmicos. Sustentabilidade. ABSTRACT The Civil Construction is recognized as one of the major areas of technical and economic development within the current society, with an intense consumption of natural resources as raw material for the production of new durable material goods, and is also the largest generating solid urban waste, representing basically more than half of all waste discarded. This material discarded is intended for collection and recycling sources, being classified by their nature and posteriorly reused. The great importance of these materials makes us think in the lost potential that they feature in return for your future production, minimizing this, your environmental impact already exercised previously in this construction processes and drastically decreasing the search for basic raw material, cleaning, collect and disposal of waste with a little reuse. This search looks for alternatives for discarded materials in the construction industry, aiming at a functional performance with good quality for new compounds. These alternatives absorb the sustainability and innovation requirements developing by a new reuse for the mentioned waste. Our basis of study emphasize the substituition of the big aggregate by the ceramic materials, reporting its final mechanical properties through lab test. The reuse of these wastes is necessary for the technological future in search of new alternatives, because they derive from finite natural resources, analyzing this a new way to cycle of sustainability andconsumption of raw material. Keywords: Waste. Concrete. Aggregates. Ceramic Materials. Sustainability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 — São José do Rio Preto - 1942 - 2014 14 Figura 2 — Resíduos Sólidos da Construção 16 Figura 3 — Tipos de resíduos da construção civil 17 Quadro 1 — Resíduo de Construção e Demolição 20 Figura 4 — Resíduo de Construção e Demolição 21 Figura 5 — Agregado Graúdo - Brita 1 23 Figura 6 — Agregado Graúdo - Material Cerâmico 24 Figura 7 — Material Aglomerante - Cimento 25 Figura 8 — Agregado Miúdo - Areia Grossa 26 Figura 9 — Peneirador 50x50 27 Figura 10 — Agregados Cerâmicos para Substituição 28 Figura 11 — Produção de concreto com substituição de agregados 30 Figura 12 — Equipamentos para Slump Test 31 Figura 13 — Metodologia Slump-Test 32 Figura 14 — Ensaio de Slump-Test 33 Figura 15 — Molde para Corpo de Prova 35 Figura 16 — Corpos de Prova 36 Figura 17 — Máquina de Compressão Axial 37 Figura 18 — Corpo de Prova Rompidos 38 Figura 19 — Analise dos agregados cerâmicos após rompimento 39 Gráfico 1 — Resultados 43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LISTA DE TABELAS Tabela 1 — Traços e proporções de Material 29 Tabela 2 — Resultado Slump Test 33 Tabela 3 — Traço Padrão 40 Tabela 4 — Traço Cerâmica Vermelha 15% 40 Tabela 5 — Traço Cerâmica Vermelha 30% 41 Tabela 6 — Traço Cerâmica Branca 15% 41 Tabela 7 — Traço Cerâmica Branca 30% 42 Tabela 8 — Resultados Finais 42 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SUMÁRIO INTRODUÇÃO 11 A CONSTRUÇÃO CIVIL E A GERAÇÃO DE RESÍDUOS 11 JUSTIFICATIVA 12 OBJETIVOS 12 DESENVOLVIMENTO 13 A CONSTRUÇÃO CIVIL E O CONCRETO 13 RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL 15 Resíduos Cerâmicos 21 OBJETIVOS E METODOLOGIA 22 MATERIAIS E GRANULOMETRIA 23 TRAÇOS E SUBSTITUIÇÕES 27 DETERMINAÇÃO DE SLUMP TEST 30 DETERMINAÇÃO DE CORPOS DE PROVA 34 COMPRESSÃO AXIAL 36 RESULTADOS ESPECÍFICOS 38 Traço Padrão 39 Cerâmica Vermelha 40 Cerâmica Branca 41 RESULTADO FINAL 42 CONCLUSÃO 44 REFERÊNCIAS 45 1 INTRODUÇÃO 1.1 A CONSTRUÇÃO CIVIL E A GERAÇÃO DE RESÍDUOS Devido a evolução da sociedade atual e ao grande desenvolvimento da construção civil, define-se um novo patamar de utilização dos recursos naturais não renováveis e, consequentemente, o grande número de resíduos sólidos dos centros urbanos tende a aumentar gradativamente. Observando-se esse fato, detecta-se então um problema de acúmulo desses resíduos que posteriormente são reutilizáveis, recicláveis ou reduzidos de forma bem limitada. Os Resíduos da Construção Civil (RCC), segundo a Política Nacional de Resíduos Sólidos são: “os gerados nas construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, incluídos os resultantes da preparação e escavação de terrenos para obras civis”. O RCC é gerado entre 0,4 a 0,7 t/hab.ano e representa 2/3 da massa dos resíduos sólidos municipais ou em torno do dobro dos resíduos sólidos domiciliares (SINDUSCON, 2012). Analisando essa enorme geração de resíduos da construção civil, a reciclagem e a reutilização dos mesmos torna-se uma medida de grande valor para diminuição dos impactos ambientais causados, desde sua captação inicial de matéria prima através dos processos de aperfeiçoamento até a sua produção e descarte final em obras de construção e demolição. Através da análise de informações sobre reutilização, observa-se que os resíduos classe A constituídos pelos gerados na construção civil e, posteriormente processados pelas usinas de reciclagem, podem ser utilizados como agregado para concreto não estrutural a partir da substituição dos agregados convencionais (areia e brita). Devido ao uso crescente dos materiais cerâmicos nas construções, nota-se que apresenta atualmente um alto índice de descarte dos mesmos em reformas e novas obras. A impossibilidade de reaproveitamento do material completo em sua forma original faz com que esses resíduos sejam destinados à reutilização e, desse modo, seu reuso de forma específica é quase nulo, sendo assim agrupados aos RCC em geral. A reciclagem da cerâmica é possível. Entretanto, sua reciclabilidade nem sempre é uma garantia, pois depende da abundância de matéria-prima (geralmente comercializada por peso), da demanda de mercado e do apoio da legislação. Os materiaiscerâmicos possuem uma difícil reciclabilidade, diversidade de composições, mercado ruim, sucata pouco valorizada e reaproveitamento energético 11 inviável. Porém, a maioria dos materiais com essa composição são duráveis, ou seja, podem ser reutilizados. (ECYCLE..., 2017). 