Reciclagem de Resíduos de Mármore e Granito em Blocos de Concreto

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ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2018 – 60CBC2018 1 
UTILIZAÇÃO DE RESÍDUO DE CORTE DE MÁRMORE E GRANITO 
COMO SUBSTITUTO PARCIAL DO CIMENTO E AGREGADO MIÚDO NA 
CONFECÇÃO DE BLOCOS PARA PISO INTERTRAVADOS 
USE OF MARBLE AND GRANITE CUTTING RESIDUE AS PARTIAL SUBSTITUTE OF 
CEMENT AND SAND IN THE MANUFACTURING BLOCKS TO INTERCONNECTED 
FLOORS BLOCKS 
 
Mateus Mousinho (1); Taiana Ferreira (1); Felipe Mesquita (1) Jaeferson Lima (1); Mísley 
Teixeira (1); Paulo Souza (2) 
 
(1) Mestrando em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético, Núcleo de 
Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará. 
Rodovia BR 422, km13, s/n, Canteiro de obras da UHE, Tucuruí-PA, CEP 68464-000. 
(2) Professor Doutor em Engenharia Civil, Departamento de Construção Civil, Centro Tecnológico, 
Universidade Federal do Pará. Rua Augusto Correa, 1, Guamá, Belém-PA, CEP 66075-110. 
 
Resumo 
 
O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da reciclagem do resíduo de corte de mármore e granito 
(RCMG) como substituto parcial do cimento e de agregado miúdo na confecção de blocos de concreto para 
utilização em pisos intertravados. Os blocos foram confeccionados utilizando quatro traços distintos, com 
substituição parcial de 5% e 10% do volume do cimento e 25% e 50% do volume de agregado miúdo. A 
metodologia consistiu na caracterização do RCMG e do agregado miúdo; fabricação e caracterização dos 
blocos e análise de custos da produção. Foi constatado que os traços com substituição parcial do agregado 
miúdo elevaram a resistência à compressão, os custos e o teor de absorção em relação ao traço de 
referência. Os traços com substituição parcial do cimento demonstraram aumento na resistência à 
compressão, além da redução de custos e do teor de absorção, demonstrando viabilidade técnica e 
econômica do RCMG para utilização na confecção dos blocos. 
Palavras-chave: Resíduo de Corte de Mármore e Granito. Blocos. Sustentabilidade. 
 
Abstract 
 
The objective of this work was to evaluate the feasibility of recycling the marble and granite cutting residue (in 
portuguese, RCMG), as a partial substitute for cement and sand in the confection of concrete blocks for use 
in interlocked floors. The methodology based in the partial substitution of 5% and 10% of the cement and 
25% and 50% of the sand. Characterization tests were done on sand and the RCMG, compression strength 
test of the blocks at 7, 28 and 90 days, water absorption content and cost of production analysis. It was found 
that the traces with partial replacement of the aggregate increased the compressive strength, the costs and 
the water absorption content in relation to the reference trace. The traces with partial replacement of the 
cement showed an increase in the compressive strength, besides the reduction of costs and the absorption 
content, demonstrating technical and economic viability of the RCMG for the application in the confection of 
the blocks. 
Keywords: Marble and Granite Cutting Residue. Blocks. Sustainability. 
 
 
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1 Introdução 
As exportações brasileiras de produtos de rochas ornamentais e de revestimento 
totalizaram o ano de 2016 com US$1.138,3 milhão arrecadado e 2,46 milhões de 
toneladas vendidas. O destaque vai para o estado do Espírito Santo, com 1,8 milhão de 
toneladas exportadas e US$ 921,5 milhões (81%) do total faturado. (ABIROCHAS, 2016). 
 
No Brasil a quantidade estimada da geração do resíduo de corte do granito (RCG) é de 
165.000 ton/ano. Os estados como Espírito Santo, Bahia, Ceará, Paraíba, são os que 
mais geram este resíduo. (GONÇALVES, 2000). 
 
A construção civil consome um imenso volume de recursos naturais e também absorve 
uma grande parcela dos rejeitos da maioria de outros processos produtivos. Dados do 
relatório sobre a gestão da sustentabilidade na construção civil, divulgados pela Fundação 
Dom Cabral, dão conta que 75% de todos os recursos naturais e 44% da energia 
produzida no país são consumidas na construção civil. Logo, o desafio, é incorporar 
práticas que garantam maior durabilidade e menor consumo energético e nisso, são 
unânimes: a escolha de produtos e processos mais “limpos” faz a diferença. (TRIBUNA 
DO NORTE, 2013). 
 