1.2 JUSTIFICATIVA Por ser a maior geradora de resíduos sólidos de todos os setores produtivos, causar grandes impactos ambientais com seu alto consumo de recursos naturais e modificar a paisagem, dado ao exposto, a indústria da construção e engenharia civil necessita de novos meios e ideias para lidar com esse excesso de desperdício de materiais, promovendo assim, aspectos técnicos de viabilidade, economia e sustentabilidade. 1.3 OBJETIVOS A base de estudo desse trabalho visa analisar e testar por meio de pesquisas bibliográficas e ensaios laboratoriais, amparados por normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, a viabilidade técnica da substituição parcial do agregado graúdo no traço de concreto, por porcentagens específicas de material granular cerâmico. 12 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 A CONSTRUÇÃO CIVIL E O CONCRETO A construção civil é um dos pilares da economia brasileira com participação em 4,94% do PIB (IBGE, 2015). Em outras palavras, movimentou mais de R$ 296 bi e empregou milhões de pessoas naquele período. Sob a perspectiva da geração de resíduos sólidos, é importante destacar a sua relação direta com o PIB de uma sociedade. Em suma, a geração de resíduos sólidos é diretamente proporcional ao PIB daquele país. Atualmente, os Resíduos da Construção Civil – RCC se tornaram um entrave para as empreiteiras, pois é responsabilidade do gerador dar a destinação ambientalmente adequada a eles. Se não houver um plano de gerenciamento claro e objetivo quanto a destinação final, projetos nunca vão sair do papel, visto que os planos de gerenciamento são parte integrante do licenciamento ambiental de “obras de arte”. Se ouve muito que os RCC’s são de maneira geral volumosos, sendo assim a sua disposição final implicaria na diminuição da vida útil de aterros sanitários. Com a intensificação das pesquisas e o avanço tecnológico, foram criadas formas de reaproveitamento e reciclagem dos RCC’s. Dessa forma, nas usinas de reciclagem os RCC’s são triturados, separados de acordo com a granulometria, reutilizados e/ou comercializados (GLEYSSON, 2015). A pesquisa do Sindicato da Indústria da Construção de Minas Gerais (SINDUSCON - MG) revela que o crescimento do setor construtivo na última década foi de 52,10%, o que representa um crescimento médio anual de 4,28%. Considerando os últimos 20 anos, o avanço médio anual foi de 2,82%. Entre 1994 e 2013, a construção civil brasileira cresceu 74,25%, sendo que o auge do desenvolvimento neste período foi registrado no ano de 2010, quando o PIB brasileiro da construção civil teve alta de 11,6%. Segundo Souza (2014), comparativamente a outras indústrias, a construção usa muito mais material ao longo de um ano de atividade do que qualquer outro ramo produtivo. Portanto, qualquer ação visando à maior eficiência no uso dos materiais de construção pode ser um reflexo relevante quanto ao desenvolvimento sustentável do país, destacando que os reflexos da evolução da construção civil são amplamente vistos em todos os meios urbanos através dos anos. 13 Figura 1 - São José do Rio Preto - 1942 - 2014 Fonte: G1 - TV Tem São José do Rio Preto (2018) Um dos pontos de maior destaque na construção civil é o uso de concreto. Por ser um material amplamente utilizado e essencial, nessa área ele representa desde os tempos antigos um poder de imponência e destaque construtivo. Devido à evolução tecnológica, a complexidade das novas estruturas e a exigência cada vez maior que a qualidade do concreto atenda aos requisitos finais de projeto, houve uma necessidade de evolução dessa mistura simples de cimento, agregados, areia e água. Pode-se listar vários tipos dele e sua evolução determinada pela demanda específica que é exigida, sendo: concreto convencional, usinado, armado, protendido, estrutural leve, alta resistência, auto adensável, auto desempenho, entre outros. Pode-se dizer que é um material construtivo amplamente disseminado, pois podemos encontrá-lo em casas de alvenaria, rodovias, pontes, nos edifícios mais altos do mundo, torres de resfriamento, usinas hidrelétricas e nucleares, obras de saneamento e até mesmo em plataformas de extração petrolífera móveis. Estima-se que anualmente são consumidos 11 bilhões de toneladas desse material no mundo, 14 o que se designa, segundo a Federación Iberoamericana de Hormigón Premesclado (FIHP), aproximadamente um consumo médio de 1,9 toneladas de concreto por habitante ao ano, valor esse inferior apenas ao consumo de água. No Brasil, o concreto que sai de centrais dosadoras gira em torno de 30 milhões de metros cúbicos (IBRACON, 2009). Segundo a ASTM (American Society for Testing and Materials), o concreto é um material composto que consiste de um meio aglomerante no qual estão aglutinadas partículas de diferentes naturezas: O aglomerante é o cimento em presença de água; o agregado é qualquer material granular, como areia, pedregulho, seixos, rocha britada, escória de alto-forno e resíduos de construção e de demolição; se as partículas de agregado são maiores do que 4,75 mm, o agregado é dito graúdo; caso contrário, é miúdo. Duas propriedades do concreto que o destacam como material construtivo são: sua resistência à água – diferentemente do aço e da madeira, este sofre menor deterioração quando exposto a ela, no qual é a razão de sua utilização em estruturas de controle, armazenamento e transporte da mesma – e sua plasticidade – que possibilita obter formas construtivas inusitadas, como se vê nas obras arquitetônicas de Niemeyer. Existem também outras vantagens como: a disponibilidade abundante de seus elementos constituintes e seus baixos custos (IBRACON, 2009). Devido a sua versatilidade, durabilidade e economia em relação a outros produtos para construção, o concreto torna-se indispensável para uso no mundo moderno. Vale ressaltar também que seu uso causa enormes impactos e consequências, desde a captação de matéria prima para produção dos materiais utilizados até a geração de resíduos sólidos pelas construções. 2.2 RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL Mesmo que seja essencial para a economia e desenvolvimento da sociedade, a construção civil se apresenta como uma grande geradora de resíduos. Embora a construção informal seja a maior produtora de entulho, a busca de melhoria numa empresa formal, além de ser importante quanto aos reflexos positivos para a própria empresa, pode incentivar o mercado a atuar de maneira mais racional (SOUZA, 2014). 15 Figura 2 - Resíduos Sólidos da Construção Fonte: http://servicos2.sjc.sp.gov.br/noticias/noticia.aspx?noticia_id=19194 Os impactos ambientais gerados vêm despertando atenção em decorrência da grande quantidade de resíduos gerados devido ao acelerado crescimento das cidades brasileiras nas últimas décadas. Basta dizer que esse produto é equivalente a duas vezes, em massa, à quantidade de resíduos domiciliares. A situação de degradação ambiental nesse quadro de intensa geração vinha se agravando devido à ausência de políticas públicas permanentes de gerenciamento de tais resíduos (ASSOCIAÇÃO REGIONAL DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E AGRONOMIA DE JABOTICABAL, 2017). Toda essa geração agravada necessitou de uma normatização e legislação para classificação, tendo em vista a praticidade de uma possível reciclagem e reutilização. A Resolução CONAMA nº 307/2002 define e classifica da seguinte forma: I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientesde terraplanagem; b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em 16 concreto (blocos, tubos, meio-fio, etc.) produzidas nos canteiros de obras; II - Classe B - são os recicláveis para outras destinações, tais como plásticos, papel, papelão, metais, vidros, madeiras, embalagens vazias de tintas imobiliárias e gesso; III - Classe C - são os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação; IV - Classe D - são os perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos que contenha amianto ou outros produtos nocivos à saúde. Figura 3 - Tipos de resíduos da construção civil Fonte: Livro técnico - Resíduos da Construção A Resolução CONAMA nº 307/2002 Art. 2º adota também as seguintes definições: I - Resíduos da construção civil: são os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, 17 concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha; IV - Agregado reciclado: é o material granular proveniente do beneficiamento de resíduos de construção que apresentem características técnicas para a aplicação em obras de edificação, de infraestrutura, em aterros sanitários ou outras obras de engenharia; V - Gerenciamento de resíduos: é o sistema de gestão que visa reduzir, reutilizar ou reciclar resíduos, incluindo planejamento, responsabilidades, práticas, procedimentos e recursos para desenvolver e implementar as ações necessárias ao cumprimento das etapas previstas em programas e planos; VI - Reutilização: é o processo de reaplicação de um resíduo, sem transformação do mesmo; VII - Reciclagem: é o processo de reaproveitamento de um resíduo, após ter sido submetido à transformação; XI - Gerenciamento de resíduos sólidos: conjunto de ações exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos e disposição final dos rejeitos, de acordo com o plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou com o plano de gerenciamento de resíduos sólidos, exigidos na forma da Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010; Para complementar a legislação houve a criação da LEI Nº 12.305, DE 2 DE AGOSTO DE 2010, que visa instituir a Política Nacional de Resíduos Sólidos, dispondo sobre seus princípios, objetivos e instrumentos, bem como sobre as diretrizes relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos, inclui-se também os de classe perigosa as responsabilidades dos geradores e do poder público e aos instrumentos econômicos aplicáveis. A lei descreve seus objetivos para o âmbito geral dos resíduos sólidos urbanos. Tais objetivos envolvem a cadeia produtiva que se insere à Construção Civil, por ser uma grande geradora. Art. 7º - São objetivos da Política Nacional de Resíduos Sólidos: I - proteção da saúde pública e da qualidade ambiental; II - não geração, redução, reutilização, reciclagem e tratamento dos resíduos sólidos, bem como disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos; III - estímulo à adoção de padrões sustentáveis de produção e consumo de bens e serviços; IV - adoção, desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias limpas como forma de minimizar impactos ambientais; V - redução do volume e da periculosidade dos resíduos perigosos; 18 VI - incentivo à indústria da reciclagem, tendo em vista fomentar o uso de matérias-primas e insumos derivados de materiais recicláveis e reciclados; VII - gestão integrada de resíduos sólidos; VIII - articulação entre as diferentes esferas do poder público, e destas com o setor empresarial, com vistas à cooperação técnica e financeira para a gestão integrada de resíduos sólidos; IX - capacitação técnica continuada na área de resíduos sólidos; X - regularidade, continuidade, funcionalidade e universalização da prestação dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos, com adoção de mecanismos gerenciais e econômicos que assegurem a recuperação dos custos dos serviços prestados, como forma de garantir sua sustentabilidade operacional e financeira, observada a Lei nº 11.445, de 2007; XI - prioridade, nas aquisições e contratações governamentais, para: a) produtos reciclados e recicláveis; b) bens, serviços e obras que considerem critérios compatíveis com padrões de consumo social e ambientalmente sustentáveis; XII - integração dos catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis nas ações que envolvam a responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos; XIII - estímulo à implementação da avaliação do ciclo de vida do produto; XIV - incentivo ao desenvolvimento de sistemas de gestão ambiental e empresarial voltados para a melhoria dos processos produtivos e ao reaproveitamento dos resíduos sólidos, incluídos a recuperação e o aproveitamento energético; XV - estímulo à rotulagem ambiental e ao