Dentro da construção civil, existem diversas possibilidades de aproveitamento de resíduos 
de rochas ornamentais: na produção de argamassas (CALMON et al.,1997); tijolos 
cerâmicos (NEVES et al., 1999); peças cerâmicas (LIMA FILHO et al., 1999); concretos 
(GONÇALVES, 2000); e correção de acidez de solos, processo conhecido como 
rochagem (FYFE et al., 2006; THEODORO & LEONARDOS, 2006). Para isto, é preciso 
proporcionar meios de aproximação entre as indústrias potencialmente consumidoras 
desses resíduos e os possíveis fornecedores, em um trabalho conhecido como simbiose 
industrial. 
 
Desta forma, tem-se como objetivo avaliar a viabilidade de utilização do resíduo de corte 
de mármore e granito (RCMG) na fabricação de blocos de pavimentação, considerando a 
substituição parcial do cimento e do agregado miúdo. 
 
2 Metodologia 
A metodologia foi realizada em três etapas, a primeira consistiu na caracterização do 
RCMG e do agregado miúdo; a segunda etapa abrange a fabricação e caracterização dos 
blocos; a terceira etapa inclui a análise de custos da produção. 
 
2.1 Caracterização do RCMG e agregado miúdo 
O resíduo de mármore e granito foi disponibilizado por uma marmoraria localizada na 
região de Tucuruí – PA. O beneficiamento do resíduo para a produção dos blocos foi 
realizado em três etapas: coleta, secagem e peneiramento. 
 
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O pó foi obtido através do corte das peças de granito na serra circular de bancada 
conforme Figura 1. A água utilizada é proveniente da rede pública de abastecimento da 
cidade. Após a coleta do material, levou-se a secagem ao ar livre por aproximadamente 
três dias com o objetivo de que o material chegasse a sua umidade natural (Figura 2). 
 
 
 
Figura 1 – Bancada de corte. 
 
 
Figura 2 – Resíduo secado em temperatura ambiente. 
 
 
O agregado miúdo utilizado foi a areia média extraída em jazidas no município de Breu 
Branco-PA. 
 
 2.1.1 Granulometria 
Os ensaios de granulometria foram realizados para o agregado miúdo e para o resíduo de 
corte de mármore e granito seguindo as recomendações da norma NBR NM248:2001 
Agregados – Determinação da Composição granulométrica e a NBR NM52:2003 
Agregados miúdo – Determinação da massa específica e massa específica aparente. A 
caracterização químico-mineralógica foi realizada apenas no RCMG. 
 
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Para realização deste ensaio foram utilizados balança, estufa, peneira com agitador 
mecânico (figura 3) e bandeja. Este ensaio consiste em agitar as amostras secas na 
peneira para verificação do material passante. Os valores de granulometria das amostras 
da areia média e do resíduo estão demonstrados na Tabela 1 e 2 e nos Gráficos 1 e 2. 
 
 
Figura 3 – Peneiras usadas no ensaio de granulometria. 
 
Tabela 1 – Distribuição granulométrica da areia média. 
Peneiras 
%Retida Média Retida acumulada 
Abertura (mm) 
4,75 0,01 0,01 
2,36 5,85 5,86 
1,18 14,79 20,65 
0,6 28,18 48,83 
0,3 35,82 84,65 
0,15 10,58 95,23 
Fundo 4,77 100 
Total 100 255,23 
Dimensão Máxima Característica (DMC) 4,75 mm 
Massa Específica 2,52 g/cm³ 
Módulo de Finura 2,55 
 
 
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Gráfico 1 – Curva Granulométrica da areia média. 
 
Tabela 2 – Distribuição granulométrica do RCMG. 
Peneiras 
%Retida Média Retida acumulada 
Abertura (mm) 
4,75 0 0 
2,36 1,67 1,67 
1,18 4,45 6,11 
0,6 6,03 12,14 
0,3 7,44 19,58 
0,15 21,92 41,5 
Fundo 58,5 100 
Total 100 81 
Dimensão Máxima Característica (DMC) 1,18 mm 
Massa Específica 2,80 g/cm³ 
Módulo de Finura 0,81 
 
, 99 99 
, 94 36 
80 , 27 
54 , 52 
, 16 42 
5 , 20 
0 , 00 0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
0 , 01 0 , 1 1 10 
Abertura da Peneira (mm) 
 
 
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Gráfico 2 – Curva Granulométrica do RCMG 
 
2.1.2 Absorção de água de agregados – Areia e RCMG 
Os ensaios foram realizados no Laboratório de Engenharia Civil do Campus Universitário 
de Tucuruí (LEC-CAMTUC) seguindo as recomendações da norma NBR NM 30 (ABNT, 
2000). Foram realizados ensaios com o agregado miúdo e o RCMG. O ensaio de 
absorção de água resultou no valor de 0,25% de areia e 0,93% para o RCMG. 
 