consumo sustentável. (LEI Nº 12.305, DE 2 DE AGOSTO DE 2010) A Política Nacional de Resíduos Sólidos foi um marco no setor por tratar-se de todos os resíduos sólidos (materiais que podem ser reciclados ou reaproveitados), e também por relatar a respeito dos rejeitos (itens que não podem ser reaproveitados), incentivando o descarte correto de forma compartilhada ao integrar o poder público, a iniciativa privada e o cidadão. Para os resíduos sólidos da construção civil pode-se arbitrar diferentes tipos de reutilização em geral. A forma mais simples de reciclagem da classe A é a sua utilização em pavimentação (base, sub-base ou revestimento primário) na forma de brita corrida ou ainda em misturas do resíduo com solo, e também na utilização dos mesmos como agregado para a confecção de argamassas por processos em equipamentos, que moem esses resíduos em granulometrias semelhantes às da areia, para argamassas de assentamento ou revestimento. Outros usos básicos são: Drenagem; Preenchimento de vazios em construções; preenchimento de valas de instalações; contrapisos, solo-cimento; cascalhamento de estradas; terraplenagem; reforço de aterros (taludes); artefatos de concreto como blocos de vedação, piso intertravado, manilhas de esgoto (ASSOCIAÇÃO REGIONAL DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E AGRONOMIA DE 19 JABOTICABAL, 2017). Diversos artigos e estudos acadêmicos já demonstram um grande interesse nesse meio da utilização dos resíduos gerados pelas construções, e já é possível destacar uma evolução para suas novas destinações. (MESQUITA et al., 2015). Quadro 1 - Resíduo de Construção e Demolição Fonte: Associação Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia de Jaboticabal (2017) “Os agregados reciclados são utilizados como vias provisórias de obras, sub- bases de pavimentos, argamassas de assentamento, contrapisos, novos componentes pré-fabricados não estruturais (blocos de vedação) etc.”, descreve Sergio Cirelli Angulo, porta-voz do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da USP. Através da análise de informações sobre reutilização, observa-se que os resíduos classe A processados pelas usinas de reciclagem podem ser utilizados como agregado para concreto nãoestrutural a partir da substituição dos agregados convencionais (areia e brita). Reafirma-se que esse estudo pode avançar em vários aspectos técnicos, econômicos e de sustentabilidade, se mostrando possivelmente viável e rentável direta e indiretamente, pois afeta o nível de captação de matéria prima diretamente da natureza e todo seu processo de industrialização. 20 2.2.1 Resíduos Cerâmicos O Brasil produz 130 milhões de toneladas de cerâmica vermelha anualmente. Só no Estado de São Paulo, são 16 milhões de peças e 32 milhões de toneladas de cerâmica. Centralizado nas cidades de Panorama e Paulicéia, o polo reúne mais de 100 cerâmicas, em sua maioria micro e pequenas empresas, e possui uma produção anual de cerca um milhão de toneladas. Deste total, 5%, ou seja, 50 mil toneladas, viram resíduos que, na maioria das vezes, são descartados ou, eventualmente, utilizados como cascalhos em estradas ou pátios das próprias cerâmicas (IPT - INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS, 2014). Figura 4 - Resíduo de Construção e Demolição Fonte: ONG Vida / Portobello 21 Os principais impactos ambientais gerados na produção de cerâmica incluem doenças ocupacionais (silicose); acidentes (cortes); extração de recursos naturais utilizados como matéria-prima e na obtenção de energia para a fabricação e aumento do efeito estufa (5% do CO2 mundial provém da indústria do cimento). Tudo isso faz com que seja importante priorizar a reutilização e a reciclagem da cerâmica em relação ao seu descarte. (ECYCLE..., 2017). Atualmente o Brasil é destaque no setor industrial cerâmico, sendo o segundo maior produtor e consumidor mundial de revestimentos cerâmicos. O parque industrial cerâmico brasileiro apresenta relevante padrão tecnológico com plantas modernas e produtivas. Do ponto de vista químico, a cerâmica pode ser definida como qualquer material não metálico, inorgânico e que depois de submetido a altas temperaturas, fica com sua estrutura atômica inteiramente ou parcialmente cristalizada, ou seja, seus átomos ficam organizados de forma simétrica, formando uma estrutura que se repete. De acordo com os atributos da matéria prima e do produto final obtido, a cerâmica é classificada em diferentes tipos: cerâmica vermelha, cerâmica branca, cerâmica de revestimento, cerâmica refratária e cerâmica avançada. Dentre as principais matérias primas utilizadas para a sua produção destacam-se as argilas, os caulins, o feldspato e materiais fundentes. (PITONDO ; ANTUNES, 2013). 2.3 OBJETIVOS E METODOLOGIA Baseado no grande uso de matéria prima pela construção civil e as poucas opções de reutilização dos resíduos produzidos, definimos a este trabalho um objetivo geral de buscar alternativas para materiais descartados na indústria de construção, visando um retorno de desempenho funcional com boa qualidade para novos compostos. Ao analisar a reutilização das sobras de materiais pela própria construção, definimos materiais individuais que possam ser usados em estudo de viabilidade técnica para uma nova função. A base de estudo desse trabalho visa analisar por meio de pesquisa bibliográfica a utilização de resíduos sólidos da construção civil em novos métodos de reaproveitamento e reutilização e realizar ensaios laboratoriais de granulometria, traços de concreto, abatimento de concreto, corpos de prova e compressão axial, todos amparados por normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, a fim de obter resultados para análise comparativa da viabilidade técnica da substituição parcial do agregado graúdo no traço de concreto, por porcentagens 22 específicas de material granular cerâmico. Na escolha dos materiais que mais são descartados individualmente, observamos que o segmento de cerâmica tem pouca reutilização. Assim sendo, foram escolhidos materiais de Cerâmica Vermelha e Cerâmica Branca para conclusão deste trabalho. Os materiais citados foram adquiridos em obras de reformas pela região de São José do Rio Preto - São Paulo, na sua maioria telhas cerâmicas e pisos de porcelanato. O reaproveitamento desses resíduos se mostra necessário para o futuro tecnológico em busca de novas alternativas, obtendo assim um novo caminho para o ciclo de sustentabilidade e consumo de matéria prima. 2.4 MATERIAIS E GRANULOMETRIA No concreto, podem ser usadas tanto as britas quanto os pedregulhos, o mais importante é que sejam materiais de boa resistência, limpos e com granulação uniforme, ser dosados de forma a se obter uma massa de concreto econômica e com a maior resistência possível. Para o agregado graúdo utiliza o pedregulho ou a brita proveniente de rochas estáveis, no caso brita 1, com grãos que passam na peneira com abertura nominal de 19 mm e ficam retidos até a peneira de 9,5 mm. Figura 5 - Agregado Graúdo - Brita 1 Fonte: Autores (2018) 23 Devido ao objetivo central do estudo ser a substituição do agregado graúdo no traço de concreto por resíduos cerâmicos da construção civil, foi realizado a captação e adequação granulométrica dos resíduos para devida substituição. Figura 6 - Agregado Graúdo - Material Cerâmico Fonte: Autores (2018) Para o material aglomerante conforme a maior utilização no mercado da construção civil, visto que é um aglomerante para diversos tipos de uso na construção como exemplo em calçadas, estruturas pré-moldadas, alvenarias, pavimentação de estradas, foi selecionado o CP II – E 32. 24 Figura 7 - Material Aglomerante - Cimento Fonte: Autores (2018) O agregado miúdo conforme "NBR 7214:2015 – Areia Norma para ensaios de cimento e NBR 7211 – Agregados para Concreto" que regulamenta a granulometria da areia utilizada, aproveitada em condições não controladas em relação ao seu teor de umidade e pureza, conforme solicitada nas normas. 25 Figura 8 - Agregado Miúdo - Areia Grossa Fonte: Autores (2018) Segundo "NBR 7217 - Agregados - Determinação da composição granulométrica" e "NBR 7211 - Agregados para concreto – Especificação". Para composição granulométrica de agregados graúdos e produção dos corpos de prova de concreto, após a coleta dos materiais escolhidos, os materiais cerâmicos e a brita definida foram passados por processo de redução de granulometria de forma manual e pelo peneirador para sua adequação, utilizando-se os materiais que ficaram retidos nas peneiras de 19 mm até a de 9,5 mm. 26 Figura 9 - Peneirador 50x50 Fonte: Autores (2018) 2.5 TRAÇOS E SUBSTITUIÇÕES O traço de concreto é muito importante para definir sua resistência, durabilidade e trabalhabilidade final, características fundamentais para viabilidade técnica e aprovação para uso. Nele se indica a quantidade correta de materiais que constituem o concreto, conforme dosagem correta de areia, brita e água necessárias para cada unidade de cimento utilizado. Um traço simples de exemplo 1:2:3, indica que a proporção será de 1 parte de cimento para 2 partes de areia de 3 de brita, sempre respeitado especificamente essa ordem, porém a quantidade de água, tende a variar de acordo com a umidade da areia e qual trabalhabilidade final o usuário deseja. A base de estudo foi definida por uma incorporação de um traço base de concreto, adotado os valores de: 1 : 2 : 2,5 : 0,55. 27 Cada traço foi calculado para efeito de substituição da porcentagem de agregado graúdo (brita) por material cerâmico já peneirado em sua devida granulometria. Figura 10 - Agregados Cerâmicos para Substituição Fonte: Autores (2018) Com isso foram realizadas substituições do agregado graúdo (Brita 1 – Rocha Basáltica), por porcentagens de agregados cerâmicos (Telha, Piso). As porcentagens substituições foram de 15% e 30%. Todos os materiais escolhidos para substituição foram devidamente selecionados, preparados e utilizados dentro do padrão normativo e pessoal do objetivo deestudo, que se define pela caracterização de viabilidade técnica dessa possível substituição de agregados para análise das características do concreto final obtido. Definimos para cada material dois traços distintos, substituindo o elemento brita por material cerâmico em sua respectiva porcentagem, com granulometria padrão a brita substituída. Sendo evidente a utilização de cinco traços específicos: base, cerâmica vermelha 15%, cerâmica vermelha 30%, cerâmica branca 15% e cerâmica branca 30%. 28 Tabela 1 - Traços e proporções de Material TRAÇOS Nº DE CORPOS DE PROVA PROPORÇÃO: CIMENTO/AREIA/BRITA/CERÂMICA/ ÁGUA CERÂMICA % TRAÇO 1 PADRÃO 9 1 : 2 : 2,5 : 0 : 0,55 0 TRAÇO 2 15% CERÂMICA VERMELHA 9 1 : 2 : 2,125 ; 0,375 : 0,55 15 TRAÇO 3 30% CERÂMICA VERMELHA 9 1 : 2 : 1,75 : 0.75 : 0,55 30 TRAÇO 4 15% CERÂMICA BRANCA 9 1 : 2 : 2,125 ; 0,375 : 0,55 15 TRAÇO 5 30% CERÂMICA BRANCA 9 1 : 2 : 1,75 : 0.75 : 0,55 30 Fonte: Autores (2018) Observa-se que os traços representam substituições especificas, sendo assim um aspecto importante para obter novas informações das reações dessa nova mistura criada. Após definição dos traços específicos para cada substituição, foi produzido o concreto final para os ensaios de slump test e compressão axial dos corpos de provas individuais de cada porcentagem. Todos os concretos, ensaios e testes de compressão para cada traço, foram realizados separadamente em particular para não acarretar em erros de superdosagem e execução. 