2.1.3 Caracterização químico-mineralógica do RCMG 
O ensaio de difratograma do RCMG foi realizado no Laboratório de Engenharia Mecânica 
da UFPA em Belém-PA. O ensaio do RCMG resultou n a presença predominante dos 
minerais Calcita (C) e Dolomita (D), sendo estes compostos químicos contendo 
características cristalinas conforme Figura 4. 
 
100,00 98 25 , 
93 , 72 
87 , 61 
80 , 21 
, 58 50 
0 , 00 0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
0 , 01 0 , 1 1 10 
Abertura da Peneira (mm) 
 
 
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Figura 4 – Difratograma do RCGM. 
 
2.2 Definição do traço e produção dos blocos intertravados 
Os blocos foram confeccionados em uma fábrica de pequeno porte localizada no 
município de Breu Branco – PA de forma artesanal de acordo com a produção diária e de 
comercialização. O bloco de referência utilizou o traço de 1:3: a/c 0,49 (cimento CP II- Z e 
agregado miúdo extraído de jazida local). 
 
Para fabricação dos blocos que utilizaram a adição de resíduos, foram adotados fatores 
de substituição de 5% e 10% do volume do cimento e 25% e 50% do volume de areia em 
relação ao traço de referência anteriormente descrito. 
 
Os blocos foram confeccionados com 50 mm de altura, 100 mm de largura e 200 mm de 
comprimento, com o uso de formas metálicas e vibração e compactação manual. 
Desmoldagem foi feita em superfície lisa, sem contato direto com o solo. Após 24 horas, 
os mesmos foram submersos em água como demonstrado na Figura 5 até as datas de 
rompimento de 7, 28 e 90 dias. 
 
 
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Figura 5 – Blocos Submersos. 
 
2.2.1 Teor de absorção de água (ABS) e Resistência à compressão simples (RCS) 
O ensaio de teor de absorção de água dos blocos seguiu os preceitos da norma NBR 
9781:2013, sendo realizado após os corpos de prova atingir 90 dias de idade. Inicialmente 
foi realizado o procedimento de limpeza dos blocos utilizando-se uma escova. Os blocos 
foram submersos em água, e após 24 horas foram retirados e a água superficial foi 
removida com um pano úmido. Os blocos foram pesados individualmente (Figura 5) para 
obtenção da massa saturada e seguiram para a estufa (Figura 6), onde passaram pelo 
processo de secagem por 24 horas. 
 
 
Figura 6 – Pesagem do bloco. 
 
 
 
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Figura 7 – Estufa para secagem. 
 
Após secagem completa dos blocos, os mesmos foram pesados para obtenção da massa 
seca. O valor de absorção foi calculado utilizando-se a metodologia recomendada pela 
NBR 9781:2013. 
 
O ensaio de compressão simples seguiu as recomendações da ABNT NBR 9781/2013: 
Peças de Concreto para pavimentação – Especificação e métodos de ensaios. Foram 
ensaiadas 6 unidades para cada tipo de traço nas idades de 7, 28 e 90 dias. Cada bloco 
foi rompido com auxílio de duas placas metálicas com as dimensões de 85 mm de 
diâmetro e 20 mm de espessura, posicionadas na face superior e inferior conforme 
solicitado pela norma (Figura 8). 
 
 
Figura 8 – Bloco posicionado na prensa. 
 
 
2.3 Custos de produção 
O parâmetro utilizado para o cálculo dos custos de produção dos blocos com RCMG foi a 
tabela SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil) do 
mês de maio de 2017 para o estado do Pará na Tabela 3. Não foram utilizados os preços 
locais devido a marmoraria não possuir preço de venda para o RCMG. 
 
Tabela 3 – Preços de referência (SINAPI, 2017). 
 