29 Figura 11 - Produção de concreto com substituição de agregados Fonte: Autores (2018) 2.6 DETERMINAÇÃO DE SLUMP TEST O ensaio de abatimento do concreto (Slump Test), é realizado para verificar a trabalhabilidade do concreto em seu estado plástico, busca medir sua consistência e adequação para o uso a que se destina. Nesse estado plástico, a combinação das características de consistência, coesão e homogeneidade é denominada trabalhabilidade. Associada a redução de vazios e adensamento do concreto, a facilidade de moldagem e resistência à segregação. De acordo com o procedimento "NBR NM 67 Concreto - Determinação da Consistência pelo abatimento do tronco de cone". Foi utilizado os equipamentos estabelecidos pela norma. Molde de formato de tronco de cone oco, de metal que tenha resistência contra a pastas de cimento, com espessura igual ou superior a 1,5 mm, com o interior liso com as dimensões internas da base inferior de 200 mm ± 2 mm; e a base superior 100 mm ± 2 mm; com altura de 300 mm ± 2 mm. Deve conter no molde duas alças posicionadas a dois terços de sua altura, as bases inferiores devem ser abertas e paralela entre si, formando ângulo retos com o eixo do cone e ter aletas em para manter estável. Placa base metálica, plana e retangular de no mínimo 500 mm de dimensão e espessura igual ou superior a 3 mm. 30 Haste de compactação de seção circular, reta, feita de aço ou outro material adequado, com o diâmetro de 16 mm, e seu comprimento de 600 mm com as extremidades arredondadas. Também é utilizado régua ou trena métrica para medir o abatimento, funil para melhor colocação da massa no molde onde deve ser do mesmo material metálico. Figura 12 - Equipamentos para Slump Test Fonte: Autores (2018) O ensaio de consistência deve iniciar em até 5 minutos da coleta da amostra e a trabalhabilidade deve ser controlada ao longo do intervalo de tempo entre a produção e a aplicação. O procedimento do slump test deve ser feito em função do abatimento do concreto seguinte a condição apresentada pela NBR NM 67: 5 Procedimento 5.1 Umedecer o molde e a placa de base e colocar o molde sobre a placa de base. Durante o preenchimento do molde com o concreto de ensaio, o operador deve se posicionar com os pés sobre suas aletas, de forma a mantê-lo estável. Encher rapidamente o molde com o concreto coletado, em três camadas, cada uma com aproximadamente um terço da altura do molde compactado. 5.2 Compactar cada camada com 25 golpes da haste de socamento. Distribuir uniformemente os golpes sobre a seção de cada camada. Para a compactação da camada inferior, é necessário inclinar levemente a haste e 31 efetuar cerca de metade dos golpes em forma de espiral até o centro. Compactar a camada inferior em toda a sua espessura. Compactar a segunda camada e a camada superior, cada uma através de toda sua espessura e de forma que os golpes apenas penetrem na camada anterior. No preenchimento e na compactação da camada superior, acumular o concreto sobre o molde, antes de iniciar o adensamento. Se, durante a operação de compactação, a superfície do concreto ficar abaixo da borda do molde, adicionar mais concreto para manter um excesso sobre a superfície do molde durante toda a operação da camada superior, rasar a superfície do concreto com uma desempenadeira e com movimentos rolantes da haste de compactação. 5.3 Limpar a placa de base e retirar o molde do concreto, levantando-o cuidadosamente na direção vertical. A operação de retirar o molde deve ser realizada em 5 s a 10 s, com um movimento constante para cima, sem submeter o concreto a movimentos de torção lateral. 5.4 A operação completa, desde o início de preenchimento do molde com concreto até sua retirada, deve ser realizada sem interrupções e completar- se em um intervalo de 150 s. 5.5 Imediatamente após a retirada do molde, medir o abatimento do concreto, determinando a diferença entre a altura do molde e a altura do eixo do corpo-de-prova, que corresponde à altura média do corpo-de- prova desmoldado , aproximando aos 5 mm mais próximos. 5.6 Caso ocorra um desmoronamento ou deslizamento da massa de concreto ao realizar o desmolde e esse desmoronamento impeça a medição do assentamento, o ensaio deve ser desconsiderado e deve ser realizada nova determinação sobre outra porção de concreto da amostra. 5.7 Caso nos dois ensaios consecutivos definidos em 5.6 ocorra um desmoronamento ou deslizamento, o concreto não é necessariamente plástico e coeso para a aplicação do ensaio de abatimento. Figura 13 - Metodologia Slump-Test Fonte: http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/ acessado em 27/09/2018 32 Utilizado os equipamentos descritos e técnica de procedimento para adensamento conforme a norma e imagem citada, foi realizado o ensaio de Slump Test em todos os processos de fabricação de concreto para objeto de estudo. Figura 14 - Ensaio de Slump-Test Fonte: Autores (2018) Após os ensaios de slump test realizados com todos os traços escolhidos, foi especificado na tabela a seguir os resultados de fluidez, obtidos pela aferição da altura de abatimento em relação a altura do cone. Conforme a análise dos resultados abaixo. Tabela 2 - Resultado Slump Test Traço Aferição Padrão 24,50 cm Cerâmica Vermelha 15% 26,30 cm Cerâmica Vermelha 30% 27,50 cm Cerâmica Branca 15% 16,40 cm Cerâmica Branca 30% 15,5 cm Fonte: Autores (2018) Observa-se que os traços de Cerâmica Vermelha 15% e 30% tiveram um 33 abatimento menor em relação ao traço Padrão, com abatimento de 5,50 cm no Padrão e 3,70 cm e 2,50 cm nos traços de cerâmica vermelha de 15% e 30%, respectivamente. Analisa-se que devido a alta porosidade da cerâmica vermelha houve uma grande absorção de umidade (água) pelo material. Os traços de Cerâmica Branca 15% e 30% tiveram um abatimento maior em relação ao traço Padrão, com abatimento de 5,50 cm no Padrão e 13,60 cm e 14,50 cm nos traços de cerâmica branca de 15% e 30%, respectivamente. Analisa-se que devido a baixa porosidade da cerâmica branca houve uma baixa absorção de umidade (água) pelo material. 2.7 DETERMINAÇÃO DE CORPOS DE PROVA Após a produção dos concretos com seus devidos ensaios de abatimento, foram gerados os corpos de prova paraos testes finais de compressão. Para confecção dos corpos de provas foi seguido conforme a "NBR 5738 - Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova", segundo o capitulo 4: “...devem ter altura igual ao dobro do diâmetro. O diâmetro deve ser de 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm ou 45 cm. As medidas diametrais têm tolerância de 1% e a altura, 2%. Os planos das bordas circulares extremas do molde devem ser perpendiculares ao eixo longitudinal do molde”. Na qual o diâmetro do corpo de prova utilizado foi igual a 10 cm e sua altura 20 cm. “As laterais e a base do molde devem ser de aço ou outro material não absorvente, que não reaja com o cimento Portland, e suficientemente resistentes para manter sua forma durante a operação de moldagem. O molde deve ser aberto em seu extremo superior e permitir fácil desmoldagem, sem danificar os corpos-de-prova. A base, colocada no extremo inferior do molde, deve ser rígida e plana, com tolerância de planeza de 0,05 mm”. 34 Figura 15 - Molde para Corpo de Prova Fonte: Autores (2018) Segundo a norma "NBR 5739 - Concreto - Ensaio de compressão de corpos- de-prova cilíndricos" na escolha do método de adensamento: “Deve ser feita em função do abatimento do concreto, determinado de acordo com a NBR NM 67, e das seguintes condições: a) os concretos com abatimento compreendido entre 10 mm e 30 mm devem ser adensados por vibração; b) os concretos com abatimento compreendido entre 30 mm e 150 mm podem ser adensados com a haste (adensamento manual) ou por vibração; c) os concretos com abatimento superior a 150 mm devem ser adensados com a haste (adensamento manual). ” No adensamento, foi utilizado a haste segundo a norma, “deve ser de aço, cilíndrica, com superfície lisa, de (16,0 ± 0,2) mm de diâmetro e comprimento de 600 mm a 800 mm, com um ou os dois extremos em forma semiesférica, com diâmetro 35 igual ao da haste”. Pela forma de abatimento manual foi utilizada a segunda condição apresentada. Partindo dessa base, foi iniciada a inserção do concreto no molde em três camadas aproximadamente iguais e feito adensamento com haste, desferindo a quantidade de 12 golpes conforme "NBR 5738 - Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova" Figura 16 - Corpos de Prova Fonte: Autores (2018) A cura do concreto foi respeitada citada pela norma, longe de intempéries como radiação solar, chuva ou outros fatores que pudesse interferir. Uma cura bem- sucedida à um ganho de resistência do concreto, e prevenindo as patologias como trincas e fissuras. 2.8 COMPRESSÃO AXIAL A resistência à compressão do concreto é chamada de "fck" (Feature Compression Know), traduzida livremente para o português como Resistência Característica do Concreto à Compressão, normalmente é medida na unidade de MPa (Mega Pascal), provem de um conceito imprescindível para calcular com exatidão a medida de material com relação à estrutura que será utilizada. O Pascal é 36 a medida de pressão exercida por 1 Newton em uma área de um metro quadrado, o Mega Pascal é esta força multiplicada por um milhão, ou seja, cada um corresponde a resistência aproximada de 10 kgf/cm². Essa compressão é obtida através do teste de resistência do concreto feito pelo método do ensaio de compressão axial. A máquina exerce uma força gradual de compressão sobre o corpo de prova até que o mesmo venha a romper, a força exercida é dividida pela área de topo do corpo de prova em cm², temos então a relação de kgf (quilograma força) por cm², que, para chegarmos ao MPa (Mega pascal), basta dividir este valor por dez. Figura 17 - Máquina de Compressão Axial Fonte: Autores (2018) No dia a dia o mais comum hoje é encontrar concretos com FCK de 15, 20, 25 37 e 30 MPa, e para aferir essa resistência é necessário o teste compressão dos corpos de prova de concreto para desejável analise final de informações de resistência em MPa. O teste final definiu-se como compressão axial para realização do ensaio nos corpos de prova para testar a resistência do concreto de todos os traços produzidos. Foi utilizada a máquina de ensaio de compressão axial do laboratório de engenharia no campus III no Centro Universitário de Rio Preto - UNIRP. Para os testes de rompimento foram respeitados o prazo de 7, 14 e 28 dias onde se obteve as resistências dentro desse período. Figura 18 - Corpo de Prova Rompidos Fonte: Autores (2018) 2.9 RESULTADOS ESPECÍFICOS Após a análise das condições do estudo, escolha e o preparo manual e granulométrico dos materiais cerâmicos, cálculos de substituições para o traço base definido, produção dos concretos específicos, ensaios de abatimento, confecção dos corpos de prova, respeito ao tempo de cura definido, finalmente foi executado o teste final de compressão axial para geração de dados qualitativos para analise final 38 dos resultados de resistência de cada traço escolhido, com sua substituição de agregados graúdo por material cerâmico. Os testes foram feitos com objetivo de implementação de resíduos da construção em nova função, ocorrendo um retorno dos resíduos para seu meio inicial, demostrando assim um clico de sustentabilidade, com analise das possibilidades de reuso do material cerâmico no concreto como agregado graúdo. Figura 19 - Analise dos agregados cerâmicos após rompimento Fonte: Autores (2018) 2.9.1 Traço Padrão Analisando os resultados obtidos no rompimento, o traço base escolhido para comparação, em que não ouve substituição dos agregados, após o teste de compressão, atingiu uma resistência de 21,91 MPa em 28 dias de cura, podendo ser utilizados em processos construtivos. Levando em consideração para os próximos traços a ser estudados, foi utilizado o padrão como o traço base, onde será feito as comparações dos demais traços em relação ao mesmo. 39 Tabela 3 - Traço Padrão DIAS MPa 7 dias 19,53 14 dias 20,04 28 dias 21,91 Fonte: Autores (2018) 2.9.2 Cerâmica Vermelha Na análise da cerâmica vermelha, foram feitos dois Traços de substituição onde foi substituído 15% e 30% da brita, na qual foi utilizado o material que passou pelos procedimentos de trituração manual e granulometria. Na substituição do agregado graúdo utilizados a proporção de 15% de Cerâmica Vermelha, em relação ao traço base, os resultados apresentados com o rompimento dos corpos de prova, obtivemos uma resistência de 23,23 MPa em 28 dias de cura. Tabela 4 - Traço Cerâmica Vermelha 15% DIAS MPa 7 dias 19,79 14 dias 22,20 28 dias 23,23 Fonte: Autores (2018) Para efeito de comparação com a cerâmica vermelha, aumentamos a quantidade de substituição do agregado para 30% em relação ao traço base, observado que o acréscimo na substituição de brita por cerâmica vermelha, não se fez satisfatório, pois houve uma resistência menor em comparação com o traço base e a cerâmica vermelha 15% atingindo apenas 19,00 Mpa após o teste final. 