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Código Componente 
Custo Unit. 
(R$) 
88377 Operador de betoneira estacionária/misturador com encargos complementares 14,92 
88830 
Betoneira capacidade nominal de 400 l, capacidade de mistura 280 l, motor elétrico trifásico 
potência de 2 cv, sem carregador - chi diurno. af_10/2014 1,03 
88831 
Betoneira capacidade nominal de 400 l, capacidade de mistura 280 l, motor elétrico trifásico 
potência de 2 cv, sem carregador - chi diurno. af_10/2014 
0,3 
370 Areia média - posto jazida/fornecedor (retirado na jazida, sem transporte) 60 
1379 Cimento Portland composto cp II-32 0,6 
11096 Pó de mármore (posto pedreira/fornecedor, sem frete) 0,54 
 
3 Resultados e discussão 
3.1 Tratamento dos dados 
A NBR 9781/2013 recomenda que os resultados obtidos no ensaio de compressão das 
peças estejam em MPa, de acordo com a metodologia de cálculo descrita na norma 
ilustrada na Tabela 4. 
 
Tabela 4 – Preços de referência (ABNT, 2013). 
Espessura nominal da 
peça (mm) 
p 
60 0,95 
100 1,05 
100 1,05 
 
Para a espessura nominal de 50 mm, foi calculado o valor de P = 0,925 utilizando-se 
metodologia de cálculo de interposição matemática. 
 
As Tabelas 5, 6 e 7 indicam os resultados do ensaio a compressão simples para os 
corpos de prova ensaiados considerando 7, 28 dias respectivamente. O Gráfico 3 indica o 
resumo dos resultados de 7, 28 e 90 dias. 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 5 – Resultados do ensaio a compressão com 7 dias. 
 
Resistência a compressão 7 dias (Mpa) 
 
Corpo de prova 
Teor de Substituição 
Referência 5% cimento 10% cimento 25% areia 50% areia 
1 12,40 17,60 13,50 19,50 13,20 
2 11,90 15,00 13,50 18,30 14,30 
3 11,00 18,10 15,20 16,40 14,40 
4 7,90 17,80 15,90 18,80 14,00 
5 9,70 15,00 13,50 19,30 12,80 
6 11,50 14,70 14,40 17,90 13,50 
Média 10,73 16,37 14,33 18,37 13,70 
Desvio Padrão 2,78 2,62 1,06 1,29 0,41 
Aumento de 
resistência 0 53% 34% 71% 28% 
 
Tabela 6 – Resultados do ensaio a compressão com 28 dias. 
 
Resistência a compressão 28 dias (Mpa) 
 
Corpo de prova 
Teor de Substituição 
Referência 5% cimento 10% cimento 25% areia 50% areia 
1 15,20 22,00 22,50 20,40 16,00 
2 14,80 23,80 22,20 20,10 16,50 
3 15,20 22,90 20,00 19,60 18,20 
4 13,50 22,60 17,20 21,60 17,30 
5 12,20 25,10 19,30 20,80 21,60 
6 12,90 21,30 20,90 21,60 16,60 
Média 13,97 22,95 20,35 20,68 17,70 
Desvio Padrão 1,64 1,82 3,90 0,66 4,23 
Aumento de 
resistência 64% 46% 48%27% 
 
 
 
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Tabela 7 – Resultados do ensaio a compressão com 90 dias. 
 
Resistência a compressão 90 dias (Mpa) 
 
Corpo de prova 
Teor de Substituição 
Referência 5% cimento 10% cimento 25% areia 50% areia 
1 23,06 28,96 24,52 26,41 16,59 
2 20,01 25,10 25,31 20,80 18,73 
3 21,08 29,31 24,50 16,20 19,36 
4 21,91 25,41 28,71 18,23 14,38 
5 20,45 27,71 29,42 24,54 18,11 
6 22,28 28,55 24,95 17,95 19,35 
Média 21,47 27,51 26,24 20,69 17,75 
Desvio Padrão 1,34 3,33 4,94 16,24 3,79 
Aumento de 
resistência 28% 22% -4% -17% 
 
 
 
Gráfico 3 – Gráfico comparativo entre as resistências à compressão. 
 
 
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3.2 Resistência à compressão simples 
A adição de RCMG na fabricação dos blocos resultou em ganho de resistência à 
compressão de todos os traços em comparação ao bloco de referência aos 7 dias, tendo 
aumento máximo de resistência de 71% com a substituição parcial da areia por 25% do 
resíduo. 
 
Aos 28 dias, todos os traços com adição de RCMG mantiveram resistência à compressão 
superior ao bloco de referência, tendo ganho máximo de 64% no traço com substituição 
parcial de cimento por 5% do resíduo. 
 
O aumento de resistência à compressão superior ao bloco de referência aos 90 dias foi 
obtido com os traços que receberam a substituição parcial de cimento por 5% e 10% do 
resíduo, tendo ganho máximo de 28%. 
 