40 Tabela 5 - Traço Cerâmica Vermelha 30% DIAS MPa 7 dias 16,91 14 dias 17,92 28 dias 19,00 Fonte: Autores (2018) 2.9.3 Cerâmica Branca Na análise da cerâmica branca, foram feitos dois traços de substituição onde foi substituído 15% e 30% da brita, na qual foi utilizado o material que passou pelos procedimentos de trituração e granulometria, seguindo a mesma linha de raciocínio para a cerâmica vermelha, realizado a substituição do agregado graúdo brita. Em que será analisado os valores dos rompimentos. O traço que teve 15% do agregado brita substituído pela cerâmica branca, pode-se notar um resultado inferior ao traço padrão, na qual foi atingido a resistência de 18,41 MPa, nos 28 dias de cura. Tabela 6 - Traço Cerâmica Branca 15% DIAS MPa 7 dias 15,50 14 dias 17,60 28 dias 18,41 Fonte: Autores (2018) O traço que teve 30% do agregado brita substituídopela cerâmica branca, pode-se notar um resultado inferior ao traço padrão, na qual foi atingido a resistência de 19,03 MPa, nos 28 dias de cura. Apesar de ter uma melhora comparada ao de traço 15% de Substituição de Cerâmica branca, atingiu limite abaixo estipulado pelo traço padrão. 41 Tabela 7 - Traço Cerâmica Branca 30% DIAS MPa 7 dias 14,22 14 dias 14,70 28 dias 19,03 Fonte: Autores (2018) 2.10 RESULTADO FINAL Definimos esses resultados na cerâmica branca a alguns fatores do material ser mais complexo de trabalhar, devido a sua capacidade menor de interagir com a água, ao absorver pouco a umidade na mistura. Após todos os resultados, chegamos a seguinte análise comparativa, com todos os traços estudados: Tabela 8 - Resultados Finais Tempo/Dias Traço Padrão Traço Cerâmica Branca 30% Traço Cerâmica Branca 15% Traço Cerâmica Vermelha 30% Traço Cerâmica Vermelha 15% 7 dias 17 MPa 14 MPa 15,5 MPa 16,73 MPa 19,79 MPa 14 dias 20 MPa 15 MPa 16,7 MPa 17,92 MPa 22,2 MPa 28 dias 22 MPa 19 MPa 18,46 MPa 19 MPa 23,5 MPa Fonte: Autores (2018) Com a análise dos resultados de todos os traços, foi possível gerar as informações finais do estudos realizados. De modo geral, os traços cerâmica vermelha obtiveram melhores resultados que os de cerâmica branca, definimos isso devido a cerâmica branca ser um material mais complexo para uma boa reação a mistura de concreto, absorvendo pouca umidade da massa, resultando em uma trabalhabilidade e fluidez muito alta, afetando diretamente sua resistência final. Porem os resultados dos traços de cerâmica vermelha foram bem animadores, pois em comparação com o traço padrão houve um aumento significativo de sua resistência final no traço cerâmica vermelha 15%, e o traço cerâmica vermelha 30% devido a uma reação bem intensa na mistura de concreto, 42 absorvendo bastante umidade, conseguiu resultado interessante. As comparações necessárias foram que no geral, uma substituição de baixa porcentagem do agregado graúdo (brita 1) no traço do concreto por resíduos cerâmicos de igual granulometria, passados por todas as analises, ensaios e testes igualitários, pode sim, acarretar em uma resistência final maior do que o traço padrão de um concreto normal. No gráfico abaixo é possível observar e analisar toda essa comparação de resultados entre os traços estudados, produzidos e testados. Analisando seus resultados por tempo de cura de cada traço e suas devidas resistências. Gráfico 1 - Resultados Fonte: Autores (2018) 43 3 CONCLUSÃO Tendo visto o grande uso do concreto na sociedade atual, sendo encontrado em diversos meios construtivos, visamos um modo de mitigar o consumo de seus agregados de origem primaria, matérias primas extraídas diretamente da natureza, sem meios de renovação e de fontes finitas em todo o mundo. Esse estudo teve o objetivo de analisar a implementação e a viabilidade técnica ou não, de substituições do agregado graúdo brita por material cerâmico na produção de concreto. Ao analisar que o material cerâmico, uma vez utilizado raramente apresenta reaproveitamento ou reciclagem especifica, observa-se assim um grande potencial sustentável, recolocando-o de volta nas construções como material reutilizável. O resultado obtido por esse estudo, leva em consideração suas propriedades mecânicas de substituição granular, resultou-se no melhor desempenho ao traço de concreto com substituição de quinze por cento do agregado graúdo brita, por cerâmica vermelha, comparado com os demais traços estudados. Nota-se que os demais traços ficaram próximos ao do traço base escolhido, porém não se obtendo uma completa viabilidade técnica com pequenas divergências em procedimentos básicos de aferição, como umidade e trabalhabilidade do concreto devido a dois materiais cerâmicos serem parecidos porem com processos de fabricação diferentes, assim resultando em alterações mais altas nas comparações. Em condições técnicas para análise dos estudos, podemos dizer que é teoricamente viável a substituição em baixas porcentagens no traço base do concreto por material cerâmico vermelho de idêntica granulometria. Nossa base de estudo levou em consideração apenas o aspecto técnico, observando-se apenas a viabilidade técnica através de estudo de testes, ensaios e aplicabilidade teórica por normas e analise de resultados práticos. Tratando do aspecto de especificidade econômica apenas em estudos futuros. Assim sendo, conclui-se que a substituição da brita por cerâmica vermelha é tecnicamente viável devido a todo o fato de estudo apresentado nesse trabalho, dentro dos padrões de construções onde se adéqua a sua utilização em traços específicos, podendo até mesmo, melhorar a resistência final exigida em concretos não estruturais, e até ser objeto de estudo para utilização em concretos estruturais sendo realizados seus devidos testes mais específicos para análise mais completas futuramente. 44 REFERÊNCIAS ABNT- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS: Agregados - Determinação da composição granulométrica. NBR 7217. Rio de Janeiro, 05 Ago 1987. 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