3.3 Absorção de água 
A Tabela 8 demonstra os resultados dos ensaios de absorção de água dos blocos. De 
acordo com a NBR 9781/2013 as peças devem apresentar teor de absorção médio inferior 
a 6%, sendo que nenhum valor individual pode superar 7%. Apenas os blocos com 
substituição parcial de 5% e 10% de cimento por RCD obtiveram resultados dentro dos 
parâmetros estabelecidos pela norma. 
 
 
Tabela 8 – Ensaio de absorção de água 
Corpo de prova 
Traço 
Referência Subst.5% cimento Subst. 10% cimento Subst. 25% areia Subst. 50% areia 
1 9,25 3,71 4,93 7,24 9,86 
2 7,30 4,10 5,69 9,50 11,12 
3 4,65 5,63 5,26 9,65 10,27 
Média (%) 7,07 4,48 5,29 8,80 10,42 
 
3.4 Análise dos custos 
A Tabela 9 demonstra os custos por m³ e custo unitário de produção dos blocos. O traço 
com menor custo foi o de substituição parcial de 10% do volume do cimento por RCMG, 
representando redução de 1,01% no valor final, porém é valido ressaltar que o melhor 
custo x benefício foi obtido com a utilização de 5% de RCMG devido à maior resistência 
deste traço. 
 
 
 
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Tabela 9 – Análise comparativa dos custos 
Traço 
Resistência 
média 28 dias Custo (R$)/m³ 
Custo 
(R$)/Bloco 
Comparativo 
de custo 
Relação 
Custo/Resistência 
Referência 13,97 386,36 0,39 - 27,66 
Subst. 5% cimento 22,95 384,42 0,38 99,50% 16,75 
Subst. 10% cimento 20,35 382,45 0,38 98,99% 18,79 
Subst. 25% areia 20,68 803,84 0,80 208,05% 38,87 
Subst. 50% areia 17,70 1.221,29 1,22 316,10% 69,00 
 
Apesar do aumento de resistência com a substituição parcial de 25% e 50% da areia, o 
valor final se torna inviável pelo custo do RCMG na referência do Sistema Nacional de 
Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI). 
 
4 Considerações Finais 
Os resultados do ensaio de resistência à compressão simples obtida foram inferiores ao 
preconizado pela NBR 9781/2013, porém o principal objetivo deste estudo foi a verificação 
da viabilidade da utilização do RCMG como substituto parcial do cimento e de agregado 
miúdo, tendo obtido resultados positivos nesse sentido com o aumento de resistência em 
todos os traços testados com utilização de resíduo. 
 
Os traços com substituição parcial do cimento demonstraram aumento na resistência à 
compressão, além da redução de custos e do teor de absorção, demonstrando viabilidade 
técnica e econômica do RCMG para utilização na confecção dos blocos. 
 
A adição de 5% e 10% de RCMG reduziu o teor de absorção dos blocos em comparação 
ao traço de referência, obtendo resultados dentro dos parâmetros estabelecidos em 
norma, além de possuir viabilidade econômica para utilização. 
 
A substituição parcial dos agregados miúdo ocasionou a elevação do teor de absorção 
dos blocos e dos custos de produção em comparação ao traço de referência, tornando-se 
uma alternativa menos viável. 
 
A continuidade do ganho de resistência a compressão aos 90 dias foi alcançada nos 
traços com adições de 5% e 10% de RCGM, no entanto pouco influenciaram com relação 
aos que foram substituídos parcialmente de agregado miúdo pelo o resíduo. 
 
O melhor resultado foi obtido com a substituição parcial de cimento por 5% de RCMG, 
com ganho de resistência a compressão de 64% aos 28 dias, redução do teor de 
absorção do bloco e redução de 0,50% nos custos de fabricação, sendo o traço com 
 
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melhor custo benefício, possibilitando a reciclagem de RCMG como substituto parcial do 
cimento. 
 
5 Agradecimentos 
À Marmoraria Modelo pela cessão do resíduo analisado. 
 
Ao empresário Izaias Carvalho pela disponibilização da fábrica para confecção dos 
blocos. 
 
6 Referências 
ABIROCHAS, Balanço das Exportações e Importações Brasileiras de Rochas 
Ornamentais em 2016. Disponível em: 
<http://www.abirochas.com.br/noticia.php?eve_id=4062>. Acesso em 03 de maio 2017. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9781/2013. Peças de 
concreto para pavimentação – Especificações e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 
ABNT, 2013. 
 
______. NBR NM30. Agregado miúdo – determinação da absorção de água. Rio de 
Janeiro, ABNT, 2001. 
 
______. NBR NM248. Agregados – determinação da composição granulométrica. Rio de 
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